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软弱煤岩体扩孔锚固力学特性与试验研究
随着煤矿资源的开采和利用范围越来越广泛，软弱煤岩隧洞支护工作也变得更加重要。其中扩孔锚固技术是一种相对稳定和有效的支护方法。本文将就软弱煤岩体扩孔锚固力学特性与试验研究进行探讨。
1.研究背景
在实际生产过程中，煤矿中的软弱煤岩体往往是采动难点和危险源，对隧道等工程威胁较大。因此，煤炭企业应当关注扩孔锚固技术研究，为保障生产安全做好充分准备。
2.扩孔锚固技术介绍
扩孔锚固技术，顾名思义，就是在原有钻孔的基础上将孔径加大，然后在孔中灌浆、加锚杆、加锁定装置进行支护的过程。与传统的锚杆固结法相比，扩孔锚固技术的优点在于：扩孔后孔壁与地质体接触面积增加，承载力大幅度提升；粘结剂选用灵活，能够根据不同的地质条件灵活选择灌浆材料，适应性强；支护密实、坚固，施工周期较短等优点。
3.扩孔锚固力学特性
3.1扩孔体积变化孔壁压实与收缩变形
扩孔过程中由于挖掘方向的不同，岩体最大的体积变化方向会与扩孔方向有所不同。基于这个原因，引入了均质性指数（HII）对扩孔后岩体的均质程度进行了量化，发现扩孔后岩体的均质程度会受到孔壁反复受拉与受压的影响而下降。
3.2扩孔锚固力学模型
针对扩孔锚固体系建立了力学模型，研究了钻孔直径、孔距、扩孔长度等参数对扩孔锚固力的影响。通过计算结果，发现在保证锚杆与灌浆材料质量不变的情况下，当钻孔直径、孔距增大时，锚固力显著增大；增加扩孔长度所造成的增益可以部分抵消力学摩擦系数的下降所造成的劣化。
4.实验研究
在试验中，选取煤岩体为研究对象，利用超深钻机对扩孔进行了试验。钻孔直径、孔距以及灌浆材料都是不同的组合，在相同的岩石条件下对缠绕式锚杆的系数作出了评估，并通过对各种锚固材料的试验，最后确定了最佳的扩孔锚固方式。
5.结论
本文对于软弱煤岩体扩孔锚固力学特性与试验研究进行了探讨。通过分析，我们可以发现，扩孔锚固技术对于煤矿资源开采和利用范围的扩大有重要作用，同时也对保障生产安全做好充分准备起到了重要作用。为了更加精细的研究，还需要进行进一步的实验和理论工作。