學(xué)生在1：1比例的約束混凝土拱架大型力學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行拱架壓力試驗(yàn)。 受訪者 供圖

　　齊魯晚報(bào)濟(jì)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(hù)架更結(jié)實(shí)？山東大學(xué)土建學(xué)院的幾名學(xué)生對此做了3年的實(shí)驗(yàn)，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(jiǎng)中，他們的作品榮獲特等獎(jiǎng)。目前，他們的設(shè)計(jì)已被省內(nèi)的多家煤礦采用，未來的濟(jì)南地鐵也可能采用。

　　抗壓能力增5倍獲院士肯定

　　“我們這個(gè)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(shí)安全。”24日上午，在“挑戰(zhàn)杯”的項(xiàng)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(hù)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(hù)，但通常是用 U形拱架支護(hù)，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(jì)了讓壓節(jié)點(diǎn)。外在壓力過大時(shí)，定點(diǎn)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(xiàng)目指導(dǎo)老師王琦介紹，該項(xiàng)目的基礎(chǔ)理論來自山大土建學(xué)院院長李術(shù)才，但實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生完成的。在學(xué)生們展示的一次實(shí)驗(yàn)里，常規(guī)支架受到150噸的壓力就已變形，他們設(shè)計(jì)的拱架在受到720噸壓力時(shí)依舊完好。

　　據(jù)介紹，該項(xiàng)目已獲得一項(xiàng)發(fā)明專利和一項(xiàng)實(shí)用新型專利，還有八項(xiàng)發(fā)明專利和一項(xiàng)實(shí)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(rèn)為，該技術(shù)體系已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　8個(gè)人的團(tuán)隊(duì)中 7人是本科生

　　該項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)隊(duì)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(gè)項(xiàng)目的，讀研后，這批小師弟就來了�！弊鳛殛�(duì)長，邵行正讀研二，不過，“第一年所有的精力都放在做實(shí)驗(yàn)上，研一的課程全都延后到了研二�！�

　　邵行介紹，為了做好實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，這是全世界唯一一個(gè)。過去的三年，與學(xué)弟在校做數(shù)值運(yùn)算不同，邵行更多是呆在礦井里，做實(shí)地實(shí)驗(yàn)。

　　暑假馬上又到了，團(tuán)隊(duì)成員之一平奕煒計(jì)劃再去鄆城。在之前的項(xiàng)目實(shí)施中，他們做得最多的就是在鄆城做拱架實(shí)驗(yàn)。正讀大二的平奕煒說，當(dāng)初剛?cè)雽W(xué)時(shí)，幾個(gè)人組成了興趣小組，只是想了解一下這個(gè)項(xiàng)目，沒想到一了解就深度參與進(jìn)來了。

　　“從大一暑假開始，假期基本都是在鄆城的實(shí)驗(yàn)室過的，寒假也都是臨近過年才回家。這個(gè)暑假還要在鄆城過�！逼睫葻樥f。

　　千米深煤礦試用2年效果好

　　“今年1月，這個(gè)項(xiàng)目獲得了煤炭行業(yè)（部級）工法證書，其實(shí)已經(jīng)很成熟了，希望濟(jì)南的地鐵建設(shè)也能用上我們的技術(shù)�！睂τ陧�(xiàng)目的前景，何紹衡很是期待。

　　“如果未來濟(jì)南地鐵的建設(shè)遇到非常復(fù)雜的地質(zhì)條件，使用這個(gè)技術(shù)也是有可能的�！蓖蹒�說，他們與濟(jì)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(jì)南。作為第一個(gè)應(yīng)用他們這個(gè)新技術(shù)的煤礦，趙樓煤礦已經(jīng)實(shí)驗(yàn)了兩年。 “趙樓煤礦巷道深度達(dá)1060米，有很多斷裂和采洞，但采用這個(gè)技術(shù)做的支護(hù)安全性能非常好�！鄙坌姓f，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(gè)新的巷道支護(hù)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(gè)技術(shù)的應(yīng)用前景要更廣�！蓖蹒�說，隨著進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，他們的施工工法也會進(jìn)一步完善，以適應(yīng)更多復(fù)雜的地質(zhì)條件。

　　學(xué)生在1：1比例的約束混凝土拱架大型力學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行拱架壓力試驗(yàn)。 受訪者 供圖