煤层顶底板 - 360文档中心

顶板分类

煤矿顶板分类根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。

不过，对于某个特定的煤层来说，其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。

可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。

1.1煤层的顶板1.1.1伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为0.3～0.5m，多由页岩、炭质页岩等组成。

1.1.2直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。

1.1.3基本顶：又叫老顶，是位于直接顶之上或直接位于煤层之上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。

常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。

1.2煤层底板1.2.1伪底：直接位于煤层之下的薄层软弱岩层，多为炭质页岩或泥岩，厚度一般为0.2～0.3m。

1.2.2直接底：直接位于煤层之下硬度较低的岩层，厚度一般由几十厘米到1米左右，通常由泥岩、页岩或粘土岩。

若直接底为粘土岩，则遇水后易膨胀，可能造成巷道底鼓与支架插底现象，轻者影响巷道运输与工作面支护，重者可使巷道遭受严重破坏。

1.2.3老底：指位于直接底之下，比较坚硬的岩层，多为砂层，石灰岩等。

2 采煤工作面顶板分类根据工作面顶板冒落的难易程度，将顶板分为五类。

2.1易冒落的松软顶板。

该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层，回柱后顶板能立即冒落，且能填满采空区。

这类顶板由于冒落比较充分，使位于裂隙带的老顶岩层，在回采过程中，很容易取得平衡，因而老顶的开裂，弯曲下沉，对工作面几乎没有什么影响，工作面来压比较缓和，无明显的周期压力，靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定，顶板容易管理。

2.2中等冒落性的顶板。

该类顶板的特点是直接顶，厚度一般小于煤层平等的6～8倍，其上部为比较坚硬的老顶，虽然回柱后直接顶随之垮落，但因厚度不大，不能填满采空区，老顶则置于悬露状态，当工作面推进一段距离后老顶才开始垮落，此时因采空区落差较大，致使工作面呈现周期来压状态，严重时可使采场切顶垮面。

