采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (3): 547-561.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0594
郭军1,2,3,4，冯文明1,3，冯国瑞1,2,3,4，白锦文1,2,3,4，DIAS Daniel5，文晓泽1,3，张洁1,3，皇文博1,3，王子1,3
摘要： 为探究工作面过空巷时超前煤柱渐进损伤破坏模式及其失稳机理，制备宽高比为0.50，0.75，1.00，1.50和2.00的型煤试样进行单向约束压缩试验，并同步进行声发射(AE)监测。研究表明：随着宽高比的增大，试样抗压强度先减小后增大，在宽高比为1.00时达到最小值(9.28 MPa)，试样峰值应变线性增加，而弹性模量呈负指数减小；随着宽高比的增大，单向约束对试样强度和峰值应变的强化率线性增大，最大分别为76.87%和72.18%，而对试样弹性模量的强化率线性减小，最大为14.99%。试样的宏观裂纹主要出现在约束面，随着宽高比的增大，试样破坏形式由以单斜面剪切破坏为主逐渐变为以X状共轭剪切破坏为主。随着宽高比的增大，试样单向约束下的剪切破裂占比先增大后减小，在宽高比为1.00时达到最高(53.43%)，而单轴条件下试样的剪切破裂占比呈指数增大，且均以剪切破裂为主。基于应变等价原理和压实系数K建立的损伤本构模型能较好反映过空巷时超前煤柱的损伤破坏过程。研究可为小窑破坏区煤柱宽高比控制及充填加固提供参考。
中图分类号:
