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基于ABAQUS有限元数值分析的软弱煤岩体巷道锚杆孔底扩孔力学特征研究
摘要：
本文基于ABAQUS有限元数值分析，模拟软弱煤岩体巷道锚杆孔底扩孔的力学特征。通过对不同孔径、不同岩石类型、不同锚杆角度等条件进行模拟，研究其对孔底扩孔的影响。研究结果表明，孔径对孔底扩孔的影响较大，孔径越大扩孔破坏区域越大。石英岩的孔底扩孔破坏区域较小，而泥岩则较大。锚杆角度对孔底扩孔的影响较小。本文研究结果可为软弱煤岩体巷道锚杆设计提供参考。
关键词：ABAQUS；有限元；扩孔破坏区域；锚杆孔底
1、引言
软弱煤岩体巷道钢支护是解决巷道地质条件复杂、地应力大、岩体破裂易等问题的一种有效方式。锚杆作为钢筋支护中的重要部件，对于巷道稳固性和安全性起着至关重要的作用。其中，锚杆孔底扩孔是影响锚杆稳定性的重要因素之一。研究锚杆孔底扩孔的力学特性，对于提高巷道的支护稳定性和安全性具有重要的意义。
2、有限元建模
本文采用ABAQUS有限元软件进行建模模拟。模型中，将巷道岩体、锚杆等构件进行建模，选择相应的材料参数进行设定。针对不同的模拟条件，设置不同的模拟参数。模拟时，根据实际情况指定不同的边界条件进行模拟。
3、结果分析
本文分别对不同孔径、不同岩石类型、不同锚杆角度等条件进行模拟，分析不同因素对孔底扩孔的影响。
3.1孔径对孔底扩孔的影响
模拟结果表明，孔径对孔底扩孔的影响较大。随着孔径的增大，扩孔破坏区域也越大，同时扩孔破坏的深度也会变深。当孔径过大时，扩孔破坏会向周围岩体蔓延。因此，在实际巷道锚杆孔底设计时，需要根据实际情况来确定相应的孔径。
3.2岩石类型对孔底扩孔的影响
不同岩石类型对孔底扩孔的影响也不同。石英岩的孔底扩孔破坏区域较小，而泥岩则较大。这是因为岩石的强度和韧性不同。因此，在实际巷道锚杆孔底设计时，需要考虑岩石类型等因素。
3.3锚杆角度对孔底扩孔的影响
锚杆角度对孔底扩孔的影响较小。本文模拟结果表明，在合理范围内锚杆角度对孔底扩孔的影响并不明显。因此，在巷道锚杆孔底设计时，可以根据便于施工等实际情况来选择相应的锚杆角度。
4、结论
本文研究表明，孔径和岩石类型对孔底扩孔的影响较大，而锚杆角度对孔底扩孔的影响较小。通过合理的巷道锚杆孔底设计，可以提高巷道的稳固性和安全性，保障工作人员的生命财产安全。