面向国家“深地”战略和“双碳”目标，聚焦“双碳”战略背景下的当代深地工程（如深地能源开采、二氧化碳地质封存、地下能源存储以及深部废弃矿井再利用等典型工程背景，图1）中的关键科学问题，重点研究岩体界面（裂隙与断层）的摩擦–渗流耦合机制，系统阐明其动态演化规律，并研发可对岩体界面的摩擦与渗流特性进行联合监测与调控的关键技术。
图1、面向“双碳”战略的当代深地工程
具体利用高频高精度光纤监测、声发射监测和分布式应变监测、以及多物理场跨尺度建模和参数反演等前沿技术手段，结合小尺度室内岩石力学试验、大尺度现场数据分析和多尺度数值与解析模拟+机器学习建模（图2），开展深部能源储层岩石物理力学相关的基础与应用研究，包括：
深地工程中裂隙和断层的摩擦-渗流耦合机制及其调控技术
气液注采工业活动诱发地震机理及风险评估与调控技术
二氧化碳和氢气地下存储的密封性与安全性演化机制
深部地热储层改造与热–流–固–化多场耦合机制
多场耦合下岩石物理力学实验技术研发与应用
图2、深地工程中岩体界面摩擦-渗流耦合的多尺度、多方法研究思路