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龙图腾网获悉山东科技大学申请的专利一种采煤工作面回采巷道超前支护强度确定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118940371B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410983042.5，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种采煤工作面回采巷道超前支护强度确定方法是由于凤海;杨进;赵同彬;谭云亮;梁晨;陈建崇;王博设计研发完成，并于2024-07-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种采煤工作面回采巷道超前支护强度确定方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种采煤工作面回采巷道超前支护强度确定方法，涉及煤矿巷道支护技术领域。本发明充分考虑采煤工作面超前支承压力和巷道掘进期间施加的锚杆锚索支护作用两方面对顶板的影响，弥补了传统超前支护强度确定方法的不足，使超前支护强度的确定更为符合工程实际情况，实现了超前支护强度的准确确定；本发明从避免锚固顶板支护失效、锚固顶板岩层端部拉断、锚固顶板岩层端部剪断这三种失效发生出发，综合比较确定超前支护强度最小值，有效避免采煤工作面回采巷道锚固顶板失稳灾害的发生，保障了受超前采动影响时回采巷道顶板支护的安全稳定。

本发明授权一种采煤工作面回采巷道超前支护强度确定方法在权利要求书中公布了：1.一种采煤工作面回采巷道超前支护强度确定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 步骤1、获取回采巷道围岩工程地质特征和支护情况； 步骤2、回采巷道超前支承压力作用下锚杆锚索工作载荷及增量测定； 所述步骤2的具体过程如下： 监测获取回采巷道超前支承压力作用下顶板锚杆锚索工作载荷变化规律，得到回采巷道超前支承压力作用下顶板每排中每根锚杆工作载荷、每排中每根锚索工作载荷、每排中第i根锚杆工作载荷增量以及每排中第j根锚索工作载荷增量； 其中， i＝1，2......n；j＝1，2......m； n、m分别为回采巷道顶板每排锚杆、锚索数量； 步骤3、回采巷道锚固顶板强度预计； 所述步骤3包括如下步骤： 步骤31、确定锚杆锚索支护作用强度 根据回采巷道顶板锚杆锚索支护参数和工作载荷情况，根据式1确定锚杆锚索支护作用强度P0， 式中， n、m分别为回采巷道顶板每排锚杆、锚索数量；d0、d1分别为回采巷道顶板锚杆、锚索排距；D为回采巷道宽度； 步骤32、确定锚固顶板强度 根据库伦破坏准则的主应力表达，将P0＝σ3带入式2，求得锚固顶板强度σ1； 式中， c为锚杆锚索支护范围内回采巷道顶板煤岩层内聚力；为锚杆锚索支护范围内回采巷道顶板煤岩层内摩擦角； 步骤4、回采巷道顶板锚固支护有效的条件确定； 所述步骤4包括如下步骤： 步骤41、确定锚杆锚索预紧支护后允许变形量 根据回采巷道锚杆锚索支护情况，由式3-式9确定锚杆锚索预紧支护后允许变形量[Lsupport]； Lb2＝Lb-Lb1-Lb3；式3 Lc2＝Lc-Lc1-Lc3；式4 [εb0]＝Lb2δb-Lb0；式7 [εc0]＝Lc2δc-Lc0；式8 [Lsupport]＝{[εb0],[εc0]}式9 式中， Lb、Lc分别为锚杆、锚索长度；Lb0、Lc0分别为锚杆、锚索预紧时的拉伸量；Lb1、Lc1分别为锚杆、锚索锚固段长度；Lb2、Lc2分别为锚杆、锚索自由段长度；Lb3、Lc3分别为锚杆、锚索外露段长度；Fb0、Fc0分别为锚杆、锚索预紧力；Fby、Fcy分别为锚杆、锚索屈服载荷；δby、δcy分别为锚杆、锚索屈服时延伸率；δb、δc分别为锚杆、锚索破断时总延伸率；[εb0]、[εc0]分别为锚杆、锚索预紧支护后的允许变形量； 步骤42、确定锚固有效时顶板允许下沉量要求 要确保回采巷道顶板锚固支护有效，则顶板岩层弯曲下沉至允许位置时顶板锚杆锚索未出现破断失效，即满足锚固顶板煤岩层允许下沉量ω不大于锚杆锚索预紧支护后允许变形量[Lsupport]，即ω≤[Lsupport]； 步骤5、回采巷道超前支护强度确定； 所述步骤5包括如下步骤： 步骤51、由锚固顶板支护有效确定超前支护强度最小值q20 将锚固顶板岩层简化为嵌固梁结构，锚固顶板受自身重量，锚固顶板上部受超前支承压力作用，锚固顶板下部受超前支护作用， 则锚固顶板煤岩层最大弯曲下沉量ω0为： 式中， q0为锚固顶板煤岩层自身载荷集度，q0取γm0；γ为顶板煤岩层容重；m0为锚固顶板煤岩层厚度，m0＝Lb2；q1为超前支承压力作用支护体增量，q2为超前支护作用强度；E为锚固顶板煤岩层变形模量； 锚固顶板煤岩层允许下沉量ω为： ω＝min{ω0，ω1}≤[Lsupport]；式11 式中， ω1为现场工程中允许锚固顶板下沉量； 则超前支护强度最小值q20为： 步骤52、由锚固顶板岩层端部抗拉断确定超前支护强度最小值q21 根据嵌固梁端部受拉破坏条件： 得到锚固顶板岩层端部不被拉坏时，超前支护强度最小值q21为： 步骤53、由锚固顶板岩层端部抗剪断确定超前支护强度最小值q22 嵌固梁端部抗剪断面上的最大剪应力τmax为： 按照莫尔库伦准则，煤岩石抗剪强度τ为： 根据锚固顶板岩层端部受载特点，σ＝0，则锚固顶板岩层端部不被剪断时，超前支护强度最小值q22为： 步骤54、确定超前支护强度最小值q2超前支护强度最小值q2为： q2＝max{q20，q21，q22}。

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