缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类
12级矿压复习题
1.试分析开采深度对采场矿山压力及其显现的影响？开采深度直接影响着原岩应力的大小，同时也影响着开采后巷道或工作面周围岩层内支撑压力值，随着采深增加，支撑压力必然增加，从而导致煤壁片帮及底板鼓起的几率增加，由此可能导致支架载荷增加。
显现的影响：1、开采深度对巷道压力显现的影响可能比较明显，如在松软岩层中开掘巷道，随着采深的的增加，巷道围岩的“挤、压、鼓”现象将更为严重；2、开采深度对采场顶板压力大小的影响并不突出，因此，对矿山压力显现的影响也不明显，尤其是对顶板下沉量的影响3、对开采深度较小的浅埋煤层，由于上覆松散荷载的作用，一定条件下会会产生上覆岩体的整体破断（关键层的复合破断），而导致覆岩不易形成稳定结构，工作面矿压显现不但没有减小反而很强烈2.分析加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系？（1）减少控顶时间可改善顶板状况，缩短落煤与放顶的时间间隔，减小顶板下沉量：（2）增加工序影响次数，会使顶板下沉速度加剧：（3）加快推进速度，减少顶板下沉量，是有一定的限度的，仅在工作面推进速度较慢的情况下有效：（4）加快工作面推进速度，对于防止自然发火，减少瓦斯涌出量是有利的；（5）由于落煤与放顶所造成的剧烈影响都是在较短时间内（1——2h）完成的，加快推进速度只能消除一部分平时的下沉量，但绝不能消除此工序的剧烈影响所造成的下沉量。
3.分析采场上覆岩层结构失稳条件？1、结构的滑落失稳：p86主要取决于老顶破断岩块的高长比（H/L）R/T>Tan（+ ）（失稳）2、结构的变形失稳：加压处局部应力集中，致使该处进入塑性状态，甚至局部受拉而使咬合处破坏造成岩块回转。
4.沿工作面推进方向和垂直方向采场上覆岩层的支撑体系1、推进方向：煤壁----支架----采空区已冒落矸石2、垂直：底板----支架----顶板5.直接顶初次垮落的定义及直接顶岩层内层理和裂隙分类直接顶初次垮落：直接顶第一次大面积跨落标志;直接顶跨落高度超过1——1.5m，范围超过全工作面长度的一半。
顶板管理实施细则2014.4版[1] 2
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顶板管理实施细则徐州矿务集团有限公司制定二〇一四年四月目录第一章总则 (1)第二章回采 (4)第一节一般规定 (4)第二节顶板分类 (4)第三节支护 (6)第四节初次放顶 (15)第五节回柱 (15)第六节机械化工作面顶板管理 (17)第七节特殊条件下的顶板管理 (20)第八节支护质量及顶板动态监测 (23)第九节回采巷道维护 (25)第三章安装、拆除与井巷回收 (26)第一节安装、拆除 (26)第二节井巷回收 (29)第四章掘进 (31)第一节一般规定 (31)第二节围岩分类 (37)第三节巷道支护设计原则 (38)第四节锚喷、锚杆支护巷道 (42)第五节架棚巷道 (44)第六节裸体、点柱巷道 (45)第七节立井、斜井、硐室和交岔点 (45)第八节深部和软岩巷道 (48)第九节防冲巷道 (49)第十节巷道支护监测 (50)第五章井巷修护 (53)第一章总则第1条为保障煤矿安全生产和职工人身安全，防止顶板事故发生，根据《煤矿安全规程》和相关法律、法规、技术规范及规定，结合徐矿集团实际情况和原《顶板管理实施细则》（2006年版），制定本细则。
第2条集团公司所属各单位、各部门从事煤炭生产和煤矿建设活动，必须遵守本细则。
第3条集团公司、区域公司、子公司或矿（处）都要成立以生产副总经理、生产矿（处）长为组长，采掘副总工程师为副组长，部（科）室相关人员参加的顶板管理领导小组，办公室设在生产技术部门；基层区队成立以区长为组长，副区长、技术员、班组长为主要成员的顶板管理小组；现场要指定顶板管理安全检查员。
第4条建立健全各级顶板管理责任制：1.集团公司、区域公司、子公司或矿（处）总经理、矿（处）长对本单位的顶板管理工作负领导责任。
负责健全机构、配备人员、组织制定岗位责任制；督促检查顶板管理制度、工作计划和资金的落实；对顶板管理工作及时作出决策和下达指令；组织重大顶板事故的抢险和处理。
