煤矿顶板分类
顶板基本知识培训课件
观测管理：《掘进质量验收标准》规定，每50m设一离 层监测仪。
顶板离层仪主要有孔内锚头、测量钢丝、孔内基点和顶
板表面内外测筒等四部分组成。
技术特性
离层监测仪
五、顶板事故现场处置方案
顶板事故是指在井下采掘和生产服务过程中，顶板 意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等 事故。
一、事故特征
顶以前，有时因为背顶不严和支架不牢出现漏顶 现象。漏顶如不及时处理，会使棚顶托空、支架 松动，煤层顶板岩石继续冒落，就会造成没有声 响的大冒顶。 （7）瓦斯增大。在含瓦斯的煤层中，瓦斯涌出量 突然增大。 （8）淋雨增加。煤层顶板的淋头水量有明显的增 加。
二、顶板事故现场应急处置
1、现场发生顶板事故后，现场人员必须立即向值 班室及调度台汇报，报告事故时必须说明事故的 地点、性质、严重程度、受威胁的人员数、可能 影响的范围是否扩大等；
顶板事故类型主要有：人员被堵、被埋或伤亡;虽无 人员被堵、被埋或伤亡，但已经或可能影响通风系 统安全运行;造成设备损坏、生产中止。
1、可能发生的事故类型
（1）造成人员被堵、被埋或伤亡的：人员被 堵、被埋或伤亡的主要指顶板意外冒落的煤、矸 石堵住巷道断面或覆盖整个巷道时，造成人员被 堵、被埋或伤亡的现象。
Байду номын сангаас
伤情;
(2)抢救过程中，处理冒顶过程必须由外向里有逐 步进行，应密切注意顶板有无再次冒落的危险， 必要时可以向遇难人员处开掘专用小巷道; (3)冒顶致使独头巷道被堵时，不可慌乱，如果冒 顶面积较大时，应立即静坐休息注意节约矿灯， 食品和水，减少氧气消耗，保持足够的体力。有 压风管的应要打开压风阀门，保持良好的通风， 并敲打铁管，铁道等发出呼救信号，等待救援;
煤巷顶板结构类型及锚杆支护设计原则
煤巷顶板对于矿井安全生产具有重要的作用，其结构类型和锚杆支护设计原则是矿山工程中的关键问题。
本文将从煤巷顶板的结构类型和锚杆支护设计原则两个方面进行论述。
一、煤巷顶板结构类型1. 自然煤巷顶板：指在未进行任何支护加固的情况下，煤巷自身的煤岩构成的顶板。
自然煤巷顶板的结构较为松散，易于发生顶板塌落。
2. 煤巷顶石顶板：指煤巷顶部煤与其他煤层夹层的煤岩构成的顶板。
因其夹层煤岩的硬度较大，顶板稳定性相对较好，但仍需进行支护加固。
3. 抽采空隙顶板：指在煤巷顶部由于煤的采空而形成的空隙，这种顶板具有不稳定性和脆性，顶板塌落的风险较大。
二、锚杆支护设计原则1. 确定支护方式：根据煤巷顶板的结构类型和地质条件，选择合适的锚杆支护方式，包括预应力锚杆、非预应力锚杆等。
2. 确定锚杆类型：根据煤巷顶板的承载能力和需要加固的范围，确定锚杆的类型和规格，包括直径、长度、材质等参数。
3. 确定锚杆布设方式：根据实际情况确定锚杆的布设方式，包括水平、垂直、斜向等布设方式，确保锚杆的有效支护范围。
4. 考虑支护效果：在进行锚杆支护设计时，要充分考虑支护效果，包括支护稳定性、变形控制等因素，确保支护设计符合工程要求。
