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學(xué)生在1：1比例的約束混凝土拱架大型力學(xué)實驗系統(tǒng)內(nèi)進行拱架壓力試驗。 受訪者 供圖

　　齊魯晚報濟南5月24日訊（記者 尹明亮）在千米深的礦井里，如何讓支撐巷道的支護架更結(jié)實？山東大學(xué)土建學(xué)院的幾名學(xué)生對此做了3年的實驗，在24日的“挑戰(zhàn)杯”山東省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽頒獎中，他們的作品榮獲特等獎。目前，他們的設(shè)計已被省內(nèi)的多家煤礦采用，未來的濟南地鐵也可能采用。

　　抗壓能力增5倍獲院士肯定

　　“我們這個技術(shù)的作用就是讓地質(zhì)條件復(fù)雜的地下礦井巷道更加結(jié)實安全。”24日上午，在“挑戰(zhàn)杯”的項目展上，說起和伙伴們共同開發(fā)的新技術(shù)，山大土建學(xué)院大二學(xué)生何紹衡非常自信。

　　他們的新技術(shù)叫“復(fù)雜條件下地下工程約束混凝土立體防護體系”，乍聽起來很專業(yè)，何紹衡說，隧道建設(shè)、地下礦井巷道開挖等都要做支護，但通常是用 U形拱架支護，但在巖溶、采洞等較復(fù)雜的地質(zhì)條件下，一般的拱架一旦受力過大，就容易變形。

　　“我們的技術(shù)體系里，中間用混凝土填充拱架與巖體的空隙，外面用錨桿讓混凝土與巖體融為一體，最里邊設(shè)計了讓壓節(jié)點。外在壓力過大時，定點讓壓技術(shù)就讓拱架在地底下‘打太極’，將能量化于無形之中。”項目指導(dǎo)老師王琦介紹，該項目的基礎(chǔ)理論來自山大土建學(xué)院院長李術(shù)才，但實驗都是學(xué)生完成的。在學(xué)生們展示的一次實驗里，常規(guī)支架受到150噸的壓力就已變形，他們設(shè)計的拱架在受到720噸壓力時依舊完好。

　　據(jù)介紹，該項目已獲得一項發(fā)明專利和一項實用新型專利，還有八項發(fā)明專利和一項實用新型專利正在申請中。今年1月，中國工程院院士蔡美峰鑒定認為，該技術(shù)體系已達到國際領(lǐng)先水平。

　　8個人的團隊中 7人是本科生

　　該項目的實驗隊伍共8人，7 人是何紹衡這樣的本科生，1人是研究生邵行。

　　“我是從大四開始參與這個項目的，讀研后，這批小師弟就來了。”作為隊長，邵行正讀研二，不過，“第一年所有的精力都放在做實驗上，研一的課程全都延后到了研二。”

　　邵行介紹，為了做好實驗，山大巖土工程中心專門選址鄆城，按1：1比例，建起約束混凝土拱架大型力學(xué)實驗系統(tǒng)，這是全世界唯一一個。過去的三年，與學(xué)弟在校做數(shù)值運算不同，邵行更多是呆在礦井里，做實地實驗。

　　暑假馬上又到了，團隊成員之一平奕煒計劃再去鄆城。在之前的項目實施中，他們做得最多的就是在鄆城做拱架實驗。正讀大二的平奕煒說，當(dāng)初剛?cè)雽W(xué)時，幾個人組成了興趣小組，只是想了解一下這個項目，沒想到一了解就深度參與進來了。

　　“從大一暑假開始，假期基本都是在鄆城的實驗室過的，寒假也都是臨近過年才回家。這個暑假還要在鄆城過。”平奕煒說。

　　千米深煤礦試用2年效果好

　　“今年1月，這個項目獲得了煤炭行業(yè)（部級）工法證書，其實已經(jīng)很成熟了，希望濟南的地鐵建設(shè)也能用上我們的技術(shù)。”對于項目的前景，何紹衡很是期待。

　　“如果未來濟南地鐵的建設(shè)遇到非常復(fù)雜的地質(zhì)條件，使用這個技術(shù)也是有可能的。”王琦說，他們與濟南的地鐵建設(shè)部門一直有技術(shù)合作。

　　就在“挑戰(zhàn)杯”決賽答辯的頭兩天，邵行才從兗州趙樓煤礦趕回濟南。作為第一個應(yīng)用他們這個新技術(shù)的煤礦，趙樓煤礦已經(jīng)實驗了兩年。 “趙樓煤礦巷道深度達1060米，有很多斷裂和采洞，但采用這個技術(shù)做的支護安全性能非常好。”邵行說，除了趙樓煤礦，同屬兗礦的東灘煤礦也已采用他們的技術(shù)。而在全國唯一的濱海礦區(qū)龍口梁家煤礦，一個新的巷道支護也要開工建設(shè)了。

　　“湖北、江西等巖溶、采洞較多，地質(zhì)條件更為復(fù)雜，這個技術(shù)的應(yīng)用前景要更廣。”王琦說，隨著進一步的實驗，他們的施工工法也會進一步完善，以適應(yīng)更多復(fù)雜的地質(zhì)條件。

　　[編輯: 林永麗]