2.集团公司、区域公司、子公司或矿（处）总工程师对本单位顶板管理工作负技术领导责任。
关于煤层顶板划分中岩性及厚度取值的探讨
关于煤层顶板划分中岩性及厚度取值的探讨王海军【摘要】为了解决目前地质勘探报告、矿井生产报告中煤层顶板岩性、厚度取值中存在的问题,通过分析各类煤层顶板的定义,探讨目前顶板划分中存在的问题及其原因.提出了解决方法,并对各类顶板进行了重新定义,从而规范统一对顶板的划分.该方法和定义对勘探阶段、生产矿井阶段煤层顶板稳定性评价、巷道掘进、顶板支护控制具有指导意义.%In order to solve the problem existing in the lithology and thickness of coal seam roof values in geological exploration report,mine production at present,through analysing the definition of the coal seam roof,the existing problems of the classification of the coal seam roof were discussed,and the reasons were also studied.The solution was proposed,all kinds of roof were redefined,whose purpose was to unify the division of coal seam roof.The results show it has more guiding significance to evaluate stability of the mine coal seam roof and roadway drivage and roof support control in the process of exploration and production.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】4页(P86-89)【关键词】伪顶;直接顶;基本顶;类型划分;稳定性评价【作者】王海军【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TD327.2;P618近年来，我国煤矿安全形势虽有好转，但百万吨死亡人数仍居世界首位。
顶板事故防治
4、矿压与矿压显现的关系 • 矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现。 • 矿压的存在是绝对的，矿压显现是相对的。
矿压显现指标：
1、顶底板移近量 S（mm）——煤壁到采空区边缘范围内顶、底板间相对位移。 2、顶板下沉速度V（mm/h）——单位时间顶板下沉量。
3、支柱变形与折损——观察喷液、下缩、压裂、折断等。
顶板事故防治
职工培训教案 主讲：成孝仁
概
述
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•
顶板事故是指在地下采煤过程中，因为顶板意外冒落造成人员伤亡、设备损 坏、生产中止等事故。在实行综采以前，顶板事故在煤矿事故中所占比例高 达75%。随着液压支架的使用及对顶板事故的研究和预防技术的深入和逐步 完善，顶板事故所占的比例有所下降，但仍然是煤矿生产的主要灾害之一。 2005年，我国煤矿顶板事故1805起，占全国煤矿事故起数的55%，居第一位； 死亡2058人，占全国煤矿死亡人数的34.7%，仅次于瓦斯，居第二位。顶板 事故给煤矿安全生产带来极大的威胁。 随着采深的增加，巷道断面加大等，工作面与巷道的顶板事故预防更加重要。
• 预防周期来压造成的事故，主要是准确判 断周期来压的预兆，及时采取加强支护的 措施。
• （四）工作面上覆岩层移动规律 • 在长壁开采全部跨落法管理顶板的采煤工作面，随着工作 面不断推进，上覆岩层发生位移或破坏，岩层移动概貌如 下图。根据岩层移动特征，可将煤层的上覆岩层分为冒落 带、裂隙带和弯曲下沉带。
煤层顶板类型及特点
特点 顶板类型
所在位置