5. 考虑施工工艺：在进行锚杆支护设计时，要充分考虑施工工艺，包括锚孔钻进、锚杆安装、预应力张拉等工序的合理安排，确保施工质量。
6. 定期检测和维护：对已进行锚杆支护的煤巷顶板，要进行定期检测和维护，及时发现问题并采取相应措施，保障煤巷顶板的稳定性和安全。
结语：煤巷顶板结构类型和锚杆支护设计原则是矿山工程中的重要课题，对于提高煤矿生产安全、保障煤矿工人生命财产安全具有重要意义。
通过本文的论述，相信读者对煤巷顶板结构类型和锚杆支护设计原则有了更加深入的理解，希望能对矿山工程专业人士的工作有所帮助。
煤巷顶板结构类型和锚杆支护设计原则的深入研究是矿山工程中非常重要的内容。
在现代矿业生产中，矿山工程技术水平的提高对于煤矿的安全生产至关重要。
煤矿事故应急处置——顶板事故
（2）遇险时要靠煤帮贴身站立或木剁处避灾。 从采煤工作面发生冒顶的实际情况来看，顶板 沿煤壁冒落是很少见的，因此，当发生冒顶来 不及撤退到安全地点时，遇险者应靠煤帮贴身 站立避灾，但要注意煤壁片帮伤人。另外，冒 顶时可能将支柱压断或推倒，但在一般情况下 是不可能压垮或推倒质量合格的木剁。
（3）遇险后立即发出呼救信号，冒顶对人员的 伤害主要是砸伤、掩埋或隔堵。冒落基本稳定 后，遇险者应立即采用呼叫、敲打物料等方法， 发出有规律、不间断的呼救信号，以便救援人 员施救。被堵隔人员不要惊慌失措，切忌采用 猛烈挣扎的办法脱险。应当有组织地维护好自 身安全，构筑脱险通道，配合外部的营救工作。
顶板事故应急救援的基本原则
（1）坚持“分工合作、落实责任”的原则。煤矿 发生重大事故后，应立即确定应急救援第一责任 人及救援领导小组，及时指导灾害应急救援工作。 （2）坚持“统一指挥”的原则。抢险救灾工作必 须在救灾指挥部的统一组织指挥下迅速有序开展。 （3）坚持“外部救援与自救相结合”的原则。事 故发生初期，事故矿井应按照“矿井灾害预防与 处理计划”积极组织抢救，并迅速通知、组织遇 险人员沿避灾路线撤离，防止事故扩大。
煤矿顶板灾害概述
煤矿顶板灾害现状。现阶段开采的主要是第三 纪、侏罗纪、石炭二叠纪的煤炭。煤层顶板多 样。顶板灾害威胁严重。顶板事故目前是我国 煤矿发生频率最高、死亡人数最多的事故类型。 顶板组成与分类 1.采场顶板的组成与分类 煤层顶板是指位于煤层上一定距离内的岩层， 有煤层依次向上有伪顶、基本顶和直接顶。
2.掘进工作面冒顶避灾自救措施: （1）遇险人员正视发生灾害，勿惊慌失措，自 觉听从领导和有经验老工人指挥。减少体力消 耗，有计划使用水、食物、矿灯。 （2）如有电话，立即汇报灾情、遇险人数、自 救措施，否则，应采取敲击钢轨、管道和岩石 方法发出有规律的呼救信号，以便营救人员， 了解灾情，组织力量进行抢救。
6-3 顶板分类与架型选择
层1.5～2m内各分层厚度的平均值。
为了预防可能出现的测量和计算误差，在直接顶 分类中，可采用工程指标——直接顶初次垮落步距l对 分类指标进行检验，见表6－1。
直接顶初次垮落步距（l）以直接顶冒高超过 １～1.1m占全工作面二分之一以上时，从工作面切顶 线到开切眼煤壁之间的距离作为分类计算指标。如果
所使用的指标见表6－4.
