破碎压实岩体的破坏往往是岩块间节理面开裂或滑移导致的,岩块本身并不发生破坏,研究岩块间节理面力学参数问题,对确保破碎压实岩体下煤炭的安全开采具有重要意义。本文综合采用室内试验、理论分析及数值模拟等方法,对破碎压实岩体整体节理面力学参数进行了研究和应用,主要成果如下:(1)制备了不同粒径范围、不同压缩率的压实体,对压实体进行了单轴压缩试验,获得了压实体应力应变曲线,试验表明,粒径越小、压缩率越高,压实体抗压强度越高,反之亦然;采用统计及数学的方法确定了压实体节理迹长的概率分布为负指数分布,计算得到了各粒径范围下压实体节理面数量,确定了生成随机节理网络所需基本节理几何参量。(2)采用正交试验方法设计了 9种节理面力学参数方案,根据室内试验确定的压实体节理几何参量,基于蒙特卡洛原理生成随机节理网络,进而生成5种压实体3DEC数值模型,进行了压实体单轴压缩数值模拟,每个压实体分别代入9种节理面力学参数,获取单轴压缩应力应变曲线,与室内试验结果相比较,确定了各压实体节理面法向刚度、切向刚度、粘聚力及内摩擦等力学参数;对压实体节理面力学参数进行了敏感性研究,确定了各参数对压实体抗压强度、弹性模量的影响程度。(3)针对获得的4种压实体节理面力学参数,建立了破碎压实岩体下巷道开挖数值模型,分析了巷道顶板沉降量、节理面正应力的分布特征及锚杆支护效果。结果表明,巷道顶板中间节理面顶部受挤压,底部有开裂趋势,两侧节理面底部受挤压,顶部有开裂趋势,巷道中部顶板出现离层现象;压实体顶板锚杆支护效果显著,规则顶板沉降量降低明显,不规则顶板冒顶现象消失。