我国煤炭赋存条件复杂，冒顶、透水、瓦斯爆炸等重特大事故仍时有发生，严重威胁煤炭的安全高效开采。科学及时的应急处置是减轻事故后果的关键一环。尤其是在矿山事故发生初期，被困人员若能得到及时的救护，将极大提高生还希望。然而灾区环境复杂多变，地面人员难以及时掌握井下遇险人员情况，导致救护工作缺乏针对性，进而错过最佳救灾时机。因此，如何准确获取井下灾区环境信息、快速发现被困遇险矿工并准确定位，避免伤亡进一步扩大、减少人员和财产损失、限制灾害蔓延，已成为煤矿重特大事故科学高效救援的关键技术之一。习近平总书记在中央政治局第十九次集体学习时也特别强调，强化应急管理装备技术支撑，提高突发事件响应和处置能力，是一项紧迫而又长期的任务。

项目围绕上述关键问题，从基础理论研究、关键技术攻关、样机设备研制、现场试验与应用等环节，系统地开展了理论研究与科技攻关。揭示了超宽带雷达波在煤中传播衰减规律，提出了视音频、环境多参数同步采集与融合传输方法，研发了多方式智能动态补偿远距离传输技术，构建了隐蔽空间生命信息智能识别与快速定位技术，研制了矿山救援钻孔多源生命信息融合探测系统。

主要科学技术内容与指标：

1、揭示了超宽带雷达波在煤中传播衰减规律，明确了影响雷达波探测可靠性的因素及作用机制。①测定了不同变质程度煤的电性参数，构建了介电常数、电阻率与雷达波频率的映射模型；②推导了雷达波在煤中传播速度函数，构建了雷达波传播衰减系数表征关系，揭示了雷达波在固气交界面处的反射与折射规律，建立了超宽带雷达波在煤体内的传播衰减模型。

2、提出了视音频、环境多参数同步采集与融合传输方法，研发了多方式智能动态补偿远距离传输技术。①构建了音视频及环境参数的时空约束关系，建立了基于卷积神经网络的多源信息融合识别预警模型，实现了音视频及环境参数不同粒度信息的同步采集与自动预警；②研发了一种无线/有线智能无缝切换、动态补偿的本安型长距离信息传输技术，解决了大容量数据远距离可靠传输的难题，实现了救援钻孔有限空间内多源信息的长距离可靠传输。

3、优化了基于深度学习理论的多源信息融合算法，提出了隐蔽空间生命信息智能识别与快速定位技术。①设计了混合式多源信息融合结构模型，基于随机森林、支持向量机等算法构建了多源信息融合模型；②提出了空载/加载生命信息雷达回波特征提取方法，建立了生命信息与探测距离的映射函数。

4、提出了爆炸危险环境通信电路本安型控制方法，研制了适用于矿井多灾害场景救援钻孔生命信息融合探测装置。①提出了适用于煤矿爆炸气体环境的本安型数字通信设备电路本安型控制方法，研制了大容量便携式本安电源，满足了矿井灾变环境电气探测设备的安全要求；②开发了集成红外/可见光双视音频、环境多参数、UWB雷达波等于一体的救援可视化系统及装置，实现了复杂巷道灾区音视频及环境信息的交互感知。

本项目授权专利13项（其中发明专利3项），发表学术论文20篇（其中SCI检索5篇，EI检索1篇），软件著作权2项，出版专著1部，培养博士2名，硕士5名，研究成果经中国煤炭工业协会鉴定达到国际领先水平。2018年，救援钻孔多元信息侦测装置被列入"国家级安全生产应急救援基地建设项目配备清单"。本项目的技术成果在山东平邑石膏矿、山东栖霞笏山金矿等事故救援中进行了成果应用，取得了良好的社会与经济效益。该技术成果可向全国各大矿区和救护队进行推广应用，提高我国应急救援能力和技术装备水平。