表6－4
分 级 I
不明显 明 老顶来压 显现
基本顶分级表
II
显 强 III 烈 IV 极 强 烈
Ｎ＞３～５
３＜Ｎ≤３～５ Ｌ＝２５～５０
0.3＜Ｎ≤３~５、Ｌ＝ ５０ Ｎ＜0.3、Ｌ＝25~30
Ｎ≤0.3、 Ｌ＞５０
在此分类中主要引入直接顶厚度∑h与采高M的比 值N及老顶来压步距L。分类认为： （1）N＞3～５，这种老顶的垮落或错动对工作面 支架受力无多大影响。其典型柱状如图3-1a所示，成 为无周期来压或周期来压不明显的顶板； （2）0.3＜N≤3～５，且L=25～50m，这时老顶的
II
III
IV
指 标
主要指 标 参考指 标
＜8
9～18
19～25
＞25
无直接顶，岩层厚度 在2～5 m以上，Rc＞ 60～80MN.m-1； I和h＞1m
表中：D为强度指标，其计算公式为： D=10R· C 1· C2 式中 R——岩石单向抗压强度，MN/m2； C1——节理裂隙影响系数； C2——分层厚度影响系数； C1、C2可按所测量的节理裂隙间距（I）和分层 厚度（h）分别由6-2及表6-3查得。
成剧烈的矿山压力显现，从而要求采取特殊措施加以控制，其 典型柱状如图3-1d所示。 另外如图3-1e所示的柱状，则常常可能出现下位的石灰岩 曾发生垮落，而上位则呈现缓慢下沉现象或全部呈现缓慢下沉
采煤工作面顶板分类及控顶原则研究
采煤工作面顶板分类及控顶原则研究摘要：采煤工作面顶板事故的发生与工作面本身的顶板条件具有特别重要的关系，为预防发生各种顶板事故，有必要根据工作面的顶板条件和采高情况对工作面顶板进行分类，按照相应的控顶原则，采取针对性的控顶设计。
关键词：采煤工作面；顶板分类，控顶原则一、前言顶底板移近量、台阶下沉量、端面冒高等、这些顶板状态参数都与采场支护强度有关。
实践表明，支护强度愈大，这些参数的数值就愈小。
也就是说，如果要控制顶板处于良好状态，就要提高支护强度到一定的水平。
提高支柱初撑力，增大支护密度，提高支护系统刚度（软底穿鞋）这三个支护参数，都能够提高支护强度；因此，为达到控顶目标，在生产过程中，如果出现顶板状态参数超过规定的标准，就需要调整某一个或某几个支护状态参数，从而使工作面顶板处于良好状态。
下面就六类顶板及相应的控顶原则进行具体的阐述，以供同行探讨。
二、六类顶板及相应的控顶原则按顶板条件及所需采用的控顶原则，可以把缓斜、倾斜煤层的顶板分成六类。
第一类：直接顶厚度等于或大于2-3倍采高。
第二类：直接顶厚度大于1倍采高但小于2-3倍采高，直接顶上面是裂隙带的老顶。
第三类：直接顶厚度大于1倍采高但小于2-3倍采高，直接顶上面是垮落带的老顶。
第四类：直接顶厚度小于1倍采高，直接顶上面是裂隙带的老顶。
第五类：直接顶厚度小于1倍采高，直接顶上面是垮落带的老顶。
第六类：直接顶厚度小于2-3倍采高，直接顶上面是厚层难冒顶板。
针对这六类顶板控顶原则如下：1、第一类顶板及其控顶原则第一类顶板冒落带中没有老顶，控顶原则用“支”与“切”。
“支”与“切”是按控顶原则把工作空间基本支护与切顶排所增加的切顶支柱分别设计的情况。
当冒落带中无老顶时，可以考虑无密集放顶方式；也就是让工作空间基本支护的初撑力既平衡工作空间上方冒落带直接顶岩重，又平衡采空区上方直接顶最大冒落分层岩重。
这时，要把采空区上方最大冒落分层的岩重平均分摊到最小控顶距时工作空间上方冒落带直接顶岩重中去，然后用综合的冒落带直接顶岩重计算工作空间基本支护的初撑力、支护密度及排柱距。
简述煤层顶板的分类及其力学特征
简述煤层顶板的分类及其力学特征下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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顶板分类与底板特征
5.1 顶板分类与底板特征5.5.1 采场矿山压力控制的概念为了保证回采工作面的正常生产和人员安全，必须对工作面矿山压力加以控制。
