浅谈地质条件对煤层顶板稳定程度的影响
淮南矿区地应力条件及其对煤层顶底板稳定性的影响
第３ ５卷 第 １ 期
２０ ０７年 ２月
煤 田地 质与勘探
ｃ Ｌ Ｇ Ｏ【 ｌＹ ＆ Ｄ 【Ｉ ０Ａ Ｅ ＪＧ 。 ＰＤ咖 ＯＮ
Ｖ １ ３ ， ０ ． ５ Ｎｏ １
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文章编号 ：０ １ ９６２ ０ ｝ １ ０ １ ５ １０ ． ８ （０７ ０． ２— １ ０ ０
淮南矿 区地应 力条 件及 其对 煤层顶底板 稳定性 的影响
孟 召平 ， 程浪 洪 ， 雷志勇
（ 中国矿业大 学资 源与地 球科学 系， 京 １０ ８ ） 北 ０ ０３
摘要 ： 通过现场地应力测量和理论分析以及数值模拟计 算， 究了淮 南矿 区地应 力分布规律， 研 探讨 了圆形硐 室围岩应力分布和不 同侧压下回采工作面顶板稳定性分布。研 究结果表 明： 淮南矿 区原
Ｕ ｉ ｒｌ ｔ ｉ ｅｄ ｓ ｎ ｅ ｂ ｔ ｅ ｎ ｍｅｓ ｒ ０ｎ ｆ ｒ ｕ ｄ ｓ ｒ ｃ ．Ｉ ｗ ａ ａｅａ ｒｓｕ ｅ ｃ ｅ ｃｅ ｔ ｉ ｇ ｅ ｔｒ ｌ ｇ ｓ ｅａｅ ｗ ｔ ｔ ｉ ａ ｃ ｅｗ ｅ ａ ｕｉ ｐ ｉｔ ｏ ｕ ｆ ｅ ｔ ｌ ｉ ｔ ｔｌｔｒｌｐ ｅ ｓｒ ｏ ｆ ｉｎ ｓ ｒａｅ ｄ ｈ ｈ ｔ ｇ ｎ ｏｇ ｎ ａ ｓ ａ ｓｈ ｉ
ｔａ ｎｓｕ ｓ ｅｓｏ ａｎ ｎｍｉｅａｅ ｐｅｅ ｔｄ ｃｉｆ ８ｇａｉ ｔ ｈ ｔ －ｉ ｔ ｓ ｆＨｕ ｉａ ｎ ｒａｉ ｒ ｒｓｎｅ ｈｅ ｙａ ｒｖｔ ｓ ｉ ｔ ｒ ｓｅ ｌ ｙ 心
ｉ ｄ ｘｅ ｔｌｃｌ ｃ ｎｒ ｉ ｄ ｓ ｅ ｔ ｒ ｓ ｏ ｆ ｌ．Ｅ ｃｐ ｏ ａｌ ｅ ｔ ｌ ｅ ｔ ｓ． ｅｅｉ ｎ ｅ ｙ ａｚ ｒ ｈ
提供 了科 学依 据 。
浅析矿山地质条件对顶板事故的影响
（ ）顶 板岩性岩相 组合导致顶板 事故 。由于沉 积环境 １ 的变 化 ，造成顶底 板岩 性的不 稳定 ，形成复合 顶板 。项底 板 组 合 形成 了下 软上 硬 的岩 层 结 构 ， 中间 夹一 层 松软 岩
沉 降过程 中 ，失 去支撑 能力 。② 支架 阻抗 能力足 以能够 平 衡直 接顶沉 降作用 力，但允 许压缩 量不 能适应老 顶沉 降至
给 定变形位 置状态 的要求 。在老 顶和 己被 迫裂 断沉降 的直
收稿 日 ：２ ０ — ０ １ 期 ０ ８ １ — ９修 回 日 ：２ ０ — １ １ 期 ０８ １—７
条件 如下 ：① 直接顶 与老项 分界层 间或复 合结构 的直接顶
分层之 间 出现较 大 的离层 空间，从而 失去 层向运动 的磨擦
阻抗 能力 。主 要原 因有支架 设计 阻抗 能力 不足 ，支 架架设 质 量不 高，特别 是初撑 力不足 ，项底 板松软 ，支架破 项钻 底或 因采用强度 低 的鞋帽等辅 助性支 护结 构，造成 支架 的 实际支撑 能力很 低 。② 直接顶 或其下 部分层 处于 四周割裂 的孤立状 态 ，其 主要 原因有老 塘直接 顶板 冒落 ，直 接顶板 来压或在 老顶来 压强迫 下沿壁 裂断 ，断层等构 造切 断或回
