1.一种无煤柱切顶留巷预裂爆破中炸药量的计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：根据应力波在岩体中传播会逐渐衰减的特征，得到炮孔壁所受应力表达式，建立以岩石抗拉强度为标准的成缝条件，获得成缝所需最小炸药量理论表达式；

步骤2：考虑基本顶稳定性，建立动静耦合作用下基本顶力学模型，分析在应力波作用下基本顶拉应力场，构建岩石抗拉强度为标准的基本顶稳定判据，得到保证基本顶稳定条件下的最大炸药量理论表达式；

其中步骤1中获得成缝所需最小炸药量理论表达式的计算过程为：普通爆破径向和轴向不耦合装药的炮孔，炮孔壁所受的爆破峰值荷载Prmax可表示为：3

式中：ρ0为基本顶密度，kg/m ；D为爆轰速度，m/s；γ为炸药的等熵指数；dc为装药直径，mm；db为炮孔直径，mm；dc*db为炮孔径向装药不耦合系数；lc为装药长度，m；lb为炮孔长度，m；

lc*lb为炮孔轴向装药不耦合系数；

应力波在岩体中传播时会发生能量衰减，径向应力峰值将不断减小，径向应力峰值随着距离衰减的关系表达式可表示为：式中： 为相对距离， 其中r为距装药中心的距离，mm；rb为炮孔半径，mm；β为应力衰减指数，β＝2±μ/(1‑μ)，其中μ为基本顶泊松比；

单孔起爆应力波在该岩体中产生的切向拉应力σθ可表示为：当相邻炮孔同时起爆时，爆破应力波在相邻炮孔连线中点发生叠加，叠加时中点的切向拉应力为2σθ，若此处产生的切向拉应力大于岩体的抗拉强度时，则可确保切缝成功，因此成缝条件可表示为：

2σθ≥σt      (4)

将式(2)及式(3)代入式(4)，成缝条件可表示为：上式为普通装药条件下相邻炮孔同时起爆时顶板形成切缝的条件，当采用聚能爆破时，圆柱形孔壁上聚能方向的峰值应力约为普通爆破时孔壁峰值应力的14倍，非聚能方向的峰值应力约为普通爆破峰值应力的0.062倍，因此聚能爆破时顶板的切缝条件可表示为：步骤2中的保证基本顶稳定条件下的最大炸药量理论表达式的计算过程为：(1)建立模型；根据预裂爆破阶段基本顶受力特点，可将爆破动载简化为相对应的力学模型，模型左边界至实体煤极限平衡区边界，右边界至炮孔连线，根据叠加原理，可将基本顶力学模型分别表示为静载作用下力学模型与动载作用下相对应的力学模型；

(2)计算动载作用下基本顶应力分布；

基本顶纵向自由振动满足波动方程：

式中：E为基本顶弹性模量，取8.12GPa，α为应力波在基本顶中的传播速度；

波动方程的一般解的形式为：

u(x,t)＝U(x)(A cos pt+B sin pt)       (8)将式(8)代入式(7)，可得：

基本顶边界条件可表示为：

将式(9)代入式(10)，可确定得：

因此，自由振动的解可以表达为：

基本顶的初始条件可表示为：

将式(12)代入式(13)，可得：

根据三角函数的正交性，可以确定：

将式(15)代入式(12)中，得出基本顶对爆破冲击的位移响应：根据式(16)可求出巷道基本顶中任一点在任一时刻的应力表达式为：式中：k为正整数，计算时取50项进行求和；由(8)式可确定出α＝1800m/s；

(3)计算静载作用下基本顶应力分布；

根据基本顶力学模型的基本假设，由图7可得基本顶任一截面处的弯矩M(x)为：文中规定σ(x)以拉为正，压为负；根据材料力学中正应力与弯矩的关系，可将基本顶中的正应力分量表示为：式中y为梁内任一点距离中性层的距离；

将式(18)代入式(19)，可得：

式中：q1为基本顶上部支承应力，MPa；q2为巷道被动支护体对基本顶支护强度，MPa；a为巷帮距离极限平衡区位置长度，m；l为切顶侧巷帮距离极限平衡区位置长度，m；λ2为侧向应力集中系数；其中巷帮距离极限平衡区位置长度可由式(21)计算获得：式中：λ为侧压系数；M为煤层厚度；c0, 为煤层与顶板交界面处的粘聚力与内摩擦角；

k为应力集中系数；γ为岩层平均体积力；H为煤层埋深；px为巷帮支护阻力；

(4)动静耦合作用下基本顶稳定性；

预裂爆破时，基本顶受到动静载耦合作用，为避免爆破作用使巷道基本顶发生破坏，必须保证巷道基本顶内部最大拉应力小于其抗拉强度；因此，基本顶稳定条件可以表示成：[σ(x)+σ(x,t)]max＜σt     (22)式中:σ(x,t)为爆破动载作用下基本顶中的应力，见式(17)，σ(x)为静载作用下基本顶中的拉应力，见式(20)。