控制回采工作面的矿山压力显现主要是控制老顶的活动规律，工作面支护的直接对象是直接顶岩层，通过直接顶间接地对老顶的活动起一定的控制作用。
采空区处理的具体措施则对老顶的活动有着明显的影响。
对于全部冒落法处理采空区：“ 煤壁－支架－采空区已冒落的矸石 ”构成对采场上覆岩层的支撑体系。
一定的条件下，上述支撑体系的支撑性能将主要取决于支架的支撑特性，即主要取决于支架的支撑力与支架可缩量的关系特征。
而采场支架并不是孤立存在的，而是处在一个由围岩组成的系统中：“老顶－直接顶－支架－底板”。
由于采场支撑体系（小结构）必须与开采后形成的上覆岩层大结构相适应，采场支架必须具备下列两个特性：① 必须具备一定的可缩量；② 必须具备一定的支撑性能,即一定的支撑阻力。
采场围岩：直接顶、老顶、直接底岩层。
这三者对采场矿压显现及支护方式的选择有着显著的影响。
因而需对三者加以分类。
5.1.2 对直接顶的分类直接顶是支架直接维护的对象，支架通过它对老顶进行控制。
直接顶的完整程度直接影响工作面安全和支护方式的选择。
直接顶的完整程度取决于两个因素：一个是岩层本身的力学性质，另一个是直接顶岩层内由各种原因造成的层理和裂隙的发育情况。
① 岩层的力学性质：抗拉、抗压强度，弹模等结合我国的实际情况，曾将直接顶按稳定性分为三种状态。
一是破碎的顶板，如页岩、再生顶板及煤层顶板等。
这种顶板，回采时若护顶不及时，很易造成局部冒顶。
其次是中等稳定顶板，如砂页岩或粉砂岩等，虽由于受到一系列裂隙所切割，但局部尚较完整，因而仍属于中等稳定型。
还有一种是完整顶板，这种顶板允许悬露面积大，稳定性好，不易发生局部冒顶。
如砂岩或坚硬的砂页岩等。
②岩层内节理裂隙的发育情况：原生裂隙：岩层在形成过程中由于温度、矿物结晶及沉积的作用而形成的弱面，从一定意义上讲，层与层之间的层面也应属于这一类。
顶板分级管理制度
顶板分级管理制度第一篇：顶板分级管理制度顶板分级管理制度一、采场顶板等级划分为了对危险程度不同的采场顶板的安全管理，做到突出重点，抓住一般，根据采场矿岩稳定情况进行顶板鉴定，分Ⅰ至Ⅲ级进行管理。
1、具备下列条件之一的，均列为Ⅰ级顶板：（1）采场内有大断层通过。
（2）采场内有较大断层通过且有交汇；（3）层理、片理、节理特别发育；（4）采场顶板暴露面积较大，矿石类型以片岩为主的；（5）采场附近有空区或陷落区，可能对本采场构成影响的。
2、具备下列条件之一的，均列为Ⅱ级顶板：（1）采场内有断层通过，岩性以片岩为主；（2）层理、片理、节理比较发育；（3）采场处于大断层的下盘；（4）矿体以片岩为主，片理、节理虽中等发育，但产状小于50度的。
3、Ⅲ级顶板：岩质坚固，层节理不发达，只有少数小断层。
二、顶板等级鉴定办法各个采场在建设之初，由地质人员进行取样分析，根据矿块的矿岩性质及地质构造情况，按顶板等级鉴定标准，提出其采场的顶板等级；采矿设计人员根据地质人员提供的地质资料，在征求生产科的意见后确定该采场的顶板等级，并在设计通知书中说明，下达给施工单位。
采场顶板揭露后，矿岩性质及构造发生变化，顶板等级有必要进行调整时，经设计人员与生产科协商后，由设计人员书面通知施工单位予以调整。
三、顶板检查顶板检查的内容主要有：顶板等级划分是否合理，顶板有否异常变化，安全技术措施是否可靠及执行情况等。
1、I级顶板的检查各个中段的顶板隐患排查成员及安全员对本中段采场的顶板每天至少检查一次，若安全情况特别不好，应在现场监督处理；负责各个采场的施工队长每班至少检查一次，若安全情况特别不好，应在现场指挥处理；生产科每周至少检查一次。
2、Ⅱ级顶板的检查负责各个采场的施工队长每天至少检查一次；各个中段的安全员对本中段采场的顶板每周至少检查一次；生产科每月至少检查一次。
3、Ⅲ级顶板的检查负责各个采场的施工队长和各个中段的安全员每周至少检查一次；生产科每月至少检查一次。
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。