顶板分类——精选推荐

一、五煤层：为复合顶板，极易离层脱落。

1、伪顶：分布于南三以南，南五石门以南无伪顶。

厚度0~1.3米，岩性破碎，夹有多层煤线。

与直接顶之间有煤线。

2、直接顶：为粉砂岩，水平层理，厚度稳定为3.0米。

强度指数为D=50.04，R=24.81 f=1.0，直接顶初次垮落步距L=14.2米，容重为2.45。

分类结果为2类中等稳定。

3、老顶：为硅质胶结的细砂岩，厚度4.0米。

老顶初次来压步距L=25.9米，充填系数N=1.36，周期来压步距L=9.5米。

分类结果为Ⅱ级来压明显。

二、七煤层：1、伪顶：厚度0.5~2.5米，一般在1.0米以下。

岩性为泥岩，局部可增厚达2.5米，并变相为粉砂岩或细砂岩，中间夹有一层煤线，顶部有一层煤线与直接顶相隔。

f=4.0 R=28.38 容重为2.62。

2、直接顶：厚度2.4~3.5米，为粉砂岩，水平层理。

直接顶初次垮落步距L=12.4米，强度指数为D=59.94，R=28.88 f=8.4，分类结果为2类中等稳定。

3、老顶：厚度0.5~6.0米，为中砂岩，硅质胶结。

老顶周期来压步距Lc=10.6米老顶初次来压步距L=27.55米，充填系数N=1.28。

分类结果为Ⅱ级来压明显。

三、八煤层：1、直接顶为七煤层底板，分类结果为1类不稳定。

2、老顶为七煤层采动顶板，分类结果为Ⅰ级来压不明显。

四、九煤层：无伪顶1、直接顶：厚度4.0米，为粉砂岩。

R=43.84 f=4.5，直接顶初次垮落步距L=10.9米，强度指数为D=41.8。

分类结果为2类中等稳定。

2、老顶：厚度4.5米，为细砂岩，水平层理。

R=90.61 f=9.2，容重为2.58，老顶周期来压步距Lc=11米，老顶初次来压步距L=33.8米，充填系数N=2.12。

分类结果为Ⅱ级来压明显。

五、十二煤层：无伪顶1、直接顶：厚度1.0~2.5米，为碳质泥岩，与老顶之间存在明显层间滑动。

强度指数为D=48.6，R=24.12 f=2.5，直接顶初次垮落步距L=13米，分类结果为2类中等稳定。

煤层顶底板的处理方法

煤层顶底板的处理方法一、煤层顶板概述1.煤层顶板概念位于煤层上面的岩层叫顶板，煤层下面的岩层叫底板。

煤层顶底板岩层一般是由砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、粘土岩或石灰岩等组成。

由于岩性和厚度等不同，在回采中破裂、冒落的情况也一样。

为此，按顶板与煤层相对位置及垮落难易程度，可将煤层顶板分为伪顶、直接顶和老顶；把底板分为直接底和老底。

⑴顶板①伪顶。

是指紧贴在煤层之上、极易垮落的薄岩层。

厚度一般为0.3m～0.5m，常由硬度较低的炭质页岩、泥质页岩等组成。

伪顶在回采时随着落煤而同时垮落，伪顶混入煤中，影响煤质。

②直接顶。

位于伪顶或煤层（无伪顶时）之上，一般由一层或几层厚度不定的泥岩、页岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层组成，一般能够随回柱防顶在采空区及时垮落。

直接顶是采掘工作面支护的对象。

如果支护不好，会造成冒顶事故。

③老顶。

又叫基本顶，一般指位于直接顶之上（有时也直接位于煤层之上）厚而坚硬的岩石。

常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等岩层所组成。

老顶能在采空区维持很大的悬露面积而不随直接顶垮落。

老顶垮落会给采煤工作面带来很大压力，如果工作面支护不好，就会发生大面积冒顶事故。

多数煤层具有伪顶、直接顶和老顶，但有的煤层只有直接顶而没有伪顶和老顶，也有的煤层没有伪顶、直接顶，煤层上面就是老顶。

⑵底板①直接底。

直接位于煤层之下、厚度较低、厚度约为0.2m～0.4m的岩层。

常由泥岩、页岩、粘土岩等组成。

②老底。

位于直接底或煤层（无直接底时）之下，一般由砂岩或石灰岩等坚固的岩层所组成。

有的煤层下面没有直接底，紧贴着老底。

2.顶板类型顶板分为坚硬难冒顶板、破碎顶板和复合型顶板。

坚硬难冒顶板是指直接顶板岩石比较完整、坚硬（固），回柱后不能立即垮落的顶板。

一般为砂岩、砾岩和石灰岩。

破碎顶板指的岩层的强度低、节理裂隙十分发育、整体性差，自稳能力差低，并在工作面控顶区范围内维护困难的顶板。

煤层的顶板由厚度为0.5m～2.0m的下部软岩及上部硬岩组成，且它们之间有薄煤层软弱岩层，此时称为复合型顶板。

采煤工作面顶板管理基本知识

（一）顶板事故分类
按冒顶的力源进行分类：（1）压垮型：由垂直于层面方向的顶板力压坏采场支架而导致冒顶。（2）漏冒型：因已破碎的顶板没有得到有效防护受重力作用冒落而导致
的冒顶。（3）推垮型：由平行于层面方向的顶板力推倒采场支架而导致的冒顶。（4）综合型：两种或三种综合出现。
1.压垮型冒顶
（主要发生在老顶来压时）
二、煤层顶底板岩层构成
直接顶的完好程度将直接影响工作面的安全及工作面的工作效率，而且也影响到支护方式的选择。直接顶的完好程度取决于两个因素：一是岩层的力学性质；二是直接顶岩层内各种原因造成的层理和裂隙的发育情况。直接顶岩层内各种层理或裂隙等“弱面”的存在将直接影响到直接顶在悬露时的稳定性。常常把这些“弱面”简称“劈”。而其中有些“劈”的组合形式，对直接顶的稳定性影响较大。这类游离岩块的劈可能在顶板毫无预兆的情况下发生局部冒顶。
2019/7/26
38
预防措施：
（1）尽量避免出现游离岩块 ①提高支架或支柱的初撑力，使下位顶板不离层，并不沿煤壁断裂。 ②不在计划的工作面范围内开巷道。
2019/7/26
39
（2）已出现游离岩块时，在游离岩块范围内不正常回柱，加强支护，用木支柱替换金属支柱，当游离岩块都进入采空区时，再用绞车回柱。（3）当游离岩块可能发生“复合顶板”推垮型冒顶时应使用支架或支柱的初撑力防推。（4）当工作面使用初撑力极低的摩擦支柱时，只能用 “整体支架”防“复合顶板”推垮型冒顶（5）采用伪斜工作面布置。
2019/7/26
22
(二)压垮型冒顶的机理及预防措施 1.冒顶机理及预防措施
压垮型冒顶的顶板条件：
（1）直接顶薄，厚度小于采高的2~3倍。（2）直接顶上面老顶分层厚度小于5~6m。