关键 词：矿 山开 采；顶板事 故；安 全策略
当前 ，我 国矿 山采 掘工 作面项板 伤亡 事故 的 比重 仍然 保持在４ ％ 右，顶板伤亡事故 的比重则超过５ 。虽然我 国 ５左 ％ 重点矿 山顶板伤 亡事故 很少发 生，但是 由于控 制设计 决策 失误 ，实施管理 失控 ，大范 围支 架倾倒 或压死压 坏 的重大 事故仍 时有发 生。因此进 行矿 山地质条 件对顶板 事故 的影 响研究 是减少项板 事故和 实施管 理现代 化的紧迫 任务 。本
煤层顶板工程地质特征及稳定性分析王雄
煤层顶板工程地质特征及稳定性分析王雄发布时间：2021-07-19T17:37:21.210Z 来源：《基层建设》2021年第12期作者：王雄[导读] 随着我国经济的高速发展，对能源的消耗量持续增加，各种煤田工程越来越多，对煤田开采要求不断提升云南省一四三煤田地质勘探队云南曲靖 655000摘要：随着我国经济的高速发展，对能源的消耗量持续增加，各种煤田工程越来越多，对煤田开采要求不断提升。
在煤田工程进行过程中，煤层顶板工程发挥着非常重要的作用，其地质特征及稳定性对工程施工效果，有着非常直接的影响。
为此，笔者将要在本文中对煤层顶板工程地质特征及稳定性进行分析，希望对促进我国煤矿开采事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：煤层顶板；地质特征；稳定性分析1前言煤层顶板稳定性对煤田工程开采有着直接的影响，不同地质条件，煤层顶板差异较大。
因此，有必要对地质因素对顶板稳定性的影响进行分析，然后及时提出针对性的解决方法。
2煤层顶板稳定性煤层顶板（coal seam roof）它是泥炭堆积后覆盖在泥炭层上的沉积物。
常见的煤层顶板岩石以细碎屑岩和石灰岩为主；也有粗碎屑岩，这时煤层常受到明显冲蚀。
煤层顶板性质与煤质，尤其是煤中的硫含量，有一定关系。
针对现今煤层顶板分类方法存在计算量大、人工参与多、智能化程度低，为煤矿生产不能提供快速指导的问题，结合煤矿现场实际情况，确定了煤层顶板稳定性的影响因素。
以层次分析和模糊聚类为理论核心，建立了煤层顶板稳定性层次分析模型，得出了影响因素的隶属度和合成运算方法。
以Visual Basic6.0为编译环境，将Matlab与Surfer进行二次混合编程，对钻孔数据以及地质资料进行分析整理，自动绘制煤层顶板稳定性类型分区图，形成煤层顶板稳定性智能预测分区系统【1】。
在煤矿工程开采的过程中，可以根据顶板岩层变形和垮落难易程度，可以将煤层顶板分为伪顶、直接顶和基本顶三种。
煤层顶板的稳定性是指在煤被采动之后，其顶板允许暴露的面积和时间。
煤层顶板稳定性的分析与探讨
量（ 包括碳 、 硫、 水分及有机物等 ） 密切相关 。 表现为随着 Ｓ ｉ Ｏ 含量 体破 坏程 度的增强而减小 ； 顶板岩体 中的支 承压 力亦 由大 到小 变