顶板评价分类标准
顶板评价分类标准采、掘工作面顶板安全管理分类标准一、顶板安全评价按顶板安全管理的难易程度分类，并实施相应的安全管理办法。
1、掘进工作面顶板安全管理分类A类顶板安全管理类型：巷道坡度20度以上、过断层破碎带、揭煤以及顶部为煤的半煤岩、采用非常规方法施工大断面硐室、综采面扩切巷、煤仓、交叉点（十字头）施工、冒顶处理等。
B类顶板安全管理类型：巷道坡度10—20度、煤巷施工断面≥13m2、顶底板松软破碎、构造比较复杂以及巷道开门、贯通、提（落）巷、开钻场、小水仓、工具室、碴硐、过老空老巷等。
C类顶板安全管理类型：不具备A类、B类作业特征的顶板安全管理类型。
2、采面顶板安全管理分类A类顶板安全管理类型：综采面安装、工作面初采初放、采面回收期间、工作面过隐蔽工程期间，老塘悬顶面积超过10m2。
B类顶板安全管理类型：工作面在构造发育区回采，工作面过老空、老巷期间，帮顶松软破碎、煤层干燥、易片易冒，底板松软，10度以上的仰斜开采，采面坡度20度以上，周期来压明显段。
C类顶板安全管理类型：不符合A、B两种顶板管理类型特征的管理类型。
3、巷修、回收作业点顶板安全分类管理A类顶板安全管理类型：构造复杂、交叉点、大断面（煤巷断面13m2以上）、大坡度（200以上）、提巷、支架变形严重、冒顶处理、所有巷道回收等为A类。
B类顶板安全管理类型：顶底板比较松软破碎、煤壁松软易冒落、构造比较复杂、压力比较大、支架变形比较严重、扎杆、错巷扩修等为B类顶板。
C类顶板安全管理类型：巷道压力不大，顶板比较完整，支架变形不严重的。
二、各类顶板安全管理类型应采取的顶板管理办法：A类：必须制定顶板管理专项技术措施，区队长（支书）及主管业务科室管理人员现场跟班，当班带班领导到作业地点巡查一次，发现问题，落实责任，及时处理。
B类：必须制定顶板管理专项技术措施，跟班队长现场跟班，业务主管部门每天必须有人巡查。
C类：按正常作业管理程序进行管理。
作业规程管理的“十个环节”编制、审批、干部学习、工人学习、考试、补考、成绩登记、现场实施、定期复查、修改补充悬移支架支护工作面工程质量基本要求：“四直、二平、两间隙”，其中“四直”为支柱直、溜子直、托梁直、煤壁直；“二平”为溜子平、顶梁平（±30mm）；“两间隙”为托梁与顶梁间隙≤30mm、支架与支架间隙30mm±20mm。
缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类
缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类（引自ＭＴ――５５４－１９９６）一、术语及代号（表１）二、直接顶分类（一）类别名称采煤工作面直接顶类别按其在开采过程中表现的稳定程度进行划分。
共分为４类。
其中，１类又为２个亚类。
类别代号及名称见表２。
（二）分类指标和参考要素（表３）R c、o均为该类顶板各煤层相应参数的平均值加减速均方差。
注：参考指标中，z、（三）２类直接顶的划分 表4 2类直接顶的划分 对于２类直接顶，要根据需要分两个亚类，见表４。
（四）直接顶类别的确定方法１．已采多个工作面的煤层：根据本煤层实测的起码接顶初次垮落距，按式（１）求出其平均值τr ，查表３确定该煤层直接顶所属类别。
τr＝∑=ni ril1（1）式中 lri ——同一煤层已开采工作面的实测直接顶垮落距；N —－同一煤层已开采工作面数，一般应不少于３。
２．同一煤层已采工作面推算未采工作面：如已知煤层某工作面直接顶初次垮落距lri可按式（２）计算其综合弱化常量，并进而按式（３）推进算该煤层其他工作面初次垮落距lrei ，取不少于３个工作面的平均值，然后按表３，确定其接顶类别。
c z＝h R l olclzc1186.0 （2） l rei ＝8.94c zh R oicl （3）式中 Rcl -------已采工作面的单向抗压强度；hoi--------已采工作面的直接顶分层厚度；Rci ---------某未采工作面的单向抗压强度；hoi------某未采工作面的直接顶分层厚度。