厚度
岩层
炭质页 岩、层 状砂岩 页岩、 粉砂岩
冒落特点
伪顶
直接位于煤 0.3—0.5m 层之上
随采随落
直接顶
老顶
伪顶之上
第七章-缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统
3.巷道布置特点
（1）上山、区段 平巷、联络巷—— 布置在煤层中 （2）车场、石门、 硐室——布置在岩 层中
（二）巷道掘进
1.原则 （1）巷道
掘进要尽 快构成通 风系统 （2）尽量 采用平行 作业
2. 掘进顺序
从运输大巷掘进采区 下部运输石门 1，从回 风大巷掘进采区上部回 风石门 2。在采区运输 石门1接近煤层处,开掘 采区下部车场 3，由下 部车场向上,沿煤层分别 开掘轨道上山 4和运输 上山 5,两条上山相距 20m,至采区上部边界后, 以采区上部车场 6与采 区回风石门2联通,形成 通风系统。此后,为了准 备出第一区段的采煤工 作面,在上山附近第一区 段下部掘中部车场7,
0
-0.5 A
-1.0 -1.5
+1.5 +1.0
+0.5 A 0 -0.5 -1.0 -1.5
0
B 100
A-B-C-D-E D
C A-F-G-H
F G
200
300
400
H E
E
H
500 m
在煤层走向变化较大，区段运输平 巷采用矿车运煤时，可将区段运输 和回风两条平巷均沿煤层走向布置 成弧线行。
下山采区——位于开采水平标高以下 的采区。
下山采区内同样要布置采区下山、 采区车场、采区煤仓和区段平巷等巷道， 此外，还要在下山采区的下部布置水仓 和排水泵房。下山采区的煤炭是通过采 区下山由下往上运输到水平大巷。
在煤层倾角大于16°时，开采水平 一般只开采上山采区。
采区准备的几种形式
(a)
井田中央方向
2.按服务范围及其用途对巷道进行分类
(1)开拓巷道： 为全矿井或一个开采水 平服务的巷道。 采区运输石门；采区回风石门。
矿山压力与岩层控制知识点
1、矿山压力：由于矿山开采活动的影响，在巷道周围岩体中形成的和作用在巷道支护物上的力定义为矿山压力，（1）2、矿山压力显现：由于矿山压力作用使巷道周围岩体和支护物产生的种种力学现象，统称为矿山压力显现。
（1）3、矿山压力控制：所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法叫矿山压力控制。
4、矿山压力与岩层控制课程的重要意义：P1~P25、老顶：通常把位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。
（65）6.伪顶：P657、直接顶：一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。
（65）8.采空区处理方法：充填，垮落，顶板缓慢下沉，刀柱法。
P659.砌体梁假说：砌体梁：将采场视为一个有机的整体，在围岩运动中起骨架作用的称为砌体梁。
P69砌体梁结构的失稳：P85~P86横三区竖三带：根据回采工作面上覆岩层内部的破坏情况，将回采工作面上覆岩层分为三带，沿工作面推进方向划分为三个区。
三带：垮落带，裂缝带，弯曲下沉带。
三区：煤柱支撑区，离层区，重新压实区9.1简述开采后引起的上覆盖层的破坏方式及其分区分为三带，垮落带、裂隙带、弯曲带。
垮落带；破断后的岩块呈不规则垮落，排列极不整齐，松散系数比较大一般可达1.3-1.5，重新压实后可降到1.03左右，此区域与所开采煤层相邻，很多情况下是由于直接顶岩层冒落后形成的裂隙带：岩层破碎后岩块排列整齐，碎胀系数较小，垮落带与裂隙带合称“两带”又称为“倒水裂缝带”弯曲带：裂隙带顶至地表的所所岩层称为弯曲带，其特点是岩层在移动过程中具有连续和整体性，在垂直剖面上下各部分下沉差值很小，若有厚硬的关键层，则可能出能在弯曲带内出现离层区。
9.2分析采场上部岩层结构失稳条件当老顶达到极限跨距后，随着回采工作面继续推进，老顶即发生断裂，整个顶板的破断方式可分为三个明显的区域，上、下区为圆弧形破坏，岩块间呈立体咬合关系。
中部呈似梁的咬合关系，但由于破断的岩块相互挤压，产生了水平力，这使中部又呈现出能传递水平力的拱的关系。
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。
