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作品名称：地下工程堵水先进高分子材料研发与应用
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：杼诚
参赛学生：李鑫玥张远朱冰寒
指导老师：刘国磊高聪聪

详细说明

首先，本项目产品围绕地下工程堵水先进高分子材料展开。国际上高分子注浆材料技术最早应用于煤矿加固工程，最初主要使用水玻璃和氯化钙作为注浆材料，具有一定的创新性，但技术局限性明显。项目研发课题属国内首创，是所处行业难题也是亟待创新及迫切解决的问题，该项目的成功实施可实现本行业内产品突破性进展。
本项目产品是近年来新兴的替代矿山隧道传统注浆材料的一类新型材料。就现阶段而言，高分子材料注浆技术具有凝固速度快、凝固速度根据施工条件可调、浆液粘度低、注浆速度快、施工工艺简单、强度高、粘结性好等特点，正在快速的取代无机物注浆技术，是未来煤矿井下注浆材料的主力军，能够很好地解决当下问题。本项目课题地下矿山隧道工程安全用新材料项目涉及安全用无机加固增韧改性及安全用难燃型充填材料研发，是现有产品理想的替代品。产品反应温度低、阻燃性能好、成本低、不聚热、施工安全性好，是同时具有优异的力学性能的新产品。产品符合国家标准，在绿色环保、无毒无污染的条件下，不但尽量降低了成本，还实现了经济与环境的双重效益。
通过本团队国内实际市场调研发现，仅2021年全国矿山用高分子材料市场需求营业额就达100亿元，本项目具有广阔的市场前景。除矿山、隧道等应用范围外还可扩展到铁路、公路、水利等岩土工程领域。
产品的试用得到了巨大的成果，具体为：经济效益上使成本低廉，效益巨大，能够节省大量人力、物力，材料耐用性强持久度好。产品解决了填充材料大量使用时的聚热问题，提高了使用方的施工效率，同时具有难燃、价格低的优点。社会效益上，本项目产品阻燃性强，保障了工人的人身安全，降低施工风险。项目产品还具有不含有害物质、绿色环保的特点，积极响应了国家环保政策，实施绿色施工。
本课题通过调查研究、收集资料查阅文献，了解国内外地下工程堵水先进高分子材料的研究进展，在此基础上展开对高分子材料研发与应用，团队进行了理论分析、实验研究、现场试验中根据不同工况做出调整，最后检验浆液性能及观测注浆效果，便于调整，完善，预计优化后进行推广应用。该项目不仅分析研究了我国当下地下工程堵水面临的难题，还提出了合理的解决方案，经多次实验之后确认本项目产品实用合理，达到了预期效果，并预计能获得良好的经济与社会双重效益。