巷道淺表易發(fā)生碎裂變形,圍巖表面維護(hù)是支護(hù)體系中的重要環(huán)節(jié)。與現(xiàn)有金屬網(wǎng)和厚層混凝土護(hù)表方式相比,噴涂柔膜在力學(xué)性能、變形能力、施工性能等方面具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。然而噴涂柔膜在煤礦巷道錨桿支護(hù)中應(yīng)用較少,其支護(hù)作用機(jī)理研究尚存不足。本文綜合運(yùn)用理論分析、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬、現(xiàn)場應(yīng)用等方法,研究了典型噴涂柔膜材料的力學(xué)性能,揭示了其在錨桿支護(hù)體系下的作用和機(jī)制,進(jìn)而開展了效果評(píng)價(jià)和分析,主要成果如下:(1)揭示了噴涂柔膜材料承載響應(yīng)快、變形能力大、粘結(jié)強(qiáng)度高等力學(xué)特征。所測試的噴涂柔膜材料拉伸初期快速建立強(qiáng)度,決定了在巖體變形初期即可快速發(fā)揮力學(xué)作用;最大延伸率接近60%,適用于煤礦巷道的大變形條件;法向、切向粘結(jié)測試中均未發(fā)生膜內(nèi)部或膜與巖石粘結(jié)界面的破壞,粘結(jié)性能好。(2)分析了噴涂柔膜提高表層巖體抗壓強(qiáng)度、完整性的力學(xué)作用。通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),施加噴涂柔膜后小尺度致密巖石和破碎巖體試樣的側(cè)限抗壓強(qiáng)度有不同程度的提高;通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),噴涂柔膜后原煤基體的側(cè)限壓縮強(qiáng)度提高了25%。在壓縮和拉伸實(shí)驗(yàn)中,試樣基體發(fā)生破壞后噴涂柔膜未出現(xiàn)脫粘、剝離現(xiàn)象,保持與破碎巖體的良好粘結(jié),體現(xiàn)了維持表層巖...

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 當(dāng)前研究存在的問題
    1.4 研究內(nèi)容與方法
2 典型噴膜材料的力學(xué)行為特征
    2.1 材料的選擇
    2.2 拉伸力學(xué)行為特征
    2.3 粘結(jié)測試
    2.4 本章小結(jié)
3 噴膜對(duì)表層巖體的力學(xué)作用及原理
    3.1 噴膜對(duì)完整巖樣的作用效果
    3.2 噴膜對(duì)松散巖樣的作用效果
    3.3 噴涂巖樣抗壓實(shí)驗(yàn)研究
    3.4 噴涂巖樣拉伸實(shí)驗(yàn)研究
    3.5 本章小結(jié)
4 噴膜的隔離密閉作用及破壞機(jī)制
    4.1 噴膜對(duì)泥巖的密閉作用研究
    4.2 噴涂柔膜的壁面承壓破壞機(jī)制
    4.3 噴涂柔膜注漿壁面封閉的可行性驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
5 噴膜與錨桿的協(xié)同作用效果與機(jī)制
    5.1 噴涂柔膜護(hù)表的力學(xué)作用
    5.2 噴膜的塊體承載特性
    5.3 錨桿支護(hù)體系下噴膜的護(hù)表效果
    5.4 噴涂柔膜與錨桿的協(xié)同支護(hù)作用原理
    5.5 本章小結(jié)
6 噴涂柔膜技術(shù)的評(píng)價(jià)及應(yīng)用
    6.1 噴涂柔膜的工程特性
    6.2 噴膜與現(xiàn)有表面支護(hù)的比較
    6.3 面向煤礦巷道的噴膜材料開發(fā)建議
    6.4 施工工藝評(píng)價(jià)及裝備開發(fā)
    6.5 噴膜的適用性建議
    6.6 噴涂柔膜技術(shù)的現(xiàn)場實(shí)踐
    6.7 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 存在的問題及展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3818589