采区巷道方案设计
采区巷道方案设计一、采区设计的内容（一）采区设计说明书（1）采区位置、境界、开采范围及与邻近采区的关系；可采煤层埋藏的最大垂深，有无小煤窑和采空区积水；与邻近采区有无压茬关系（2）采区所采煤层的走向、倾斜、倾角及其变化规律、煤层厚度、层数、层间距离、夹矸层厚度及其分布，顶底板的岩石性质及其厚度等赋存情况及煤质。
瓦斯涌出情况及其变化规律，瓦斯涌出量及确定依据；煤尘爆炸性，煤层自然发火性及其发火期；地温情况等。
水文地质：井上、下水文地质条件；含水层、隔水层特征及发育情况变化规律；矿井突水情况、静止水位和含水层水位变化；断层导水性；现生产区域正常及最大涌水量，邻近采区周围小煤窑涌水和积水情况等。
煤层及其顶底板的物理、力学性质等。
（3）确定采区生产能力，计算采区储量（工业储量、可采储量）和高级储量所占的比例，计算采区服务年限并确定同时生产的工作面数目。
（4）确定采区准备方式。
区段和工作面划分、开采顺序，采掘工作面安排及其生产系统（包括运煤、运料、通风、供电、排水、压气、充填和灌浆等）的确定。
当有几个不同的采区巷道准备方案可供选择时，应该进行技术经济分析比较，择优选用。
（5）选择采煤方法和采掘工作面的机械装备。
（6）进行采区所需机电设备的选型计算，确定所需设备型号及数量，采区信号、通讯与照明等。
（7）洒水、掘进供水、压气和灌浆等管道的选择及其布置。
（8）采区风量的计算与分配。
（9）安全技术及组织措施：对预防水、火、瓦斯、煤尘、穿过较大断层等地质复杂地区提出原则意见，指导编制采煤与掘进工作面作业规程编制，并在施工中加以贯彻落实。
（10）计算采区巷道掘进工程量。
（11）编制采区设计的主要技术经济指标：采区走向长度和倾斜长度、区段数目、可采煤层数目及煤层总厚度、煤层倾角、煤的容重、采煤方法、主采煤层顶板管理方法、采区工业储量和可采储量、机械化程度、采区生产能力、采区服务年限、采区采出率和掘进率、巷道总工程量、投产前的工程量。
矿山压力与岩层控制复习题及答案
1、直接顶初次跨落的标志是：直接顶跨落高度超过1m_1.5m，范围超过工作面长度的一半。
2、沿空巷道巷旁支护的类型：矸石带木垛密集支柱混凝土砌块、整体浇注巷旁充填技术。
4、采煤工作面矿压观测的核心为“三量”观测：顶板移近量观测、活柱下缩量观测、支柱载荷量观测。
5、浅埋煤层：开采区域大部分集中于埋深在100-150m以内的浅部，煤层的典型赋存特点时埋深浅、基岩顶板较薄、表土覆盖层较厚。
由于此类煤层的矿压显现规律具有明显的特点，为了区别于其他煤层，通常将具有浅埋深、基岩薄、上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅埋煤层。
6、采空区处理方法：充填，垮落，顶板缓慢下沉，刀柱法。
7、简述采区巷道支护的主要形式：棚子支护，巷旁支护，围岩注浆，锚杆支护。
或从基本支护，加强支护，巷旁支护，巷道围岩加固，联合支护角度8、单体工作面的特殊支护方式主要有：密集支柱、滑移支架支柱、从柱、斜撑支架、木垛、液压放顶墩柱等几种。
10、简述采区巷道变形与破坏的影响因素：1自然因素方面答2开采技术答11、煤矿冲击矿压的防治答：1．降低应力集中程度1)开采解放层。
在煤层群条件下，首先开采没有冲击危险或危险性较小的煤层，使构造应力得到解除，并且使岩层经过一次扰动。
在此范围内进行采掘工程，应力集中程度就可能降低。
2)推行无煤往开采，采空区尽量少留煤住；尽量采用跨上山采煤。
从而消除应力在煤往上集中叠加的可能性；3)合理安排采掘程序，避免形成三面采空的“孤旷。
2．改变煤岩的物理力学性质：1)高压注水，人为地在煤岩内部造成一系列弱面，并起软化作用，增加塑性变形量，从而减少弹性能聚积的程度；2)放松动震动炮，释放媒体内部积聚的能量。
3)孔槽卸压，用大直径钻孔或切沟槽使媒体松动，达到御除压力：12、砌体梁：将采场视为一个有机的整体，在围岩运动中起骨架作用的称为砌体梁。
13、根据回采工作面上覆岩层内部的破坏情况，将回采工作面上覆岩层分为三带，沿工作面推进方向划分为三个区。
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。
