煤炭科学技术

作者：马兆瑞,

关键词：应变能密度, CWFS本构, 拉剪破坏, 片帮,

针对浅埋大采高工作面在周期来压期间煤壁片帮严重的问题，采用理论计算和数值模拟的方法，计算出顶板断裂前后弹性应变能密度的变化量，定量地表示了大采高工作面在周期来压期间煤体破坏的能量源，阐述了大采高煤体片帮机制，实现了黏结强度弱化摩擦强度强化（CWFS）本构模型，并对煤壁破坏机制进行了验证，将CWFS模型中脆性系数引入煤壁破坏深度公式中，得到了修正的煤体破坏深度公式。研究结果表明：大采高工作面的开采引起煤体内应力状态的改变，使得煤体处于低围压或无围压状态，因煤体黏聚力强度组分和剪切强度组分并非同时启动，而是煤体黏聚力随着塑性应变增加逐渐减小，摩擦强度随塑性应变的增加而增加，从而导致大采高工作面煤体出现张拉破坏，同时煤体内存在剪切破坏，形成了拉-剪破坏共存的现象

来源：2020年第12期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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