煤层顶板活动规律

第三节
一、老顶梁式结构分析：
老顶岩层力学分析

1、冒落区老顶支撑条件：
1）全部充填满回采空间
0
h
M K p 1
2）不能充填满回采空间（老顶悬露，成梁式结构） M 0 h K p 1 h M h K P M hK P 1 （）
2、老顶梁式结构力学分析：（按固定支座） 1）支座反力：（对称）
且

384E2 J 2
bh13 J1 12
bh 3 J2 12
q h1
从而
E h 2 2 1 不离层最小支撑力 p h 1 E1 h1
显然：及时增大支撑力可使顶板不离层。
三、直接顶的初次垮落：初次垮落——直接顶第一次垮落（初次放顶）（标志：垮落高度＞1~1.5m，长度＞1/2 面长）初次垮落距——第一次垮落时，直接顶的跨距。直接顶垮落距受直接顶强度、厚度、节理裂隙影响，是描述直接顶稳定性的综合指标。直接顶垮落前，顶板完整性一般较好，支架载荷小，稳定性差，初次垮落易发生大面积顶板事故。
2）计算第二层对第一层的作用；计算至第三层时第一层载荷…… 3）一直计算到第n+1层时，第一层载荷反而小于第n层时的载荷为止
4）取第n层时的计算载荷为 q ，此值为计算过程中得到的最大值。
三、老顶的板式破断：
1、板式结构边界支撑条件：薄板：长150-200m
宽30m 厚2—4m
边界支撑条件：（a）四边固支——始采工作面；（b）三固一简——一面为已采区（老塘）；（c）二固二简——一面为已采区，一面为工作面采空区；（d）一固三简——三面临空，回采半岛区域。

煤矿顶板分类

煤矿顶板分类根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。

不过，对于某个特定的煤层来说，其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。

可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。

1.1煤层的顶板1.1.1伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为0.3～0.5m，多由页岩、炭质页岩等组成。

1.1.2直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。

1.1.3基本顶：又叫老顶，是位于直接顶之上或直接位于煤层之上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。

常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。

1.2煤层底板1.2.1伪底：直接位于煤层之下的薄层软弱岩层，多为炭质页岩或泥岩，厚度一般为0.2～0.3m。

1.2.2直接底：直接位于煤层之下硬度较低的岩层，厚度一般由几十厘米到1米左右，通常由泥岩、页岩或粘土岩。

若直接底为粘土岩，则遇水后易膨胀，可能造成巷道底鼓与支架插底现象，轻者影响巷道运输与工作面支护，重者可使巷道遭受严重破坏。

1.2.3老底：指位于直接底之下，比较坚硬的岩层，多为砂层，石灰岩等。

2 采煤工作面顶板分类根据工作面顶板冒落的难易程度，将顶板分为五类。

2.1易冒落的松软顶板。

该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层，回柱后顶板能立即冒落，且能填满采空区。

这类顶板由于冒落比较充分，使位于裂隙带的老顶岩层，在回采过程中，很容易取得平衡，因而老顶的开裂，弯曲下沉，对工作面几乎没有什么影响，工作面来压比较缓和，无明显的周期压力，靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定，顶板容易管理。