矿用产品安全标志认证
454.MT474-1996装煤机型式与参数 2004年确认
455.MT/T475-1996悬臂式掘进机回转支承型基本参数和技术要求 2004年确认
456.MT476-1996YBC系列采煤机用隔爆型三相异步电动机
441.MT/T461-1995煤矿装载机械密封润滑履带总成
442.MT/T462-1995多刃镶齿盘形滚刀
443.MT/T463-1995矿用圆环链用扁平接链环检验规范 2004年确认
444.MT/T464-1995矿用刮板输送机通用安全技术条件
457.MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机
458.MT478-1996YBC系列刮板输送机用隔爆型三相异步电动机
459.MT/T479-1995煤矿酸性水中硝酸根离子的测定方法
460.MT/T480-1995煤矿酸性水中可溶性固体的测定方法
429.MT448-1995煤矿用电化学式氧气传感器技术条件
430.MT449-1995煤矿用钢丝绳牵引输送带阻燃抗静电性试验方法和判定规则
431.MT450-1995煤矿用钢丝绳芯输送带阻燃抗静电性试验方法和判定规则
432.MT451-1995煤矿用隔爆型低压三相异步电动机安全性能通用技术规范
437.MT/T456-1995菱形金属网编网机
438.MT/T457-1995水力采煤手动水枪通用技术条件
439.MT458-1995滑移顶梁液压支架通用技术条件
440.MT459-1995煤矿机械用液压元件通用技术条件 2004年确认
469.MT/T489-1995矿用液压轴向注塞泵试验方法 2004年确认
采煤工作面液压支架的选型
液压支架的选型一、确定架型按顶板分类方案对液压支架的架型进行初选。
根据煤炭部（81）煤科字第429号文件关于《缓倾斜煤层工作面顶板分类》方案，按稳定性不同直接顶分为四类，按来压强度不同将老顶分为四级，并分别提出相应的架型、支护强度和顶板管理方法。
1、顶板分类（级）直接顶分为四类，见〔Ⅰ〕。
老顶分为四级，见〔Ⅰ〕。
2、架型与支护强度初选正确选择支架的架型，对于提高综采工作面的产量和效率，充分发挥综采设计的效能，实现高产高效，是一个很重要的因素。
在具体选择架型时，首先要考虑煤层的顶板条件，〔Ⅰ〕表9-1就是根据国内外液压支架的使用经验，提出了各种顶板条件下适用的架型。
它是选择支架架型的主要依据。
对于不同类（级）顶板，其架型、支护强度的选择见〔Ⅰ〕。
液压支架架型的选择除了取决于顶板条件之外，还应考虑以下因素，并结合各类支架的不同性能和特点，最终选择一种较为合理的架型。
⑴厚度煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作阻力，而且还影响到支架的稳定性。
当煤层厚度大于2.5~2.8m(软煤取下限,硬煤取上限)时，选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。
当煤层厚度变化较大时，应选用调高范围大的支架。
⑵煤层倾角煤层倾角主要影响支架的稳定性，倾角大时易发生倾倒、下滑等现象。
当煤层倾角大于0018时，应同时具有防滑防倒装置。
10~15时，应设防滑和调架装置，当倾角超过0⑶底板性质底板承受支架的全部载荷，对支架的底座影响较大，底板的软硬和平整性，基本上决定了支架底座的结构和支承面积。
选型时，要验算底座对底板的接触比压，其值要小于底板的允许比压（对于砂岩底板，允许比压为1.96~2.16Mpa,软底板为0.98Mpa左右）。
⑷瓦斯涌出量对于瓦斯出量大的工作面，支架的通风断面应满足通风的要求，选型时要进行验算。
⑸地质构造m和地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别在5~8220min以下时，暂不宜采用液压支架。
采煤作业规程编制
采煤工作面作业规程
第一部分 编制概要
1、 每一个采煤工作面，必须在开采前，按照一定程序、时间和要求，编 制工作面作业规程。