的增 大 ， 岩石 的单 轴抗压 强度和 弹性模量 总体呈增 大趋势 ； 而随 化 ， 且支承压力峰值位 置随着岩体破坏程度 的增 强 向顶板岩体 内 着烧失量 的增 大 ， 岩石 的单轴 抗压强度 和弹性模量总体 呈减小趋 部 转 移 。 势 。同时 ， 碎屑岩 中碎屑 颗粒 的大小对其力 学性质产生 重要 的影 在连续沉 积介 质条件下 ， 在采动影 响下采 场周围岩体应力 重 响 。表现 为随着 （ 粒径 ） 值的增大 （ 或粒径 减少 ） ， 岩石力 学性质 新分 布 ， 形成支承压力 区和卸载压力 区。在顶底 板岩体 中明显 地 包络线上 的值逐渐 增大到峰值 强度 和峰值 刚度 （ 粒径为 ２ ． ５ ） ， 达 存在着一 种对 称的双应力拱 ， 回采工作面之上 的卸载压力几乎 与
到峰值后 ， 随着 值 的增 大 ， 岩石力学性质逐 渐降低 ， 呈 现“ 粒径 回采工作 面前 方煤层之上加载压力一样 大 ， 呈镜 像对称关 系。回
板的稳定性加 以分析研究 ， 从 而 对 煤 层 围 岩 状 况 的研 究 提 供 一 定 与预测 。确定出不同岩体 结构类 型与井下开采煤层顶板稳定性 的
参考 。
关系， 证实 了老 顶砂岩厚 度及其分 布和断裂 构造 ， 尤其是 断层 对
煤层 顶板稳定 性是确 保安全 、 高 效生产 的基本 条件 ， 是 采矿 围岩应力分 布规律 、 顶板 冒落 、 老顶初 次来压 和周期来压 步距 有 工程技术人员研究 的重点 。顶板稳定性 问题是岩体结构复杂性与 重大影响。经实践分析认为存在一层 或多层砂岩骨架层 情况下 ， 井下工程适应 性和协调性 的综合反 映 ， 因此准确 了解岩 体结构及 老顶 初次和周期断裂步距大 ， 支承压力大 ， 冒裂带高 ； 在无砂 岩骨 其对 顶板稳定 性影 响 ， 并 在开采设 计 中加 以考虑 ， 对 于顶底 板岩 架层 情况下 ， 老顶初 次和周期断裂步距小 ， 支承压力小 ， 冒裂带也 层 的 控 制 与 管 理 具 有 重 要 的理 论 和 实 际 应 用 价 值 。 低， 且矿压显 现不 明显 ； 而 在砂岩尖 灭过渡带 ， 顶板 岩体破碎 ， 稳 应用沉积 岩石 学 、岩体力学 和采矿工程学 等理论与方法 ， 对 定性差 ， 顶板难以维护。在采动影响下断层“ 活化 ” ， 在断层带及其 决定沉积 岩体 力学性质的 因素如岩 性 、 结 构和赋存环境 等进行系 影响范围 内岩体破碎 ， 表现为周期断裂步距小 ， 冒落 带高 ， 尤其 是 统分析 。探讨 顶板稳定性 的受控机 制 ， 确定 出不 同岩体 结构类型 断层 下盘 ， 顶板稳 定性 差 ； 当工作 面开采到离断层 面一定 距离 （ 一 与地下开采煤层顶板稳定性 的关系 。
潘二煤矿A组煤顶板稳定性地质影响因素研究
潘二煤矿A组煤顶板稳定性地质影响因素研究煤层顶板稳定性是双高矿井开采的基本条件，矿井综采工作面的顺利进行要求有高质量顶板条件来保证。
顶板条件受地质条件和采掘工程的影响，过去人们分别从岩石力学、沉积学和构造地质学等方面对顶板的性质和分类做了大量的工作，因此综合分析顶板岩层的岩性特征、层厚、沉积环境、工程力学性能以及顶板稳定性的影响因素等对于综采工作面设备选型、顶板管理和巷道支护等均有重大的意义。