2.2中等冒落性的顶板。

该类顶板的特点是直接顶，厚度一般小于煤层平等的6～8倍，其上部为比较坚硬的老顶，虽然回柱后直接顶随之垮落，但因厚度不大，不能填满采空区，老顶则置于悬露状态，当工作面推进一段距离后老顶才开始垮落，此时因采空区落差较大，致使工作面呈现周期来压状态，严重时可使采场切顶垮面。

煤层顶底板分类

煤层顶底板概念与分类
注意：注意：并不是所有煤层的顶底板都是由这三部分组成，并不是所有煤层的顶底板都是由这三部分组成，可能在煤系沉积过程中，受沉积环境变化的影响，可能在煤系沉积过程中，受沉积环境变化的影响，会出现有的煤层的顶底板发育不全，会出现有的煤层的顶底板发育不全，有的煤层可能缺失某一个或几个顶底板组成部分的岩层。能缺失某一个或几个顶底板组成部分的岩层。例如山西大同等地的侏罗纪煤层的顶板就只出现老顶。
分级 Ⅰ 不明显明 Ⅱ 显 Ⅲa Ⅲb 强 Ⅲ 烈 0.3＜ 0.3＜N≤3～5 L＞50 N≤0.3 ≤0.3 L=25～ L=25～50 Ⅳ 极强烈 N≤0.3 ≤0.3 L＞50 初次和周期来压
指标
N＞3～5
0.3＜ 0.3＜N≤3～5 L=25～ L=25～50
N：直接顶与采高的比值，表示采空区冒落矸石的自行充填能力；：直接顶与采高的比值，表示采空区冒落矸石的自行充填能力； L：老顶初次来压步距，反映老顶岩石的强度特性，m。：老顶初次来压步距，反映老顶岩石的强度特性，。
煤层顶底板概念与分类
煤层底板分类
由煤层向下，煤层底板分为伪底、直接底和老底三部分：由煤层向下，煤层底板分为伪底、直接底和老底三部分：直接位于煤层之下的薄而软弱的岩层，伪底：直接位于煤层之下的薄而软弱的岩层，岩性多为炭质页岩或泥岩，厚度不大。炭质页岩或泥岩，厚度不大。直接底：位于煤层之下与煤层直接接触的硬度较低的岩层，直接底：位于煤层之下与煤层直接接触的硬度较低的岩层，一般无明显的层理，直接底的厚度一般不大，一般无明显的层理，直接底的厚度一般不大，常见的几十厘米，通常为泥岩、页岩或粘土岩。见的几十厘米，通常为泥岩、页岩或粘土岩。若直接底为粘土岩，遇水后则会发生膨胀，造成巷直接底为粘土岩，遇水后则会发生膨胀，道底板隆起现象，轻者影响巷道运输与支护，道底板隆起现象，轻者影响巷道运输与支护，重者可使巷道遭受严重破坏。者可使巷道遭受严重破坏。位于直接底之下的比较坚硬的岩层，常为粉砂岩、老底：位于直接底之下的比较坚硬的岩层，常为粉砂岩、砂岩和石灰岩等。砂岩和石灰岩等。

煤矿知识

1、顶、底板的概念：答：煤层上面的岩层叫做顶板，煤层下面的岩层叫做底板。

2、了解顶、底板的分类，并掌握本矿分煤层各工作面的顶、底板的所属类型。

答：顶板分为伪顶、直接顶、老顶伪顶是直接位于煤层之上的一层极易垮落的薄岩层，常随采随落，多由炭质页岩或泥质页岩组成，厚度一般在0.3～0.5以下，有些煤层没有伪顶。

