论文部分内容阅读
随着煤矿开采深度的逐渐加深,对我们技术要求也跟着越来越高,但是围岩的变形随着深度增大且大地压力也增加,我们的质量安全和生产效益都受到了严重的影响。随着人们对锚喷支护机理的探讨、锚杆的改进和发展、施工设备和施工工艺的逐步完善,锚喷支护已发展成一种支护系列,可以分为锚杆支护、锚杆喷射混凝土支护、喷射混凝土支护、锚杆金属网喷射混凝土支护等。喷锚支护在我国煤矿领域已经发挥了其巨大的作用,但是缺陷也慢慢凸显,随着研究的慢慢的深入,接踵而来的问题,也有了多样的解决方案,至今还没有得到完全完善。研究锚喷加固机理可以发现:普通的混凝土喷层变形量不能满足巷道围岩的变形量,虽然近几年来各种可伸长锚杆相继问世,但锚喷支护中混凝土喷层研究仍没有明显突破。在巷道中的喷射普通的混凝土,在施工后的不久容易出现裂缝,甚至逐渐发展成剥落的现象,使支护结构丧失了对围岩的封闭和支护作用,尤其是在一批新型可伸长锚杆相继研发之后,问题尤为突出。本论文正是在不增加巷道支护成本的要求下,在锚喷支护结构机理的基础上,增加喷层结构的力学性能,同时又不能降低支护体系的安全可靠性。研究发现巷道喷层改用聚丙烯纤维混凝土能有效解决混凝土开裂问题。其原理在于:混凝土中水泥作为胶凝材料来握裹纤维,纤维起微细配筋作用,从而控制水泥基体内部微细裂缝,提高了混凝土的抗裂性能。论文在阐述纤维增强机理的基础上,进行了不同纤维掺量条件下的混泥土强度及抗渗性能试验,总结出纤维掺量的改变能够使性能受到不同程度的影响,通过试验分析确定出纤维的最佳掺量;对纤维混凝土喷层和普通混凝土喷层进行了数值模拟计算和比较,计算结果表明:纤维混凝土有大的变形能力,有利于围岩压力的释放并允许围岩有些许变形,充分发挥出了锚喷支护体系的力学性能。实验得出:纤维混凝土与普通混凝土相比粘性大,回弹量少回弹率低,使得让压效果明显,不易出现应力集中的现象,使应力重新均匀分布。此次研究开辟了喷锚支护的新道路,改进支护的结构,促进了发展。