1 地质概况潘二煤矿A组煤地层上属于早二叠系下统山西组，地层厚68～83米，平均73米。
底部以黑色海相泥岩与太原组灰岩分界，内含菱铁结核，富海相动物化石，是一套下三角洲平原沉积，它是在海湾的基础上发展起来的，经历了前三角洲～河口坝～三角洲前缘三个阶段。
A组煤层（3煤、1煤）位于本组中下部。
与下伏地层整合接触，3煤厚2.09～9.17米，平均5.07米，1煤厚度1.56～7.77米，平均3.78米，3煤和1煤层间距平均为1.5米。
2 煤层顶板地质条件2.1 直接顶特征（1）直接顶岩性和力学性能A组煤上覆岩层主要由泥岩、粉砂岩，中细砂岩、细砂岩、砂质泥岩、花斑泥岩和铝质泥岩组成，其直接顶在不同采区岩性发育不一，东一采区与西四采区其直接顶为深灰色泥岩或砂质泥岩，中厚层状、块状，层内见较多的植化碎片及白云母碎片。
西二采区其直接顶为灰白色中细砂岩、中粗砂岩，块状，层内夹少许泥质成分。
直接顶的抗压强度一般为17～124Mpa，抗拉强度为0.2～8.9Mpa，直接顶与老顶粘结强度低，容易离层垮落。
（2）直接顶厚度变化东一采区直接顶为泥岩或砂质泥岩，厚度0.2～14.7m，西二采区直接顶为中细砂岩，厚度为10～22m，西四采区直接顶为泥岩或砂质泥岩，厚度为0.7～15m，直接顶的沉积环境明显不同。
2.2 老顶特征（1）老顶岩性和力学性能A组煤老顶同样在不同采区岩性发育不一，东一采区与西四采区其老顶为粉砂岩，块状，层内见较多的植化碎片及白云母碎片。
浅谈地质条件对煤层顶板稳定程度的影响
浅谈地质条件对煤层顶板稳定程度的影响
孔令荣 鹤岗 分公司益新煤矿地测科
１ ５ ４ １ ０ ７
而多面体岩 块如果 不断向下方的 【 擒 ■ｌ本篇 文章对一个案例煤矿 的地质 条件以及 煤层顶板条件进 层的软 岩层形成了一个多面体的岩块 ， 其多面体的岩块就 会下方 行了 深 入的分析， 从 而得 出了能够影响煤矿 内部煤层顶板稳定性 因素以及 冒空区或者工作面按 照伪伪仰斜布置的时候 ， 煤巷脱 落的原因， 详细的阐述 了 煤矿在进行生产过程中的地质结构构造 对 倾 斜或者挡住 采空区的去路 ， 这个 时候就会发生垮 塌性 的脱 落， 这类安 全事故在 发生 之前， 几乎完 全没有预兆 ， 或 者说预 兆并不 明显 ， 并且 又 于煤层顶板 所遣成的影响， 并且针对这现象提 出了 科学合理的建议 。 是在回柱时突然发生 的脱 落， 因此 ， 这类情况所 造成的危害极为严重。 【 关键 词ｌ 矿山地质构遣； 煤层顶板 ； 煤 层脱 落 ２ ． ２ 地 质构造导致顶板事故 在大 断层两侧 ， 往往伴 生中、 小断层和 裂隙 ， 其形状 大致与 主断层 弓 Ｉ 言 目前， 我国的矿 山在采 掘过程 中， 面顶板 所造成的 伤亡比重达 到了 相近 ， 落差在 １ —２ ｍ， 在 顶底板 为厚层砂 岩的工作面最 常见。 尽 管断层 ４ ５ ％作用， 而顶板 所造成 的伤亡事 故比 重达 到 了５ ％。 