锚杆支护以其独特的优越性被广泛应用于地下工程建设支护当中，随着工程深度的增加以及地质条件的复杂多变对锚杆锚固性能提出了更高要求，锚杆锚固偏心现象普遍存在于岩土及地下支护工程中，对锚固系统工作性能存在一定的不利影响。本文采用理论分析、数值模拟和实验室试验等方法，初步研究了螺纹钢锚杆不同端部形态对锚杆居中度的影响机制，明晰了锚杆偏心对锚固性能的影响特征，基于自主设计的不同端部形态锚杆，对锚杆锚固偏心问题的控制对策进行了有效探索。理论分析表明：锚杆端部形态对锚固居中度的影响较大。锚杆锥形尖端能够容易刺破锚固剂封袋，在钻进搅拌锚固剂时减小了锚固过程中的阻力，同时端部凸出齿轮部分能够固定锚杆钻进搅拌锚固剂过程中相对锚固孔的位置，提高锚杆居中度。数值模拟分析发现，在光滑和粗糙锚固孔条件下，齿轮形和伞齿形端部锚杆相较于原型和锥形的运动轨迹更接近锚固孔中心位置，居中率提高约85%。由试验可知，水平锚固时锚杆偏心程度要高于竖直锚固，而齿轮形和伞齿形端部在锚固过程中能够限制锚杆的运动轨迹，锚杆基本不会出现偏心现象，且锚固终态时锚杆居中效果较好，其居中度相较于原型分别提升81.9%、86.7%左右，锚固力分别提升了16.7%、22.1%左右；锥形端部锚杆居中度相较于原型提升8.4%左右，锚固力提升7.9%左右。研究成果对于提高锚杆锚固居中度、改善锚固性能具有一定的理论与工程应用价值。

0引言
1端部形态对锚杆锚固效果影响及形态优化
1.1居中度对锚固性能影响及控制方法
1.2不同锚杆端部形态设计优化
2不同锚杆端部居中效果数值模拟分析
2.1不同锚杆端部形态数值模型构建
2.2不同锚杆端部居中模拟效果分析
3锚杆不同端部形态对居中度影响试验研究
3.1实验方案
3.2不同端部形态锚杆锚固实验过程
3.3锚固时锚杆居中效果可视化分析
3.3.1竖直方向可视化
3.3.2水平方向可视化
3.4锚固终态锚杆居中效果分析
3.5不同端部形态锚杆锚固性能分析
4结论

侯彪,鞠文君,张镇等.锚杆端部形态对锚固居中度影响分析及优化试验研究[J/OL].煤炭学报:1-14[2023-10-24].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0815.