2、规程编写人员在编写前应做到以下几点。 （一）明确施工任务和计划采用的主要工艺。 （二）熟悉现场情况，进行相关的分析研究。 （三）熟悉有关部门提供的技术资料。 3、作业规程一般应用具备下列图纸。 （一）工作面地层综合柱状图。 （二）工作面运输巷、回风巷、开切眼素描图。 （三）工作面及巷道布置平面图。 （四）采煤方式示意图（采煤机进刀示意图或炮眼布置图等）。 （五）工作面设备布置示意图。 （六）工作面开切眼、运输巷、回风巷及端头支护示意图（平面、剖面图）。 （七）通风系统示意图、运输系统示意图、防尘系统示意图、注浆系统示图、 注氮系统示意图、安全监测监控系统（设备）布置示意图、避路线示意图。 （八）工作面供电系统示意图。 （九）工面正规循环作业图表。
十一、煤矿作业规程的贯彻学习，必须在工作面开工之前完成；由施工单位负责人 组织参加施工的人员学习，应由编制本规程的技术人员负责贯彻。参加学习的人员， 经考试合格方可上岗。考试合格人员的考试成绩应登记在本规程的学习考试记录表 上，并签名。 十二、煤矿作业规程应由主管负责人(大中型矿井为主管生产的负责人，小 型矿井为矿长)签字并组织执行，施工单位负责人负责实施所有现场工作人员都必须 按照作业规程进行作业和操作。 十三、对煤矿作业规程的实施应进行全过程、全方位的管理，重点抓好 下列工作：
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。
矿山压力与岩层控制习题答案
矿山压力与岩层控制习题答案【篇一：矿山压力与岩层控制部分练习题答案】压力、2 矿山压力显现、3矿山压力控制、4原岩应力、5支承压力、6老顶、7直接顶、8直接顶初次垮落、9顶板下沉量、10老顶初次来压、11周期来压、12关键层、13开采沉陷、14充分采动与非充分采动、15岩层移动角、16岩层变形、17沿空留巷、18沿空掘巷、19锚固力、 20软岩、 21顶板大面积来压、22浅埋煤层、23放顶煤开采。
二、简答与分析论述1. 简述原岩应力场的概念及主要组成部分。
2. 原岩应力分布的基本特点3. 支承压力与矿山压力的区别？4. 煤柱下方底板岩层中应力分布特点及其实际意义？5. 简述岩石破碎后的碎胀特征及其在控制顶板压力中的作用？6. 分析采场上覆岩层结构失稳条件7. 分析加快工作面推进速度与改善顶板状况的关系。
8. 试分析开采深度对采场矿山压力及其显现的影响。
9. 老顶破时在岩体内将引起什么性质的挠动，其特点是什么？有何实用意义？10. 简述回采工作面周围支承压力分布规律。
11.是否矿山压力大矿山压力显现也必然强烈，试举例说明。
12. 简述我国缓倾斜煤层工作面顶板分类方案。
13. 支撑式、掩护式、支撑掩护式液压支架结构特征及适用范围。
14. 简述采场支架与围岩关系特点。
15. 分析采场支架工作阻力与顶板下沉量“p-△l”曲线关系16. 试分析综采面支护质量监测对于改善工作面支架—围岩关系，确保工作面高产高效的作用。
17. 简述开采后引起的上覆岩层的破坏方式及其分区。
18. 简述绿色开采技术体系，关键层的作用。
19. 简述控制岩层移动的技术。
20. 为什么说锚注支护是软岩巷道支护的新途径？21. 采区平巷在其服务期内沿走向的矿压规律有哪些？采动影响带的前影响区和后影响区内矿压显现时间和机理有何不同？22. 沿空留巷矿压显现基本特征？与沿空掘巷矿压显现的主要区别？23. 跨巷回采卸压的基本原理？24. 画出巷道支架与围岩相互作用关系示意图，并分析支架与围岩的相互作用原理。
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——5 5 4 - 1 9 9 6 ）一、术语及代号（表1 ）二、直接顶分类（一）类别名称采煤工作而直接顶类别按其在开采过程中表现的稳左程度进行划分匚共分为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 ）3注：参考指标中，C- 力。
均为该类顶板各煤层相应参数的平均值加减速均方差。
式中l ri 一一同一煤层已开釆工作面的实测直接顶垮落距：N —一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而：如已知煤层某工作而直接顶初次垮落距仁可按式（2）计算其综合弱化常量，并进而 按式（3）推进算该煤层英他工作而初次垮落距厶取不少于3个工作而的平均值，然后 按表3,确泄其接顶类别。