3．当基本指标处在两类界线附近时，可根据岩性，结构特征，其他力学要素所处区间判定所属类别。
4．未采煤层：如果煤层尚未开采，可根据地质条件相近的相邻煤层的综合弱化常量（cz ）钻孔岩心的取样试验，确定直接顶下位岩层的单向抗压强度及直接顶平均分层厚度，按式（3）计算直接顶初次垮落距，同表3确定直接顶类别。
三、基本顶分级 （一）级别顶分级根据基本顶压力显现强烈程度，将基本顶进行分级，其分为四级。
矿井顶板事故预防及应急处理措施
1、顶板类型煤层顶板由伪顶、直接顶和老顶构成。
伪顶是指紧贴在煤层之上，极易垮落的薄岩层；直接顶是位于伪顶或者煤层(无伪顶时)之上，普通由一层或者几层厚度不定的泥岩、页岩、粉砂岩等比拟简单垮落的岩层所组成，直接顶按稳定性可分为：不稳定顶板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板；老顶又叫根本顶，普通指位于直接顶之上(有时也直接位于煤层之上) 厚而坚硬的岩层。
顶板分为坚硬难冒顶板、破裂顶板和复合型顶板。
坚硬难冒顶板是指直接顶岩层比拟完整、坚硬(固)，回柱后不能即将垮落的顶板。
普通为砂岩、砾岩和石灰岩。
破裂顶板指的岩层的强度低、节理裂隙非常发育、整体性差，自稳力量低，并在工作面控顶区范围内维护艰难的顶板。
2、顶板常见支护方式顶板常见支护方式有单体支柱支护、液压支架支护、锚杆支护。
单体支柱支护主要是指采用木支架，磨擦式金属支柱、单体液压支柱支护。
液压支架是在磨擦式金属支柱和单体液压支柱等根抵上发展起来的采煤工作面机械化支护设备。
锚杆支护主要是指用木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、树脂锚杆、快硬水泥锚杆结合锚网发展支护的一种支护方式。
一、常见冒顶事故的预兆(一)局部冒顶的预兆(1) 工作面遇有小地质构造，由于构造破坏了岩层的完整性，简单发生局部冒顶。
(2)顶板裂隙张开、裂隙增多，敲帮问顶时，声音不正常。
(3)顶板裂隙内卡有活矸，存在掉碴、掉矸现象，掉大块前往往先落小块矸石。
(4)煤层与顶板接触面上，极薄的矸石片不断脱落。
这说明劈理(即顶板节理、裂隙和磨擦滑动面)张开，有冒顶的可能。
(5)淋头水分别顶板劈理，常由于支护不许时面冒顶。
(二)大型冒顶的预兆1、顶板的预兆(1) 顶板的连续发生断裂声。
这是由于直接顶与老顶发生离层，或者顶板切断而发生的声响。
有时采空区顶板发生像闷雷一样的声音，这是老顶板和上方岩层产生离层或者断裂的声音。
(2)掉碴。
顶板岩层破裂下落，普通由少变多，由稀变密，这是发生冒顶的危（wei）险信号。
(3) 顶板裂缝增加或者裂隙张开。
缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类
.7
2.6
数度
参分 考层
hc ＝
区 厚 ０.26+-0.12
间度
5
hc =0.285+-0
.13
hc =0.51+-0.
355
hc =0.675+-0.
34
hc =0.72+-0.
34
等
效
h R 抗 o c <７.
弯 ５２ 能
h h R o c <２.
R o c <７.
９－１１.４ ８－２９.１
h R o c <３３
h 直 接 顶 厚 度 i 与 煤 层 h 采高 m 的比值。
二、 直接顶分类 （一） 类别名称
采煤工作面直接顶类别按其在开采过程中表现的稳定程度进行划分。共分为 ４类。其中，１类又为２个亚类。类别代号及名称见表２。
表２ 直接顶类别代号及名称
１类
１a
1b
不稳定
２类 中等稳定
３类 稳定
４类 非常稳定
（二） 分类指标和参考要素（表３） 表３ 直接顶分类指标及参考要素
综
合
弱
cz ＝
化 0.163=+-0.0
常
64
cz =0.273+-0
.09
cz =0.30+0.1
2
czc =0.43+-0.