因此 ， 对矿 山的地 落差 小 ， 不影 响 工作面 的布 置和 开采 ， 但在 顶 底板 岩 层中产生了薄 弱 质条 件和顶板 事故 这两者 之间的影 响进行 研究 ， 是能 够最大 限度减 少 面 ， 特别是 小断层密集 区段， 两条不 同倾 向的小断层可产生离 层三角岩 对顶 板管理危害极 大。 断层倾向与工作面推进 方向对顶板控 制和 冒 顶板 事故 发生 的以及 实施现 代化 安全 管理 的一个重要 任务。 本文在 基 块 ， 例如 当工作面推 进方 向与断层倾 向相 同时， 顶板较 难 于这 样的 目的之下， 在 进行顶板事故 发生的条 件、 发生过 程的基础 之上 顶事 故也有影 响， 冒顶 事故多， 而两 者相反时， 冒顶事 故就较 少。 因为同向断层下盘 全面 详细 的论 述了矿 山地 质条件能 够与顶板 事故 造成 的影 响， 同时提 控制 ， 岩块 的重量直接作用在支柱 上， 岩块 易离层下落砸 人或推垮工作面。 出了相应 的预防措 施。 ２ ． ３ 可采煤层的顶底板的特 征 １ ． 地质 概 况 案 例矿 区主要 可采 煤层的顶板 已泥 岩、 砂 质泥岩为主， 其 次为粉砂 本 文 中的案 例煤 矿是设 计年产超 过４ ０ ｏ 万 吨的现 代化特 大 型的矿 底板 以泥岩、 砂 质泥岩 为主 。 据物 理力学 测试 成果 ， 岩石 井， 在２ ０ ０ ５ 年就进行 了开工建设 ， 在２ ０ ０ ７ 年的８ 月正式开始 投入生产。 为 岩和 细砂 岩 ； 深度、 容重 的关系不 明显， 主要与岩性 有关。 泥岩 强 能 使得该 煤矿能 够充分 的满 足高效矿井、 安全高产 的需求 ， 案例煤矿决 的抗压强度与层位 、 定使 用更为先 进的计算 机技 术来实现对 煤矿矿 井的现代化管 理方式 ， 度最 低， 砂质泥岩次低 ， 砂 岩类强度高。 从而使得 煤矿 的地 质测量成 果能够 完全 达到高 效率 、 高质量 为矿井生 ３ ． 生 产 中遇 到的 工程 地 质问题 及 解 决方 法 产过程 中提 供优 良的服务。 ３ ． １ 复合顶板 的控制问题 复合型顶板 又可 以称之为离层顶板 ， 它 主要是 由下软 上硬这两 种颜 １ ． １ 煤层顶底板岩石工程地质特征 主要可采煤 层顶 底板岩性 ： １ ３ － １ 煤层顶板以粘土岩 为主 ， 次 为砂质 色所构成 ， 下部的软 性岩层要 易于上部的硬 岩层离层。 案 例煤 区的１ ３ — １ 粘土岩 ， 个别为砂 岩， 底板一 般为粘土岩 ， １ １ —２ 煤层顶 底板为粘土 岩及 煤层通 常都 是复合型顶板 ， 并且夹有软 岩薄 层， 因此 ， 很 难通 过直接 进 从而顶板极其 容易出现 脱落 的现在 ， 极大 的影 响到 了煤区的正 砂质粘土岩， 十西线十一东线顶板常见砂岩， ８ 煤层顶板七—八线一十二 行支托 ， 经过多年以来 的实践工作 ， 煤区研究 人员已经 东线基本为砂岩， 其它部分为轱土岩及砂质粘土岩， 底板以粘土岩为 常生产以及 煤炭 的质量 。 主。 砂质粘土岩 次之 Ｉ ４ —１ 煤层顶底 板九线 以东粘 土岩、 砂质粘土 岩为 对复合顶板 的脱落规律以及管理方 式取得了更多的实践经验 ， 已经能够 主， 次为粉砂岩 ， 九 线以西粉细 砂岩或砂页岩互 层为主 ， 砂质粘土 岩、 粘 较好 的对复合顶板进行有效 的控 制。 