纖維混凝土——鋼組合支架在軟巖巷道支護中的研究與應用.pdf

1、長期以來高應力軟巖巷道的支護未能得到很好的解決。這類巖體中的工程,地壓波動明顯,圍巖變形量大,巷道破壞嚴重,對安全生產和提高經濟效益產生不利影響。因此,高應力軟巖巷道合理支護方式的研究,是一個亟待解決的課題。本文針對這一問題,提出一種新型的支架,即鋼--纖維增強混凝土組合金屬支架。這種支架在原金屬支架的基礎上,增加了外包纖維增強混凝土。有限元分析與試驗表明,這種組合支架可以改變原金屬支架容易失穩(wěn)或局部屈曲的缺點。本文首先對不同纖維摻量的

2、聚丙烯纖維混凝土進行力學性能的試驗分析,得到優(yōu)化的纖維混凝土配合比。分別對單一U型金屬支架和組合U型金屬支架進行理論分析和數(shù)值模擬。將理論成果用于岱河煤礦Ⅲ2采區(qū)運輸下山皮帶石門巷道的支護工程,現(xiàn)場檢測與數(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。
　　 2)U29金屬支架承受的最大荷載約為88kN/m。當達到極限荷載時,直柱腿上部發(fā)生屈曲失穩(wěn)。