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τ

r ，查表３确定该煤层直接顶所属类别。

τ

r

＝

∑=n

i ri

l

1

（1）

式中 l

ri ——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

l

ri

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l

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。

c z

＝h R l ol

cl

zc

1186.0 （2） l rei ＝8.94c z

h R oi

cl （3）

式中 R

cl -------已采工作面的单向抗压强度；

h

oi

--------已采工作面的直接顶分层厚度；

R

ci ---------某未采工作面的单向抗压强度；

h

oi

------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（c

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

基本顶的分级指标是基本顶初次来压当量（p

e

），其值由基本顶初次来压步距（

L

f

），

直接顶充填系数（N ）和煤层采高（

h

m ）按式（4）确定。基本顶的分级指标见表6.

p

e

= 241.31（

L

f

）——15.5N+52.6

h

m （4）

式中

p

e

——基本顶初次来压当量，k Ｎ/㎡。

(三)各级基本顶相应的典型地质技术条件的组合（表７）

（四）基本顶级别确定方法

1．计算初次来压步距：

L f。如果初次来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

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）-式（6）进行修正。将修

L f。

正后的基本顶初次来压步距Lfc取代式（4）中的

四周未采的工作面：

L fc =

Lf

k k )

1/()1(υ++ （5）

一边采空或有走向断层的工作面:

L

fc =

Lf

k k )

34/()2(2υ++ (6)

两侧已采的工作面：

L

fc =

>

+<+Lf

k k )1(/)1(2υ （7）

式中 k=L f /L

w （L

w 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： 如已知基本顶周期来压步距（

L p ），可用式（8）推算初次来压步距（L

f

）：

L

f

=2.45

L

p

（8） ３．直接顶充填系数计算：

N =

h i /h

m

（9）

（1） 直接顶厚度确定原则：

当直接顶厚度小于6倍采高时，

h i

取实数直接顶厚度；

当直接顶厚度大于6倍采高时，取h i

=6h m

。 （2） 煤层采高（h 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。 4．计算初次来压当量平均值

p

e

及级别划分：

由已采工作面的L f ，N ，h

m ，按式（4）计算初次来压当量平均值p

e

，然后对照表

6对该煤层基本面级别进行判定。