157
czc =0.48+-0
.11
量
主单
要向
力抗 学压 参强
Rc =27.94-1
0.75
Rc =36+-25.
75
Rc =46.3+-2
0
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。
煤层顶底板分类ppt课件
煤层顶底板概念与分类
注意： 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， 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。例 如山西大同等地的侏罗纪煤层的顶板就只出现老 顶。
煤层顶底板概念与分类
煤层顶板分类
由煤层依次向上，煤层顶板划分为伪顶、直接顶和老顶三部分：
伪 顶：直接覆盖在煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮 落，厚度不大，一般在0.5m以下，岩性多为炭质页岩。
直接顶：直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上，具有一定的 稳定性，常随着采煤工作面移架或回柱工序的完成而 自行垮落的岩层。厚度一般可达几米，岩性多为较易 垮落的泥岩、页岩、粉砂岩等。
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，自稳能力低，并在工作面控顶区范围内 维护困难的顶板。 复合型顶板: 一般把煤层顶板由泥岩、页岩、粉砂岩及煤 等煤岩互层组成的称为复合顶板。复合顶板 一般层理、节理、裂隙发育，易离层，抗弯 能力差，性脆易冒，极难管理。
N＞3～5 0.3＜N≤3～5 Ⅲ a
L=25～50
Ⅲb
0.3＜N≤3～5 L＞50 N≤0.3
L=25～50
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。
煤层顶底板概念与分类
煤层顶板分类
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：是指直接顶岩层比较完整、坚硬（固），
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： 伪 底：直接位于煤层之下的薄而软弱的岩层，岩性多为
顶板分级管理制度(修订)
顶板分级管理制度一、顶板分级的目的顶板实行分级管理是为了针对不同顶板岩石情况制定相对应的应对措施，使顶板管理更科学、具有更高的操作性，达到防范冒顶片帮事故发生的目的。
二、顶板分级标准根据现场实际情况，按井巷掘进顶板和采场顶板的风险程度划分为三级，风险程度高、极不稳定的顶板为一级顶板，次之的为二级顶板，风险程度较低，顶板稳定的为三级顶板。
1、井巷掘进顶板的划分标准一级顶板：开挖后岩石不稳定，易形成大块浮石，有脱落或坍塌现象；或者巷道断面跨度6米以上的岩石较稳固，开挖后有浮石，捡撬难以完全处理的顶板岩石。
特性：岩体破碎，层理、节理发育，有大断层（断层厚度≥1.0m）通过，或者巷道断面跨度大，暴露面积大，受震后易出现浮石或发生坍塌现象。
二级顶板：岩石较稳固，开挖后有浮石，捡撬难以完全处理；或巷道断面跨度6米以上的岩石稳固，开挖捡撬后浮石可完全处理的顶板岩石以及重要的硐室。
特性：块状结构、有断层（断层厚度一般＜1.0m）通过、节理较发育，且倾角较小、岩石受震动后易出现浮石。
三级顶板：开挖断面小于6米且岩石稳固，开挖后经捡撬无浮石和隐性浮石。
特性：周围无构造通过、岩性比较单一、均质块状结构。
2、浅孔回采矿房顶板的划分标准：一级顶板：岩石不稳定，易形成大块浮石，有脱落或坍塌现象。
特性：采场内有断层通过，两侧岩石破碎；或节理发育，泥质角砾充填，且延长较大，有共轭现象出现，顶板岩石易产生大块浮石。
二级顶板：岩石较稳固，开挖后有浮石，捡撬难以完全处理。
