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2023年校地科技合作培育项目《煤矸石地聚物喷射混凝土的制备与工程应用研究》。
一、项目背景
内蒙古神东天隆集团股份有限公司兴起于煤炭,发展于煤炭,煤炭的开采是公司的立业根本,而煤炭开采的安全性又是十分重要的,矿井巷道的结构安全性是保证煤炭开采的关键问题。而其中的喷射混凝土性能尤为重要。高性能喷射混凝土要求具有高粘结性,附着性,回弹率低,粉尘小,早凝,早强,化学缩减小,干缩小,强度适中,同时还要求具有高抗渗,高抗碳化,高耐腐性。高性能喷射混凝土一直是公司研发和追求的目标,虽然取得一些成绩,但鉴于公司科研的实力,并未做出突破性的研究成果。项目“煤矸石地聚物喷射混凝土的制备与工程应用研究”完全契合公司对高性能喷射混凝土要求,不仅如此,煤矸石就地取材,大大节省了工程成本,此外,也为本公司及鄂尔多斯地区煤矸石的资源化利用开辟了一条新的途径。
授权实用新型专利1项,获软件著作权2项,发表SCI论文一篇。

实用新型发明专利


软件著作权

SCI论文
利用鄂尔多斯煤矸石制备地聚物喷射混凝土,不仅可以就地解决采煤巷道支护所用的喷射混凝土原料供应问题,富裕的产能还以为建筑行业提供优质的建筑材料,有效减少煤矸石的排放,降低环境污染,提高资源利用率。但是煤矸石制备的地聚物喷射混凝土在工程中的应用受政策、技术适配性、工程标准与市场认知等多方面制约,因此还有很长的很多具体的问题需要解决。
鄂尔多斯市位于中国内蒙古自治区西南部,其煤炭资源丰富,已探明煤炭储量达1496亿吨,占中国煤炭总储量的1/6。在煤炭开采和利用过程中,会产生大量煤矸石,约占煤炭含量的10%-20%。煤矸石堆放会引起一系列的问题,如大气和水体污染,占用耕地等。同时露天堆放的煤矸石堆容易失稳、崩坍、滑移,给人们造成很大的损失。因此,对煤矸石进行资源化利用具有重要的现实意义。
在煤炭开采过程中,将煤矸石因地制宜制备巷道等工程支护和衬砌用的喷射混凝土,对于环境保护和矿井节省成本有着重要作用。巷道喷射混凝土支护在井下应用是十分广泛的,经常与锚杆、锚网索配合使用从而达到高强度支护的效果,通常在服务年限较长的巷道与硐室中应用较广,在煤矿巷道掘进的安全发展的过程中起着重要的作用。
项目团队由科研能力强的教师和研究生构成,其中教授1人,教授级高级工程师1人,副教授4人,讲师1人,研究生3人。团队中多人多次参加过国家或者省级的科研项目,并同多个企业有过项目合作经历。项目负责人关宏波毕业于大连理工大学,工学博士,副教授,硕士生导师,辽宁省土木建筑学会专家,主持省部级科研项目2项,参加国家“863”一项,国家科研基金2项,省级科研基金6项,在国内外期刊发表论文36篇,其中SCI/EI收录21篇。