一种沿空留巷顶板斜拉锚索加固位置确定方法与流程

技术特征：

1.一种沿空留巷顶板斜拉锚索加固位置确定方法，适用于沿空留巷巷内顶板斜拉锚索位置的确定，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤1.建立沿空留巷顶板薄板模型，确定薄板的边界条件：根据实际的沿空留巷顶板岩层条件和留巷断面尺寸，建立薄板几何模型，并确定薄板的边界条件为巷道轴向为对边自由、巷道采空侧为简支边界、巷道实体煤侧为固支边界，以此建立薄板的挠度表达式。

步骤2.计算得到薄板内最大主应力分布表达式：将挠度表达式与薄板边界条件联立计算出薄板的挠度解析解，将解析解求偏微分后代入薄板内力公式，后再将三个主应力表达式代入薄板内任意一点最大、最小主应力表达式中，最终得到薄板内的最大主应力分布解。

步骤3.计算顶板薄板岩层的应力比例系数：将薄板最大主应力解除以薄板岩层的抗拉强度，得到薄板岩层的应力比例系数。

步骤4.确定沿空留巷斜拉锚索布置位置：以比例系数作为判断顶板岩层破坏与否依据，破坏部位就是布置斜拉锚索的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中的薄板的边界条件表达式为：

简支边：

固支边：

自由边：对于y＝-b/2自由边，

对于y＝b/2自由边，

薄板的弹性曲面控制方程为：

式中：a为巷道断面横向薄板宽度，m；b为巷道轴向方向薄板长度，m；w为薄板挠度，m；wx＝a/2、wx＝-a/2为在薄板a/2和-a/2处的挠度，m；M为薄板弯矩，N.m；My0、Myb分别为在薄板-b/2和b/2处弯矩，N.m；V为外力势能，J；Vy0、Vyb为在薄板-b/2和b/2处外力势能，J；v为薄板泊松比；q为薄板上表面的载荷，Pa；D为薄板抗弯刚度，N/m；为薄板曲面变形，m。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中的挠度表达式为：

进一步推导，的所述步骤2中的挠度表达式为：

所述步骤2中的薄板最大主应力表达式为：

式中：m为数值，取1、2、3…；E为薄板弹性模量，GPa；Ym为待定系数；σ1、σ3分别为薄板内最大和最小主应力，MPa。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3中的应力比例系数计算方法为：

式中：f(x，y)为应力比例系数；σt为岩板抗拉强度，MPa。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤4中的确定沿空留巷斜拉锚索布置位置方法为：