特性：采场内节理较发育，无充填物，偶有共轭出现，互相切割穿插，延长较大，开采受震动时易产生浮石。
三级顶板：岩石稳固，回采时无大块浮石。
特性：采场内岩性比较单一、均质块状结构、无构造或有少量节理，节理延伸长度小，密闭或微张，无泥质充填。
三、顶板的支护标准对应顶板分级标准，针对不同级别顶板的岩石稳固、节理构造等等情况分别制定了相应的支护方案及措施，具体支护措施如下：（一）井巷掘进顶板的支护标准公司标准巷道开凿尺寸为三心拱2.7*2.7，其他探矿巷道等开凿断面有变化时，参照此标准做相应调整。
顶板
3、支架上的预兆 采煤工作面冒顶前反映在支架上的预兆 有活柱下缩速度加快、下缩量增大、支柱 被压折压弯或整体向一方倾斜推倒。在掘 进工作面，棚子及前探支架被压弯压劈。 这些都说明顶板压力极大，而且支架已难 以控制顶板，冒顶事故会立刻发生。
4、煤壁上的预兆 顶板来压时，工作面煤壁会因受压而片帮， 且片帮速度比平时快，片帮程度严重。同时， 由于煤壁片帮，导致顶板裸露，破碎的直接 顶失去支撑也会发生冒顶。
顶板事故的危害及防治
顶板事故是煤矿五大自然灾害之一。顶 板事故的伤亡人数约占煤矿总伤亡人数的37 ％。世界主要产煤国家统计资料也表明，冒 顶事故总数占井下事故的二分之一。所以， 认识煤层顶板、控制煤层顶板、预防顶板事 故的发生是煤矿安全工作的重要内容。
一、煤层的顶板 煤层上面的岩层叫顶板。根据顶板的坚硬程 度及距煤层的距离，可把煤层的顶板分为三层： 1、伪顶 伪顶是在煤层之上、紧贴煤层的一层松软岩 层，一般厚度0.3～0.5m。当煤层被采落时， 伪顶也同时下落，混入煤中，影响煤质。
(三)冒顶的预兆 冒顶的预兆是多方面的，有声音方面 的预兆、顶板上的预兆、支架及棚子上的 预兆及煤帮上的预兆等。
1、声音方面的预兆 采掘工作面冒顶前会发出许多种声音， 如采煤工作面老顶断裂时发出鸣炮声，直 接顶受压时的碎裂声，掘进工作面棚子及 背顶材料受压后劈裂声等都是冒顶的预兆。
2、直接顶上的预兆 采煤工作面直接顶在受到老顶压力后， 会更加破碎，裂缝条数会增多、加宽，出 现掉渣甚至下“矸雨”。同时，直接顶的 下沉量也会增大，下沉速度加快。在掘进 工作面，顶板同样会出现裂缝、掉渣、离 层等，这些现象的出现表明冒顶即将发生。
4、片帮：冒顶前煤壁所受压力增加，变得松软，片 帮煤比平时多。
5、脱层：顶板快要冒落的时候，往往出现脱层 现象。检查脱层要用“问顶”的方法，如果声 音清脆，表明顶板完好；顶板发出“空空”的 响声，说明上下岩层之间已经脱离。 6、漏顶：破碎的伪顶或直接顶，在大面积冒顶 以前，有时因为背顶不严和支架不牢出现漏顶 现象。漏顶如不及时处理，会使棚顶托空、支 架松动。顶板岩石继续冒落，就会造成没有声 响的大冒顶。
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。
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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。
对于这类顶板应注意老顶的活动规律。
2.3难冒落的坚硬顶板。
这类顶板的特点是老顶直接赋于煤层之上，或有一伪顶，无直接顶，由于老顶垮时采空区的落差太大，使工作面呈现明显的周期来压，工作面平时的下沉量及下沉速度较小，而当周期来压时下沉速度急剧增加，工作面顶板情况迅速恶化，应当注意及时采取措施。
2.4极难冒落的坚硬顶板。
这类顶板的特点是煤层板为极其坚硬的整体性厚岩层，在采空区能悬露上万平方米而不垮落，当垮落时则能形成暴风，致使工作面造成垮面和严重破坏。
2.5可塑性弯曲的顶板。
该类顶板的特点是直接顶，虽是具有一定厚度的坚硬岩层（如砂岩、石灰岩），但由于其中存在有平行于工作面的节理裂隙，采煤后顶板下沉，在移动过程中断裂成块，但仍互相挤在一起具有传递水平的能力，就像“砌体梁”一样，各岩块互相牵制而成平衡，随工作面推进顶板弯曲下沉接触底板。