直接顶是直接位于伪顶或煤层之上的一层或数层岩层，常有页岩或砂质页岩等组成，厚度为几米至十余米不等，不很坚硬。

老顶是位于直接顶上方的厚而坚硬的岩层，常有砂岩、石灰岩或砾岩组成。

有些煤层上方没有伪顶和直接顶而只有老顶。

3、采煤工作面顶板控制的主要对象是什么？答：采煤工作面顶板控制的主要对象是直接顶，管理顶板主要是管理好直接顶，包括煤壁和老塘。

4、掌握初撑力、工作阻力的概念以及本矿对支柱初撑力指标要求。

答：初撑力是指单体支护顶、底板时的主动支撑力。

工作阻力：当底板来压后，支柱被压，此时支柱所能承受的力。

本矿对初撑力的要求：≥50KN/棵5、了解单体支柱的结构及主要性能。

答：外注式单体液压支柱主要结构：柱缸、活柱、三用阀、顶盖、手把、弹簧；柱缸：自由伸缩以产生对顶板支护的初撑力和工作阻力；活柱：在柱缸内自由运行，升起可产生初撑力；三用阀：卸载阀、单向阀、安全阀组成；工作原理：（1）、升柱、（2）、承载、（3）、回柱6、了解采煤工作面顶板事故的分类，能够分析各种顶板事故的发生原因，制定预防措施：答：采煤工作面顶板事故可分为：漏顶、冒顶、垮掌子面三类。

局部冒顶主要分为靠煤帮附近的局部冒顶，放顶线附近局部冒顶及上、下出口局部冒顶三种。

1）、靠煤帮附近局部冒顶原因：直接顶裂隙发育形成游离岩块；采煤爆破后支护不及时；炮眼布置不当，装药量过多，放炮崩倒支架；煤层强度较低，老顶来压片帮，扩大无支护空间。

2）、放顶线附近局部冒顶原因：顶板存在由断层、裂隙、层理等切割形成的大块游离岩块；金属网假顶网上有大块岩块，回收后失稳旋转；支柱质量差。

煤层顶底板资料课件

老顶岩性
多为砂岩、砾岩等较坚硬岩层，厚度较大，具有周期性垮落的特点，对采煤工作面安全构成威胁。
直接底岩性
一般为泥岩、页岩或砂质泥岩等，具有一定的隔水性能，但也可能存在底鼓、突水等安全隐患。
老底岩性
通常为砂岩、灰岩等坚硬岩层，隔水性能较好，对煤层开采
的安全影响较小。
煤层顶底板厚度变化规律
常见支护技术介绍与优缺点分析
木支架支护
优点为重量轻、加工容易、成本低；缺点为易腐朽、易燃、支护强度低。
金属支架支护
优点为支护强度高、服务年限长、可回收复用；缺点为重量大、成本较高、对围岩适应性差。
锚杆支护
优点为支护效果好、成本低、施工方便；缺点为对围岩质量要求高，不适用于软岩和破碎围岩。
行业发展趋势预测及挑战分析
智能化开采技术
01
随着科技的进步，智能化开采技术将在煤炭行业得到广泛应用
，对煤层顶底板的研究和管理提出更高要求。
绿色开采与生态环境保护
02
环保政策的加强将推动煤炭行业向绿色开采转型，对煤层顶底
板的保护和利用将成为研究重点。
深部开采与复杂地质条件
03
随着煤炭资源向深部延伸，复杂地质条件下的煤层顶底板管理
整理方法
对收集到的原始数据进行清洗、分类和整理，去除重复和无效数据，按照统一格式进行存储和管理，便于后续分析和应用。
关键参数提取与展示方式优化建议
关键参数提取
针对煤层顶底板资料，提取关键参数如煤层厚度、倾角、顶底板岩性等，进行重点分析和展示。
VS
展示方式优化建议
采用图表结合的方式，直观展示关键参数的变化趋势和分布情况，提高数据可读性和易用性。例如，可以制作煤层厚度等值线图、倾角玫瑰花图等图表，便于分析和应用。

煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施示范文本

煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

1 煤层的顶底板煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层，按照沉积顺序，在正常情况下，位于煤层之下，先于煤层生成的岩层是底板；位于煤层之上，在煤层形成之后的岩层叫顶板。

由于沉积物质和沉积环境的差异，顶底板岩层性和厚度各不相同，在开采过程中破碎，冒落的情况也就不同，了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度，强度及含水性等，对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。

根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。

不过，对于某个特定的煤层来说，其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。

可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。

1.1煤层的顶板1.1.1伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为0.3～0.5m，多由页岩、炭质页岩等组成。

