辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院立足鄂尔多斯市产业发展需求，设立校地科技合作培育项目，重点服务于能源领域，与鄂尔多斯市企事业单位共同提出研究题目。项目聚焦能源绿色开发、安全高效智能开采、资源价值利用等关键技术难题，通过定向对接企业需求，组建科研创新团队，开展产学研协同攻关，助力企业突破技术瓶颈，推动鄂市能源产业技术升级与创新发展，实现“校-院-地”优势互补、合作共赢目标。
本成果来自于《矿山路用生物聚合物-纤维固化土性能研究及应用》，是2024年A组校地科技合作培育项目中，经过项目中期评审的优秀项目。
一、项目背景
内蒙古神东天隆集团股份公司武家塔露天煤矿采用单斗-卡车开采工艺，运输成本占总生产成本60%。现有道路为简易压实结构，存在三大痛点：路面强度低（年均维修频次≥8次，维护成本超300万元/年）、粉尘污染重（PM10浓度超标准值5倍，影响矿区及周边环境）、运输效率低（卡车平均时速≤20km/h，轮胎损耗率提升40%）。项目针对上述问题，研发生物聚合物-纤维环保固化土技术，实现矿区道路性能提升与粉尘协同治理，助力绿色矿山建设。
本项目成功研发了生物聚合物-纤维复合固化技术，通过复掺瓜尔豆胶与玄武岩纤维，使矿区道路固化土抗压强度提升8.2倍，经10次冻融循环后强度保持率超水泥固化土1.76倍，彻底解决道路频繁维修难题；生物聚合物形成致密胶结层使渗透系数直降86%，结合纤维加筋作用预期实现扬尘减排40%，攻克PM10严重超标问题；通过就地取土和环保材料替代传统工艺，配合优化结构设计，实现年维护费用下降50%，获得经济与生态双重收益。科研方面，团队于2024年底获批鄂尔多斯市科技突围“揭榜挂帅”重大项目（JBGS2024010）；项目发表中科院2区及以上SCI论文3篇（IF=6.5/7.7），另有2篇相关SCI论文在投；成果还包括学术专著1部及培养硕士研究生1名，为技术推广提供有力支撑。
瓜尔豆胶、玄武岩纤维与土壤相互作用的机制
三、工程应用
项目预计于2026年3月至4月，在武家塔露天煤矿道路现场开展试验路段铺设工作，以验证生物聚合物-纤维材料应用于道路基层的可行性。
武家塔露天煤矿道路现场拟试验路段
四、行业影响
本项目成果已在鄂尔多斯实现深度本地化应用验证，计划于2026年在武家塔露天煤矿铺设试验段，针对性解决矿区道路易损、高成本及粉尘污染等痛点，并为当地矿山企业提供可复用的环保筑路方案。团队依托校地合作平台，正积极对接相关企业推动技术横向转化，拟签订不低于30万元的横向合同以加速落地。项目研发的环保型固化剂可有效替代高碳排放传统材料，显著降低碳足迹，支撑绿色矿山建设；其就地取材特性契合鄂尔多斯固废资源化战略，技术应用场景亦延伸至获批的市科技突围重大项目（JBGS2024010）中，协同推进沙化土地治理。未来，技术拟在1-3年内推广至准格尔旗、东胜区等矿区，覆盖道路50公里以上，实现降本20%及粉尘减排40%；中长期将拓展至矿区复垦与生态修复领域，服务示范区建设，并可辐射至农村公路及沙化治理工程，为黄河流域生态保护提供支撑。团队正申报国家发明专利以强化技术壁垒，并通过“高校-研究院-企业”的协同范式，为自治区“科技兴蒙”行动提供可复制案例，吸引更多科创资源集聚。
附：科研团队成员介绍
辽宁工程技术大学矿山固废资源化科研团队拥有教授4名，副教授2名，博硕研究生50余名；团队专注于矿山固体废弃物的安全处置与资源化利用，在土木工程材料和矿山生态修复等领域形成了具有独特优势的研究成果与科研实力。团队依托“辽宁省废弃矿山生态修复技术重点实验室”等省部级科研平台，近3年承担矿山环境治理类项目的经费超过2500万元。团队构建了大宗固体废弃物“异步回收-活化改性-土壤再造”梯级利用协同处置技术体系，制备出微观结构与物相组成可调控的新型胶凝材料，研发出采用多手段协同改良矿山固体废弃物为矿山复垦土壤的新技术。
