纖維混凝土——鋼組合支架在軟巖巷道支護(hù)中的研究與應(yīng)用.pdf

1、長(zhǎng)期以來高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)未能得到很好的解決。這類巖體中的工程,地壓波動(dòng)明顯,圍巖變形量大,巷道破壞嚴(yán)重,對(duì)安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不利影響。因此,高應(yīng)力軟巖巷道合理支護(hù)方式的研究,是一個(gè)亟待解決的課題。本文針對(duì)這一問題,提出一種新型的支架,即鋼--纖維增強(qiáng)混凝土組合金屬支架。這種支架在原金屬支架的基礎(chǔ)上,增加了外包纖維增強(qiáng)混凝土。有限元分析與試驗(yàn)表明,這種組合支架可以改變?cè)饘僦Ъ苋菀资Х€(wěn)或局部屈曲的缺點(diǎn)。本文首先對(duì)不同纖維摻量的

2、聚丙烯纖維混凝土進(jìn)行力學(xué)性能的試驗(yàn)分析,得到優(yōu)化的纖維混凝土配合比。分別對(duì)單一U型金屬支架和組合U型金屬支架進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬。將理論成果用于岱河煤礦Ⅲ2采區(qū)運(yùn)輸下山皮帶石門巷道的支護(hù)工程,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與數(shù)值模擬表明:
　　 1)聚丙烯纖維增大了混凝土的延性,使混凝土具有良好的變形能力,可以用于軟巖巷道的支護(hù)。
　　 2)U29金屬支架承受的最大荷載約為88kN/m。當(dāng)達(dá)到極限荷載時(shí),直柱腿上部發(fā)生屈曲失穩(wěn)。