1.1.2直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。

《煤层顶底板》课件

05
煤层顶底板的应用与案例
煤层顶底板在采矿工程中的应用
总结词
采矿工程中，煤层顶底板ຫໍສະໝຸດ 重要的研究对象，它对于保障采矿安全、提高采矿效率具有重要意义。
详细描述
在采矿工程中，煤层顶底板的稳定性对于保障采矿安全至关重要。通过对煤层顶底板的深入研究，可以更加准确地预测和评估采矿过程中的安全风险，并采取有效的措施进行防范。同时，了解煤层顶底板的特征和变化规律，可以帮助采矿工程师更好地设计采矿方案，提高采矿效率。
煤层顶底板的重要性
01
02
03
赋存条件
煤层顶底板的岩性、厚度和稳定性等条件决定了煤层的赋存状态和开采条件。
开采安全
顶底板的稳定性对采煤工作面的安全具有重要影响，顶板坍塌、底鼓等现象易引发安全事故。
资源评价
了解煤层顶底板的地质特征有助于准确评价煤炭资源的品质和开采价值。
煤层顶底板的地质特征
岩性特征
顶底板的岩性决定了其强度、稳定性及对采煤过程的影响。
地层结构
地层结构的复杂程度影响顶底板的稳定性，单层或多层的组合影响其承载能力。
地质构造
断层、节理、裂隙等地质构造影响顶底板的稳定性，是引发顶板事故的重要原因。
水文因素
地下水活动
地下水的流动和压力对顶底板的稳定性产生影响，特别是在雨季或地下水位较高时。
定期检查和维护
定期对煤层顶底板进行检查和维护，确保顶板完好无缺、支护可靠，发现隐患及时处理。
煤层顶底板的监测与检测
顶底板稳定性监测
采用专业的监测设备，对煤层顶底板的稳定性进行实时监测，及时发现异常变化。
支护状态检测
定期对工作面支护状态进行检查，确保支护设备完好、有效，及时更换损坏的支护设备。

《煤层顶底板》PPT课件

第七节地应力
一、概念
• 地应力是指地壳岩体中，在未受人为扰动的天然状态下所具有的内应力，亦称现代应力或原始地应力，岩石力学中称原岩应力。按成因可划分为自重应力、构造应力和侧限应力。
• 在矿体没有开采之前，岩体处于平衡状态。当矿体开采后，形成了地下空间，破坏了岩体的原始应力，引起岩体应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止。在应力重新分布过程中，使围岩产生变形、移动、破坏，从而对工作面、巷道及围岩产生压力。通常把由开采过程而引起的岩石移运动对支架围岩所产生的作用力，称为矿山压力。
第七节地应力
• 初次压力：当压力达到某一极值时，作用于支架上的压力 • 周期性地压：周期性来压时作用于支架上的压力称为周期性地压。 • 动压：在周期性来压和初次来压时都表现为工作面顶板的激烈下沉，因而把初次地压
和周期性地压统称为动压 • 静压：平衡时的压力。
第七节地应力
• 二、影响矿山压力的主要因素
• 四、地压的处理
•
各种压力的处理情况，选择将巷道开掘在什么岩层
中，以及巷道的形状、支护方式和材料等，并根据顶压情
况选择采煤方法和顶板管理方式等。
矿山压力显现
• 矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现，是在矿山压力作用下所引起的一系列力学现象，如：
• （1）顶板下沉和垮落、 • （2）底板鼓起、片帮、 • （3）支架变形和损坏、 • （4）充填物下沉压缩、 • （5）煤岩层和地表移动、 • （5）露天矿边坡滑移、 • （6）冲击地压、 • （7）煤与瓦斯突出等现象。
第六章书面作业
• 指出你所在矿区影响生产的主要地质因素，并以实例简单论述其危害及其治理措施。 • 要求： • 1、作业纸上作答，不要用作业本。 • 2、无实际现场工作经验的同学，可查找一些资料，论述某一矿区或矿井。

