a- Thuỷ tinh dẻo:
Thuỷ tinh dẻo lμ vật liệu keo gắn kết đ−ợc cấu tạo từ sợi thuỷ tinh. Sợi thuỷ tinh ở đây có thể ở dạng sợi, dạng vải thuỷ tinh hoặc dạng bông thuỷ tinh đ−ợc nén ép lạị Trong thuỷ tinh dẻo, các vật liệu dính kết th−ờng sử dụng lμ keo Poliofin, keo Fenol, keo epoxi vμ các loại Polyme khác. Tính chất cơ lý của thuỷ tinh dẻo rất đa dạng, phụ thuộc vμo tính chất của sợi cốt vμ chất dính kết.
Bằng cách kéo sợi từ khối thuỷ tinh nóng chảy, ng−ời ta đã thu đ−ợc các sợi thuỷ tinh rất mảnh. Chúng có độ bền chống kéo đứt cao (1250ữ2500pa), không bị mục nát, tr−ơng nở, rất ổn định với nhiệt độ. Các chất dính kết phải có độ bền cao, ổn định với n−ớc xâm thực vμ đảm bảo luôn dính kết chắc chắn với các sợi thuỷ tinh. Ngoμi chất dính kết vμ sợi thủy tinh, trong thuỷ tinh dẻo còn có thêm chất ổn định. Công dụng chính của chất nμy lμ chống lão hoá tính dẻo khi sử dụng.
Nguyên liệu để chế tạo các chất dính kết dạng keo Polyme lμ khí thiên nhiên, hơi đốt hoặc các sản phẩm tr−ng cất dầu mỏ.
Các cấu kiện của vỏ chống hầm công trình ngầm nằm ngang thuỷ tinh dẻo (xμ, cột, chèn , v..v...) th−ờng đ−ợc chế tạo bằng cách nén ép, nh−ng cũng có thể dùng ph−ơng pháp đổ khuôn, ph−ơng pháp kéo , v..v... . Một trong những vật liệu thuỷ tinh dẻo đã đ−ợc thử nghiệm lμ sợi thuỷ tinh dị h−ớng (CBAM) do viện mỏ ẠẠScôchimski (Liên xô) chế tạọ Nó có độ bền cao, có tính dị h−ớng, hầu nh− không bị tr−ơng nở, có đặc tr−ng phá hoại dòn - dẻọ Độ bền kéo của CBAM đạt 90daN/mm2, trọng l−ợng riêng đạt 0,017ữ0,019N/cm3 (nhỏ hơn thép 4 lần). Qua thiết kế vμ thử nghiệm đã chứng minh đ−ợc rằng: các khung chống hình thang với cột vμ xμ dạng ống chế tạo từ CBAM nhẹ hơn bê tông cốt thép 7ữ8 lần, nhẹ hơn gỗ 3 lần. Các vật liệu nμy đang tiếp tục đ−ợc thử nghiệm.
b- Bê tông dẻo:
Bê tông dẻo lμ vật liệu đá nhân tạo bao gồm có keo kết dính tổng hợp, cát vμ đá dăm. Chất dính kết ở đây th−ờng lμ furônaxêtôn êpôxy, forualđehyt vμ các keo khác cũng nh− các phụ gia hoá chất đặc biệt (sunfuabenzen, polyêtylen, polyamin , v..v...).
Bê tông dẻo có độ bền nén cao (40ữ70Mpa), độ bền kéo đạt 5ữ6Mpa, độ bền uốn đạt 10ữ20Mpa, đặc biệt có khả năng chống thấm cao, chống ăn mòn tốt.
c- Các vật liệu Polymẹ
Viện mỏ ẠẠScôchimski (Liên xô) đã thiết kế vμ áp dụng trên qui mô công nghiệp các hoá chất trên cơ sở keo Pôliefinfênol, formalđehyt để gia cố neo, các dung dịch hoá chất trên cơ sở keo êpôxy dùng để gia cố đất đá vμ để giữ neo trong lỗ khoan có độ bền rất cao, nh−ng do giá thμnh đắt, nên không thể áp dụng đ−ợc. Các loại keo pôliêfin, mechievit - formalđehyt có độ bền kém hớn êpôxy, nh−ng rẻ hơn, vì vậy đ−ợc sử dụng rộng rãị
Nh−ợc điểm cơ bản của tất cả các loại keo trên lμ chúng đều có chứa các chất độc (formalđehyt , v..v...) đòi hỏi phải có biện pháp để phòng cẩn thận. Trong điều kiện mỏ phải tăng chi phí thông gió cho các công trình ngầm sử dụng loại keo nμỵ
Ch−ơng II:
Kết cấu chống giữ công trình ngầm trong mỏ
Sau khi khai đμo công trình ngầm, trạng thái cơ học cân bằng tự nhiên của khối đá xung quanh công trình bị biến đổi chuyển sang trạng thái cân bằng mớị ở trạng thái cân bằng mới nμy, khối đá có thể ổn định hay không ổn định. Khối đá lμ ổn định nếu nh− các biến đổi cơ học không lμm thay đổi hình dạng vμ kích th−ớc của công trình ngầm (khoảng trống) sau khi đμo vμ trong suốt thời gian tồn tại của công trình. Ng−ợc lại, khối đá lμ không ổn định.
Nếu khối đá ổn định sau khi đμo công trình ngầm, công trình ngầm có thể để l−u không mặt lộ (không cần có các kết cấu chống giữ). Trong tr−ờng hợp khối đá có khả năng mất ổn định thì phải tiến hμnh các biện pháp gia c−ờng, chống giữ bổ sung cho khối đá.