《表1 煤岩体单轴压缩试验物理力学参数》

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《大采高工作面煤壁片帮拉-剪破坏共存机制研究》

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首先进行煤岩体单轴压缩试验以获取基本的物理力学参数。试验所用煤样及岩样取自大柳塔煤矿5-2煤层。按照国家标准“煤和岩石物理力学性质测定方法:GB—23561.7”规定，确定煤、岩样试件的尺寸为50 mm×100 mm。煤、岩样各准备3个，煤样编号为C-1，C-2，C-3，岩样编号为R-1，R-2，R-3。煤岩体单轴压缩试验采用DNS100电子万能试验机。试验加载过程首先采用力控制方式加载轴向荷载，煤岩体达到峰值强度后切换为位移控制方式以得到峰后应力应变曲线。煤岩体单轴压缩试验结果见表1及图6。其次，利用FLAC3D软件自定义本构模型接口，将CWFS模型嵌入作为煤体破坏的本构模型，该模型具体计算用式（11）、式（12）。在煤岩体力学试验的基础上，利用软件经过多次试算得到符合试验结果的数值参数。由图6可知，尽管煤岩体单轴压缩试验和数值模拟结果在峰前段未能很好地吻合，但却能很好地模拟峰后软化阶段。煤岩体数值模拟参数见表2，煤体应变软化参数见表3。为了模拟周期来压，通过接触面单元，在上覆岩层中设置周期来压位置。正常推进和周期来压时，采煤工作面塑性区分布如图7、图8所示。