煤层底板等高线图及应用

(1) 水平裙曲的煤层底板等高线为一组大致平行的直线。两侧等高线的标高大，中间标高数值小，为水平向斜；反之，为水平背斜。 (2) 倾伏褶曲的煤层底板等高线表现为一组不封闭的曲线，各等高线转折点的连线为褶曲轴线。这组等高线，凡转折端凸起指向标高数值大的方向时，为倾伏向斜；反之，当转折端凸起指向标高数值小的方向时，为倾伏背斜，如图 9 所示。 (3)煤层底板等高线的密集程度，反映着褶曲的特征。如底板等高线密集，反映煤层倾角
陈慎心@2015整理 +8618636937693 不同标高的煤层底板等高线及高程值。太原理工大学矿业工程学院采矿系 Email:chenshenxin@
1
原文见于多种《矿图》教材，有修改。 1
煤层底板等高线图及应用
7．资源（储量）计算要素煤层底板等高线图作为煤炭资源（储量）计算图时，应标示最低可采边界线；煤种分类界线；资源（储量）分类界线及编号；计算块段的界线、面积、编号、煤层平均倾角、计算厚度及资源（储量）计算结果。
陈慎心@2015整理 +8618636937693 太原理工大学矿业工程学院采矿系 Email:chenshenxin@
5
煤层底板等高线图及应用
垂直相邻两等高线作一直线，该直线由高到低的方向，为煤层倾向；倾角可根据相邻两等高线的高差和平距求出。图 3(c)中，方位角αF、αFC 分别表示煤层的走向、倾向，δ表示该地段煤层的倾角。掌握了煤层产状要素的概念、相互关系及其在等高线图上的表示方法，就可以用煤层底板等高线图来表示各种形态的煤层了。
（二）煤层倾向
煤层层面上垂直于走向线，且沿层面向下的直线，称为煤层的倾斜线，如图 3(a)中的 np 线；倾斜线在水平面上投影的方向，称为煤层的倾向，如图 3(a)中的 nm 线，煤层倾向也用方位角表示，它与走向相差 90°，煤层倾向表明了倾斜岩层向地下深处延伸的方向。

煤层采场顶底板类型及分类方法

煤层采场顶底板类型及分类方法作者：贾相荣来源：《中国科技博览》2014年第28期[摘要]在煤层回采过程中，煤层顶底板的岩性及其工程地质性质，直接影响着回采方法、回采效率和生产安全条件等。

在煤田勘探完成后，只有对煤层顶底板的工程地质性质进行充分的研究，才能为矿井规划设计提供科学合理的顶板管理措施，选择恰当的采掘方法，从而减小由于措施不当和采掘方法的选择不当给煤矿生产和安全带的困难，避免因此造成人员伤亡或不应有的巨大经济损失风险。

因此，在煤田勘探工程中，如何根据勘探资料，认真研究煤层顶底板的岩性、结构及其工程地质特征，正确进行顶底板类型的划分，就显得特别重要。

[关键词]煤层顶底板分类中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0242-01煤层顶底板概念煤层的顶底板是指煤层中位于煤层上下一定距离内的岩层。

顶板：赋存在煤层之上、在煤层之后形成的岩层。

底板：赋存在煤层之下、先于煤层生成的邻近岩层由由由顶底板分类方法：（1）顶板分类顶板分类的主要目的是指导回采工作面顶板管理；选择采煤工艺、液压支架型式、单体支柱、采空区处理措施；确定液压支架和单体支柱的支护强度；提高工作面的安全程度，减少顶板事故，为高产、高效和降低成本创造条件。

煤炭工业部颁发了《缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类方案》。

按反映顶板稳定性的岩石单向抗压强度σ、节理裂隙间距Ⅰ和分层厚度h综合而成的强度指数D作为岩性指标，将直接顶分为4类。

为预防可能出现的测量和计算误差，再用工程指标——直接顶初次垮落步距作为参考指标进行检验强度指数为：式中——岩石单向抗压强度，kg/cm2；——节理裂隙影响系数；——分层厚度影响系数。

