（1）矿山安全与应急技术
针对工矿企业对安全监测需求，采用大数据挖掘与网络态势感知技术，开展风险辨识、评估分级和控制技术研究。针对内蒙古中西部地区矿井冲击地压及煤与瓦斯突出的特征，研究矿井冲击地压及煤与瓦斯突出评价方法及预防的关键技术。针对深孔爆破对边坡、硐室、巷道等的失稳影响，研究深孔爆破安全爆破参数，获得爆炸冲击载荷作用下的矿山工程失稳及其防治技术。聚焦矿井智能通风中巷道特性无法准确获取的问题，构建基于通、回双路法的区域性通路风压差异的求真算法，解决矿井通风网络数字化过程矿井实际参数与计算真值的差异性问题。针对矿井灾变应急处置问题，研究灾变区域高敏感关键分支的快速追踪与定位技术，实现灾情迅速有效控制。针对煤自燃特征与煤在自热过程中分子结构变化间的关系，研究煤自热过程中靶向阻断和改性技术。针对复合采场下复采问题，研究域内帷幕封控与域外动态均压协同控制技术。
（2）矿山岩石力学与工程
针对内蒙古矿产资源地下开采逐渐向深部转移，大型露天矿山逐步将转入地下开采，带来的深部岩体“三高”赋存环境的本真属性及资源开采“强扰动”“强时效”的附加属性，探索研究矿山深部岩石力学性质，揭示岩体失稳灾变发生机理，预测和有效控制深部岩体失稳致灾。研究内蒙古中西部深部地质构造对区域地应力场的影响规律及其定量化表征方法；研究深部岩体显著的多场耦合特征，分析深部地质体温度场-渗流场-地应力场的耦合作用，建立内蒙古中西部深部岩体原位条件下的非线性力学行为的应力场计算方法。研究深部岩体复杂结构的三维表征与重构理论，形成岩体结构的定量化表征方法；研究深部矿井采动应力灾害诱发机理，建立深部矿井动力灾害调控理论与防治方法体系。研究深部开采采场顶板岩层运移信息，识别顶板来压、动力灾害等前兆信息，预测和预警顶板灾害等，探索采场顶板稳定性预决策评价体系和控制方法。研究深部矿井高地应力、高渗透压力、高地温及强烈开采扰动下巷道顶板失稳机理，建立深部矿井顶板失稳灾害防治与治理技术体系。研究露天转地下开采后岩体移动与变形破坏规律及其演化特征，建立露天转地下开采的采动应力场、变形场及时空演化理论与方法，开发露天转地采开采工艺决策技术体系。研究露天转地下开采后岩体采动演化动态效应，探索地下开采与露天开采的相互影响机理，建立地下开采采动影响下的露天矿边坡稳定性评价理论，提出露天转地下协调开采关键技术。
（3）智能化绿色开采技术
针对西部生态脆弱矿区矿产资源大规模开发与生态环境保护的尖锐矛盾，以及智能矿山建设国家和自治区需求，研究基于“卫星遥感－无人机－钻井－井下钻孔”多方位综合勘探信息与采掘布局的三维地质静动态建模理论与方法；研究基于多源数据挖掘的矿山压力显现智能预警技术、煤岩界面识别技术及采煤机自动割煤、煤矸识别技术与智能化放煤工艺、支架-围岩关系智能化预测预警及控制技术。研究基于云计算的大数据聚类算法，以及挖掘结果的可视化表达，建立以数字孪生技术为基础的智能矿山3D数字可视化系统；研究西部生态脆弱矿区覆岩失稳运动特征、采动裂隙分布演化规律、导水裂隙分布演化规律、导气裂隙分布演化规律、地表移动破坏规律，形成西部生态脆弱区矿产资源绿色开采基础理论与评价体系；研究生态脆弱矿区采动煤岩体“三场”耦合演化规律，提出西部生态脆弱矿区绿色开采技术与方法。
（4）战略性矿产资源选-冶联合高效利用
针对白云鄂博战略性矿产资源分离提取和加工利用面临能耗高、综合利用率低及“三废”排放量大等关键技术难题，深入开展白云鄂博混合型稀土矿浮选界面调控与分离强化研究，开发稀土矿浮选高效低温绿色环保药剂，提高稀土矿浮选指标并实现氟碳铈矿和独居石的浮选分离；开展萤石、铌、钪共伴生战略资源非常规选矿富集与分离提取技术研究，实现萤石、铌、钪资源综合回收利用。针对自治区复杂低品位黄金矿选冶回收率低、成本高等技术难题，开展黄金绿色选冶新技术和新装备研发，提高选冶效率和收益。针对自治区战略性焦煤资源风化氧化严重、浮选回收率低的技术难题，开展风化氧化炼焦煤新型浮选捕收剂分子结构设计及应用研究，开发新型浮选药剂提高战略性焦煤资源的综合回收率。
（5）矿区固废治理及生态修复
针对干旱半干旱矿区水土资源配置不合理的问题，深入开展适用于干旱半干旱典型矿区的表土重构技术研究，开发基于岩土剥离物、煤基固废的表土替代材料，研发多源固废联合微生物土壤固碳修复技术，为矿区生态修复提供丰富表土资源并实现矿区表土重构；基于生态遥感、地表采动、地球物理大数据，建立矿区生态环境监测和诊断综合评价技术；开展优良草种选育、水土保持等矿区生态修复的相关配套技术，构建适宜于典型矿区的水土资源配置型生态修复技术体系。 针对大宗固废消纳问题，研发多种固废基矿物环境新材料、煤基固废强化有机堆肥发酵技术等，促进大宗固废的生态化利用率。围绕生态脆弱区土壤、环境污染问题，开发协同利用大宗工业固废治理矸石山自燃综合技术，开展矿区污染土壤MICP稳定重金属技术研发和推广应用，实现矿区周边大气、重金属污染防治达到风险管控及修复目标。
