[发明专利]煤矿巷道顶板锚索预紧力确定方法

权利要求书

1.煤矿巷道顶板锚索预紧力确定方法，其特征在于，包括：

步骤A.获取巷道顶板岩层赋存特征参数和顶板的物理力学参数；

步骤B.预计巷道顶板允许下沉量L₀；

步骤C.进行锚索性能测试，获取锚索拉力—伸长量关系曲线，得到锚索极限拉拔力F₀，以及锚索锁体屈服时伸长量L_max；

步骤D.根据锚索张拉变形与顶板下沉相协调的原理，确定锚索张拉预紧后的允许伸长量即顶板允许下沉量，计算锚索张拉预紧时的最大伸长量L₁＝L_max-L₀；

步骤E.根据锚索拉力—伸长量关系曲线，确定锚索张拉预紧达到最大伸长量L₁时的锚索拉力为锚索预紧力；

所述巷道顶板岩层赋存特征参数包括直接顶厚度、基本顶厚度、巷道断面形状和巷道尺寸，所述顶板的物理力学参数包括顶板岩性、单轴抗压强度、容重和弹性模量；所述巷道顶板岩层赋存特征参数和顶板的物理力学参数通过现场勘测和查阅矿井地质资料的方式获取；

所述巷道顶板允许下沉量L₀通过理论计算或工程类比确定；通过工程类比确定时取顶板离层量阈值为巷道顶板允许下沉量L₀；通过理论计算确定时巷道顶板允许下沉量L₀计算如下：

式中，γ为巷道顶板下部岩层容重；E为巷道顶板下部岩层等效弹性模量；D为巷道宽度；h₀为巷道顶板下部岩层厚度，其中巷道顶板下部岩层为顶板锚杆支护范围内的岩层；

所述锚索性能测试包括现场拉拔测试、室内锚索锁体全尺寸拉拔试验；所述锚索拉力-伸长量关系曲线中伸长量为锚索索体自由段伸长长度。