°1应人C z = yRciho!lrei= &94G式中Rel ——已采工作面的单向抗压强度： hi ---- 已采工作而的直接顶分层厚度；Ri ------ 某未采工作而的单向抗压强度：hoi 一…某未采工作而的直接顶分层厚度。
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立 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（G ）钻孔岩心 的取样试验，确左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）汁算 直接顶初次垮落距，同表3确上直接顶类别。
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。
其中，IV 级又分两个 亚级。
级别名称和代码见表5. （二） 分级指标基本顶的分级指标是基本顶初次来压当量（Pe ），其值由基本顶初次来压步距（J ）, 直接顶充填系数（N ）和煤层采高（九”）按式（4）确龙。
基本顶的分级指标见表6.241.31（L f ）——15.5N+52.6 h m（4）式中 Pe 一一基本顶初次来压当昼kN/m\（2）（三）2类直接顶的划分 表4 2类直接顶的划分(1)677（四）基本顶级别确泄方法1 •计算初次来压步距：当初次来压步距不超过工作而长度的创比取苴实测值作为式（4）的如果初次来步压步距超过工作而长度坷时，实测的初次来压步距需按照式（5）■式（6）进行修正。
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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
Rc =65.3+-33 Rc =89.4=-3
h （2） 煤层采高（ m ）确定原则；
一次采全高的工作面，以煤层厚度作为煤层采高； 分层开采的工作面，以分层次采高作为煤层采高。
p 4．计算初次来压当量平均值 e 及级别划分： L h p 由已采工作面的 f ，N， m ，按式（4）计算初次来压当量平均值 e ，然
后对照表 6 对该煤层基本面级别进行判定。
＝
47-55 55-62 >62
19 2 7 1 1 7
４
（四）基本顶级别确定方法 1．计算初次来压步距：
L 当初次来压步距不超过工作面长度的½时，取其实测值作为式（4）的 f 。
如果初次来步压步距超过工作面长度½时，实测的初次来压步距需按照式（5）-
L 式（6）进行修正。将修正后的基本顶初次来压步距 Lfc 取代式（4）中的 f 。
c 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（ z ）
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。其中，Ⅳ 级又分两个亚级。级别名称和代码见表 5. （二）分级指标
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
代号 名称
基本顶级别 分级指标
Ⅰ级 不明显
Ⅰ级
p e
≤895
表５ 级别名称及代号
Ⅱ级
Ⅲ级
明显
强烈
表 6 基本顶分级指标
Ⅳ级
Ⅳa
Ⅳb
非常强烈
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅳa
Ⅳb
895＜
p e
≤975
975＜
p e
≤1075
1075＜
p e
≤1145
p e
＞1145
(三)各级基本顶相应的典型地质技术条件的组合（表７）
2b
求出其平均值 r ，查表３确定该煤层直接顶所属类别。
表 4 2 类直
基本指标的划 分
8< t ≤12 12< t ≤18
n
l ＝ ri
r
i 1
式中 ２．
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。 同一煤层已采工作面推算未采工作面：
表７ 各级基本顶相应的典型地质技术条件组合表
基本顶级别
Ⅰ级
Ⅱ级
分级界限/（Kn.
