煤层顶底板分类

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: 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（ 坚硬难冒顶板：是指直接顶岩层比较完整、坚硬（固）， 回柱后不能立即垮落的顶板。 回柱后不能立即垮落的顶板。一般为砂岩 砾岩和石灰岩。 、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、 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， 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。 维护困难的顶板。 复合型顶板: 一般把煤层顶板由泥岩、页岩、 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。 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， 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。 能力差，性脆易冒，极难管理。
煤层顶底板概念与分类
煤层直接顶分类
1 2 中等稳 定顶板 31～ 31～70 9～18 3 稳定顶板 4 坚硬顶板 无直接顶, 无直接顶,岩层 厚度在2 5m以 厚度在2～5m以 上,σ ＞60～ 60～ 80MPa,l和 80MPa,l和h ＞ 1m的整体岩层, 1m的整体岩层, 即老顶
类 别
不稳定 顶 板 ≤30 ≤8
煤层顶底板概念与分类
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。 的岩层。 顶板：赋存在煤层之上、 顶板：赋存在煤层之上、在煤层之后形成的岩层 底板Hale Waihona Puke Baidu赋存在煤层之下、 底板：赋存在煤层之下、先于煤层生成的邻近岩 层
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： 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 直接覆盖在煤层之上的， 厚度不大，一般在0.5m以下，岩性多为炭质页岩。 0.5m以下 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， 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， 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， 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。 垮落的泥岩、页岩、粉砂岩等。 直接顶按稳定性可分为： 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。 不稳定顶板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板。
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。
煤层顶底板概念与分类
煤层顶板分类
老顶：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） 老顶：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） (基本顶 的厚而坚硬的岩层。一般在长时间内不易自行垮落，在采空区 基本顶) 基本顶 的厚而坚硬的岩层。一般在长时间内不易自行垮落， 上方悬露一段时间，当达到一定悬露面积之后才垮落一次， 上方悬露一段时间，当达到一定悬露面积之后才垮落一次，通 常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石组成。 常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石组成。 老顶来压强度分级
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。
主要指标 参考指标
强度指数D 强度指数D 直接顶初次 跨落步距l(m) 跨落步距l(m)
71～ 71～120 19～ 19～25
＞120 ＞25
强度系数D： 反映直接顶稳定性 反映直接顶稳定性,D=C1·C2· σ 强度系数 式中， 节理裂隙影响系数； 分层厚度影响系数 分层厚度影响系数； 式中，C1：节理裂隙影响系数；C2:分层厚度影响系数； σ：岩石单向抗 压强度，MPa。 压强度， ： 。 直接顶初次跨落步距l：工作面从开切眼开始推进 工作面从开切眼开始推进， 直接顶初次跨落步距 工作面从开切眼开始推进，随着采空区跨度增加至顶板岩层不能 自稳，直接顶将发生初次跨落，这时工作面推进的距离，称之为直接顶初次跨落步距。 自稳，直接顶将发生初次跨落，这时工作面推进的距离，称之为直接顶初次跨落步距。