با توجه به گسترش سازه های زیرزمینی که ناشی از کمبود فضا و بحث دفاع غیرعامل می باشد، دقت در انتخاب مصالح هم از لحاظ اقتصادی و هم از لحاظ ایمنی ضروری می باشد. بتن و شاتکریت از مصالح پرکاربرد می باشند. شاتکریت به طور گسترده در سازه های زیرزمینی، تعمیر بتن های صدمه دیده، پایداری شیب های خاکی و سنگی، لاینینگ تونل ها و .. به کار می رود. با توجه به خاصیت شکنندگی بتن و شاتکریت، تسلیح این مواد به منظور افزایش شکل پذیری لازم است. یکی از راه های تسلیح بتن استفاده از میلگردهای فولادی است. برای تسلیح شاتکریت از توری فولادی استفاده می شود، اما با توجه به اینکه فولاد در دراز مدت بر اثر رطوبت خورده می شود و پوکی بتن و شاتکریت را به دنبال دارد، هم چنین با توجه به معایب توریهای فلزی در رابطه با عدم همپوشانی کامل سطح مورد نظر و مخاطرات نصب و هزینه که باعث استفاده کم تر توری های فلزی شده است، جایگزین کردن مواد مصنوعی دیگر ضروری می باشد. الیاف مشکلات مربوط به جای گذاری توری فلزی را ندارند، به علاوه اینکه شاتکریت الیافی همپوشانی بهتری با سطح مورد نظر پیدا می کند،که این امر باعث عملکرد بهتر شاتکریت الیافی از لحاظ مقاومتی و شکل پذیری می شود. در این تحقیق از الیاف بارچیپ برای تسلیح بتن و شاتکریت استفاده شده است. این الیاف علاوه بر خواص مطلوب مقاومتی، شکل پذیری زیاد داشته و در محیط های اسیدی خورده نمی شوند؛ هم چنین این الیاف در برابر آتش سوزی مقاومت بیش تری نسبت به سایر الیاف مصنوعی دارند. در این تحقیق تاثیر استفاده از الیاف بر رفتار مقاومتی و شکل پذیری بتن و شاتکریت مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج حاصله نشان می دهد که الیاف بارچیپ تاثیر زیادی بر مقاومت برشی ، مقاومت چسبندگی، مقاومت کششی و شکل پذیری بتن و شاتکریت دارد. نتایج حاصله از آزمایش-های برش مستقیم نشان می دهد که الیاف بارچیپ مقاومت برشی نمونه های بتنی را 13 درصد و مقاومت برشی نمونه های شاتکریت الیافی را تا 15 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش می دهد. هم چنین الیاف بارچیپ مقاومت چسبندگی و زاویه اصطکاک نمونه های بتنی را به ترتیب 6 و 13 درصد و مقاومت چسبندگی و زاویه اصطکاک نمونه های شاتکریتی را 16 و 10 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش می دهد. نتایج حاصله از مقاومت کششی نشان می دهد که الیاف بارچیپ مقاومت کششی بتن و شاتکریت را حدود 20 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش می دهد.در این تحقیق مشخص شد که الیاف بارچیپ تا حدودی مقاومت فشاری را کاهش می دهد ولی با افزودن میکروسیلیس اثر الیاف بر کاهش مقاومت فشاری کم تر می شود. الیاف علاوه بر خواص مطلوب مقاومتی و شکل پذیری، با توجه به چگالی کم، تاثیر زیادی بر کاهش پس ریز در شاتکریت دارند.

در استخراج یک کانسار، مطالعه پارامترهای موثر و انتخاب بهترین شرایط می تواند اثر قابل ملاحظه ای در کاهش هزینه های معدن کاری داشته باشد. یکی از روشهایی که برای استخراج زغال سنگ استفاده شده و از جذابیت اقتصادی زیادی برخوردار است، روش جبهه کار بلند است. معدن زغال سنگ طبس در 75 کیلومتری شهرستان طبس واقع شده است. معدن پروده بخشی از معدن زغال سنگ طبس است که لایه در حال استخراج در این معدن، لایه c_1 با ضخامت 2 متر می باشد که به روش جبهه کار بلند پسرو در حال استخراج است. راهروهای آن دارای مقطع ذوزنقه با قاعده بزرگ 4.5 متر و ارتفاع 3 متر است که در حال حاضر دیواره و سقف آن با بولت فلزی و قاب فولادی ipb 160 نگهداری می شود. هدف از انجام این پروژه بررسی تعیین عرض لازم برای دیوار حائل ، همگرایی راهروی باربری، فاصله تخریب و طول بهینه جبهه کار با توجه پارامترهای موثر است. بدین منظور مقدار عرض لازم برای دیوار حائل با توجه به تغییر در طول جبهه کار و عمق قرار گیری لایه با استفاده از نرم افزارflac3d بررسی شد . در این راستا مقدار همگرایی راهروی باربری با توجه به فاصله از جبهه کار ، گام تخریب، طول جبهه کار ، شیب لایه و عمق قرارگیری لایه مدل سازی و مورد تحلیل قرار گرفت. همچنین مقدار فاصله تخریب با توجه به شیب لایه و عمق قرارگیری لایه مدلسازی و تحلیل شد و در نهایت مقدار طول بهینه جبهه کار با توجه به فاصله تخریب، عمق قرارگیری لایه و شیب لایه با استفاده از نرم افزارflac3d بررسی شد. نتایج نشان می دهد عرض لازم برای دیوار حائل با افزایش طول جبهه کار زیاد می شود ولی برای طول های بالای 220 متر عرض لازم برای دیوار حائل تغییر نمی کند و همچنین با افزایش عمق قرارگیری لایه، عرض لازم برای دیوار حائل زیاد می شود. با توجه به اینکه در نزدیک جبهه کار فشار زیاد است، همگرایی راهروی باربری نیز زیاد است و با دور شدن از جبهه کار ، همگرایی کاهش می یابد که در فاصله 70 – 80 متر از جبهه کار به مقدار اولیه می رسد و همچنین همگرایی راهروی باربری با افزایش فاصله تخریب، شیب لایه، عمق قرارگیری لایه و طول جبهه کار افزایش می یابد و از طرفی در طول هایی بالای 220 متر فشار وارد بر راهرو و دیوار حائل تقریبا ثابت می شود، همگرایی راهرو نیز بدون تغییر می ماند. یکی از پارامترهای مهم در روش جبهه کار بلند، فاصله تخریب است که با تغییر عمق ، شیب و خصوصیات مقاومتی لایه سقف، فاصله تخریب نیز تغییر می کند به گونه ای که با افزایش عمق قرار گیری لایه، فاصله تخریب کاهش و با افزایش شیب لایه و خصوصیات مقاومتی لایه سقف، فاصله تخریب افزایش می یابد. با تغییر کردن خصوصیات لایه سقف زغال سنگ ،طول بهینه جبهه کار بلند تغییر می کند به گونه ای که با کاهش مقاومت لایه سقف زغال، فاصله تخریب کاهش و فشار کمتری به جبهه کار وارد می شود، در نتیجه طول بهینه جبهه‎ کار بلند افزایش می یابد.طول بهینه جبهه کار با افزایش شیب و عمق قرارگیری لایه زغال کاهش می یابد.