m2
）
p e
≤895
895＜
p e
≤975
Ｎ 间 1-2 3-4 1-2 3-4 区
Ⅲ级
975＜
p e
≤1075
1-2 3-4
Ⅳ级
Ⅳa
Ⅳb
p e
p 1075＜ e ≤ ＞
1145
114
5
1-2 3-4 1-2
hm ＜ 37-4 41-4 47-5 54-7 72-8 82-10 105-12 >12
定义或说明
M
直接顶下位岩石，其厚
度相当于煤层厚度的部
分中，按岩性和强度形
成的各组岩层的分层厚
度平均值。
M
ＧＢ／Ｔ１６４１４
（直接顶初次垮落距按
冒落长度超过工作面总
长度的 50%时工作面煤
壁至切眼煤帮之间的距
离计算。
M
按给定公式计算得到的
直接顶初次垮落距。
m.Mpa/ MPa 反映煤层顶板结构，分 层厚度和裂隙分布对顶
四周未采的工作面：
L fc =
一边采空或有走向断层的工作面:
Lf (1 k) /(1k)
L fc
=
(6)
两侧已采的工作面：
（5）
Lf 2(2 k) /(4 3k)
（7）
L fc
=
Lf 2(1 k) / (1k)
L 式中 k= f / Lw （ Lw 为工作面长度）；
µ——基本顶岩石的波桑系数（一般可取：砂质页岩，µ=0.35；砂岩，µ=0.2-0.3； 砾岩，µ=0.2）。 2．用周期来压步距推算初次来压步距：
缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类 一、 术语及代号（表１）
表１ 术语及代号
编号
术语名称
１ 直接顶厚度
２ 直接顶平均分层 厚度
３ 直接顶初次垮落 距
４ 计算直接顶初次 垮落距
５ 综合弱化常量
６ 基本顶
７ 基本顶初次来压 步距
８ 修正基本顶初次 来压步距
代号
hi ho
Lr
Lrc c2
Lf L fe
单位符号 M
.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
类别
１类
１a
1b
２类
３类
基本
r ≤4
4< r ≤8
8< r ≤18 18< r ≤28
４类
28< r ≤50
指标
岩性 和结 构特 征
泥岩、泥页 岩、节理裂 隙较发育或
松软
泥岩，碳质泥 岩节理裂隙
较发育
致密泥岩、粉 砂岩、砂质泥 岩节理裂隙
不发育
砂岩、石灰岩 节理裂隙很
少
致密砂岩、 石灰岩节理 裂隙极少
p 基本顶的分级指标是基本顶初次来压当量（ e ），其值由基本顶初次来压步
L h 距（ f ），直接顶充填系数（N）和煤层采高（ m ）按式（4）确定。基本顶的
分级指标见表 6.
（4）
p L h e = 241.31 （ f ） — — 15.5N+52.6 m
p 式中 e ——基本顶初次来压当量，kＮ/㎡。
板稳定性综合影响的常
量。
位于直接顶之上或直接
位于煤层之上难垮落的
岩层。
m
基本顶初次来压时，自
开切眼到煤壁的距离。
m
当基本顶初次来压步距
超过工作面长度½时，需
９ 基本顶周期来压
Lp
m
步距
１０ 直接顶充填系数
Ｎ
１１ 煤层采高
hm
m
要将进行修。修正衙的
L fe 称 为 修 正 基 本 顶
初次来压步距。 基本顶相邻两次来压之 间的距离
＝
37 1 7 4 2
2
5
0
0
１
典
型 Lf /
hm
＝
＜ 30-3 34-3 38-4 43-5 58-6 66-85 85-96 >96
条m
30 4 ２
8
3
8
6
件
hm ＜ 24-2 24-2 27-3 35-4 46-5
＝
53-68 68-78 >78
24 7 7 1 6 3
３
hm ＜ 19-2 22-2 27-3 31-4 41-4
（1）
l 如已知煤层某工作面直接顶初次垮落距 ri 可按式（２）计算其综合弱化常
l 量，并进而按式（３）推进算该煤层其他工作面初次垮落距 rei ，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。
l 0 .1186 zc
c R h z ＝
cl ol
（2）
l c R h rei ＝8.94 z
－１０４
h R o c <４
５.５－１ ３９.４
力
c h 注：参考指标中， R z 、 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。
（三）２类直接顶的划分
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
代号
１． 已采多个工作面的煤层： 2a
根据本煤层实测的起码接顶初次垮落距，按式（１）
cl oi
（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；