薛应登，殷博超

(陕煤集团神南产业发展有限公司，陕西 神木 719300)

0 引言

锚杆支护技术是巷道支护的主要手段[1]。近年来，螺纹钢锚杆在煤矿中得到广泛使用，锚杆本身的强度也越发受到重视[2]。锚杆强度的主要影响因素有：锚杆钢材的强度、不同的加工工艺以及外形的影响[3]。但是，由于钢材的强度直接影响材料的成本，所以成品锚杆会在满足国家标准及支护需求的前提下，选择适宜的钢材；另一方面煤矿对锚杆的需求量极大，考虑到加工时间及工艺复杂程度，通常会选择热压处理并自然冷却，因此，锚杆杆体外形优化可以实现在不增加材料成本的前提下，适当的提升锚杆本身强度并提升被锚固岩体的稳定性[4]。

目前，在国际上全长锚固是锚杆支护的主要手段[5]。国内关于锚杆外形优化的研究仍处于试验阶段，林健等[6]对锚杆外形优化进行了研究，通过ANSYS模拟锚杆、锚固剂关系得出不同横肋间距锚杆拉拔力-位移关系曲线；康红普等[7-8]通过FLAC3D模拟锚杆、锚固剂及岩体的关系，得出不同载荷下锚杆、锚固剂、岩体应力分布。结合学者对锚杆横肋间距的研究，运用FLAC3D数值模拟软件，在不同岩性围岩中加入带有横肋间距的锚杆进行拉拔的数值模拟。

1 模型建立及计算参数

1.1 模型建立

GTS/NX是MIDAS IT开发的一款岩土工程分析的有限元软件[9-10]，拥有强大的几何建模功能；FLAC3D是采矿工程常用的有限元分析软件，具有强大的计算功能和模拟能力，但前处理功能较为复杂。……