FLAC3D锚杆单元改进及深部煤巷应用研究

"FLAC3D可破断锚杆单元完善及深部煤巷应用" 本文主要探讨了在FLAC3D软件中对可破断锚杆单元的改进及其在深部煤巷工程中的应用。FLAC3D是一款广泛应用的三维离散元分析软件，常用于地质工程中的稳定性分析。原文指出，原有基于FLAC3D的可破断锚杆单元存在缺陷，主要体现在以任意单元极限伸长量作为破断判断标准不够精确。 作者分析了这一问题，并提出了一种新的锚杆破断判据——基于锚杆自由段总体伸长量。这一方法更贴近实际情况，能够更准确地模拟锚杆在受力过程中的破坏行为。通过锚杆杆体拉伸试验，验证了修正后的可破断锚杆单元的合理性与准确性。 在深部煤矿的实际工程背景下，作者进行了数值模拟对比分析。研究发现，FLAC3D自带的cable单元不具备破断特性，这可能导致支护设计的安全性不足。同时，原先的可破断锚杆单元模型中，锚杆过早完全断裂，未能充分反映实际锚固效果。而采用修正后的可破断锚杆单元，能够更准确地模拟锚固效果，与实际工程情况更加一致。 此外，文章还深入研究了锚固参数对锚杆破断率的影响。通过正交试验，得出结论：锚杆破断率随着间排距增大显著增加，而随着锚固长度和预紧力的增加先增加后减少，预紧力对破断率的影响相对较小。这些发现为深部煤巷的锚固参数优化提供了理论依据，提出的优化原则在实际工程中得到了验证。 关键词：FLAC3D；锚杆破断；破断判据；深部煤巷；修正 总结来说，该文在FLAC3D的可破断锚杆单元模型上做出了重要改进，提高了模拟的精度，对于深部煤巷的支护设计具有重要的指导意义。通过实证研究，作者不仅揭示了锚杆破断的规律，还为锚固参数的选择提供了科学的决策支持。