可按测得的节理裂隙间距Ⅰ查表1-2而得。

可按测得的分层厚度查表而得。

（2）老顶分级老顶来压强度主要根据直接顶厚度和采高的比值（M——直接顶厚度，米；——采高，米）和老顶初次来压步距L将老顶分成4级，如表2-1所示。

煤矿地质基本知识

煤矿测量专业教案生产技术部许存二○一一年二十日煤矿地质基本知识煤层埋藏特征⒈煤层顶、底板煤层顶板和底板是指煤系中位于煤层上、下一定距离的岩层。

煤层的顶板。

通常把煤层上部一定范围内的岩层称为顶板。

按其与煤层的相对位置不同以及垮落的难易程度不同，煤层顶板可分为伪顶、直接顶和老顶，如图2-1所示。

⑴伪顶。

伪顶是紧贴在煤层之上，极易垮落的薄岩层，厚度一般小于0.5m，常由炭质页岩等岩层所组成，采煤时，随着落煤而同时冒落。

⑵直接顶。

直接顶一般是位于伪顶或煤层（无伪顶时）之上，由一层或几层泥岩、页岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层所组成，常在回柱或移架后而垮落。

⑶老顶。

老顶一般是位于直接之上或直接位于煤层之上（煤层没有直接顶时）的厚而坚硬的难以垮落的岩层，常由砂岩、砂砾岩、石灰岩等组成。

老顶不随直接顶垮落，能在采空区维持很大的悬露面积。

⒉) 煤层的底板。

位于煤层下部一定距离的岩层称为底板。

底板岩层一般是由砂岩、粉砂岩、泥岩、砂质页岩、粘土岩或石灰岩等组成。

由于岩性和厚度等不同，在采煤过程中破裂、鼓起的情况也不一样，为此，把煤层底板岩石分为直接底和老底。

⑴直接底。

直接底是位于煤层下部与煤层直接接触的强度较低的岩层，通常由泥岩、页岩、粘土岩等岩层所组成，当直接底为松软岩石时，易发生底鼓和支柱陷入底板的情况。

在急倾斜煤层中，直接底还可能出现沿倾斜滑动的现象，造成巷道支护困难。

⑵老底。

老底位于直接底的下部，一般多为砂岩或粉砂岩，有的煤可能有石灰岩作煤层的老底。

⒉煤层形态与结构煤层的赋存状况由于受成煤时期的条件和地壳运动的影响，在不同地层的形状、结构差别是很大的。

⑴煤层的形态。

煤层的形态同其他沉积岩一样，在地下通常是呈层状埋藏的，但也有类似层状和非层状的煤层。

因此，煤层的形状可分为层状、似层状和非层状3类。

层状煤层其层位有显著的连续性，厚度变化莫测有一定的规律；似层状煤层，形状像藕节、串珠或瓜藤等，层位有一定的连续性，厚度变化较大；非层状煤层，形状像鸡窝或扁豆等，层位连续性不明显，常有大范围尖灭。

1.3.21.3.2煤层顶底板

煤层顶底板
一、煤层顶底板的构成
顶板
煤层底板
基本顶直接顶伪顶
伪底直接底基本底
对于某一个具体煤层来说，这6个组成部分不一定发育俱全。
二、煤层顶底板条件类型
直接顶分类
岩性多为较易垮落的泥岩、页岩、粉砂岩等。
直接顶初次垮落距lr
二、煤层顶底板条件类型
基本顶分类
岩性多为砂岩、砾岩、石灰岩等。
二、煤层顶底板条件类型
伪顶分类
岩性多为炭质页岩。
二、煤层顶底板条件类型
煤层底板分类
伪底直接底基本底
三、煤层顶底板对煤矿生产的影响
1 影响采煤工作面正常生产 2 导致突水事故 3 影响支护密度、支护形式及支护性能
谢谢！
基本顶压强度分级
分级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
初次和周期来压
指标
不明显 N＞3～5
明显
强烈
0.3＜N≤3～5 Ⅲ a
L=L＞50
N≤0.3 L=25～50
非常强烈
N≤0.3 L＞50
N 直接顶与采高的比值，表示采空区冒落矸石的自行充填能力； L 老顶初次来压步距，反映老顶岩石的强度特性，m。