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摘要
针对含软弱夹层煤体承压力学性状复杂、现场容易引发片帮的问题，采用实验室试验和数值模拟方法，对不同位置和厚度夹层组合体进行了研究，揭示煤与夹层组合体裂纹扩展及变形破坏规律。研究结果表明，随着夹层厚度的增加，组合体试样的强度降低，组合体达到峰值前的应变滞后，表明软弱夹层有助于提升组合体的变形程度，降低组合体的整体刚度和弹性模量；随着夹层位置由组合体上部向下部移动，组合体整体抵抗变形和破坏的能力逐渐减弱，强度大小为：无夹层>1/4上部>中部>3/4下部；随着压缩程度的增加，破坏现象逐渐向夹层上部以及下部层位转移，加载初期上部层位裂纹占比逐渐增加，裂纹发育扩展具有优先性，当组合体承载达到峰值后，下部层位裂纹占比增大，破坏才会发生并逐渐增强。研究成果可为控制巷道及工作面片帮、破坏失稳等提供理论参考。
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单位煤炭科学技术研究院有限公司