土 岩次之 ， 底板为粘土 岩及砂 质粘土 岩， 偶见 粉细砂岩 ， １ 煤 层顶底 板为 ３ ． ２ 顶板砂 岩体相 变问题 在煤矿 矿区的煤 层内部 顶板， 通常砂 岩呈现出来的都是树 枝状、 网 粘 土岩和砂质粘土岩 。 粘土岩及砂质粘土岩 的一般特 征为致 密， 性脆， 受 力易碎 呈碎 块状 ， 砂 质粘土 岩比粘土 岩稍 好・ 砂 岩一般 以石英为主 ， 状 以及掌状 的河流沉积 之后的岩石 环节， 砂 岩 由于 自 身特 性 的原 因， 分 次 为长石 ， 含少 量 暗色矿物 或 菱铁 ， 泥硅 质胶结 ， 较 坚硬 ， 局 部裂 隙比 布的范 围以及 厚度变化极 大， 短时 间的内就 能够转变为砂质泥岩或者 泥 较 发育。 受构造影 响的部 分岩芯破碎 ・ 粉砂岩、 粉细砂 岩、 砂页岩互层坚 岩。 经过大 量的煤 矿开采 来看 ， 顶 板发生 异常脱落 的情况 时， 期发生 部 硬程度及破碎情 况介 于两者 之间。 位往 往都是在砂岩体相 发生转变的部位 。 最近几年来 ， 相关的研究 部门 通 过 三维地 震的反演技 术 ， 能够 清晰 的勘 探出煤 层顶 板砂 岩体 所分布 １ ． ２ 煤层顶底板类别
浅谈地质条件对煤层顶板稳定程度的影响
浅谈地质条件对煤层顶板稳定程度的影响摘要：我国的矿山在采掘过程中，面顶板所造成的伤亡比重达到了45%作用，而顶板所造成的伤亡事故比重达到了5%。
因此，对矿山的地质条件和顶板事故这两者之间的影响进行研究，是能够最大限度减少顶板事故发生的以及实施现代化安全管理的一个重要任务。
本文在基于这样的目的之下，在进行顶板事故发生的条件、发生过程的基础之上全面详细的论述了矿山地质条件能够与顶板事故造成的影响，同时提出了相应的预防措施。
关键词：煤层气；构造运动；地质条件引言目前，我国的矿山在采掘过程中，面顶板所造成的伤亡比重达到了45%作用，而顶板所造成的伤亡事故比重达到了5%。
因此，对矿山的地质条件和顶板事故这两者之间的影响进行研究，是能够最大限度减少顶板事故发生的以及实施现代化安全管理的一个重要任务。
本文在基于这样的目的之下，在进行顶板事故发生的条件、发生过程的基础之上全面详细的论述了矿山地质条件能够与顶板事故造成的影响，同时提出了相应的预防措施。
1、地质概况本文中的案例煤矿是设计年产超过400万吨的现代化特大型的矿井，在2005年就进行了开工建设，在2007年的8月正式开始投入生产。
为能使得该煤矿能够充分的满足高效矿井、安全高产的需求，案例煤矿决定使用更为先进的计算机技术来实现对煤矿矿井的现代化管理方式，从而使得煤矿的地质测量成果能够完全达到高效率、高质量为矿井生产过程中提供优良的服务。
1.1煤层顶底板岩石工程地质特征主要可采煤层顶底板岩性：13-1煤层顶板以粘土岩为主，次为砂质粘土岩，个别为砂岩，底板一般为粘土岩；11—2煤层顶底板为粘土岩及砂质粘土岩，十西线十一东线顶板常见砂岩；8煤层顶板七—八线—十二东线基本为砂岩，其它部分为粘土岩及砂质粘土岩，底板以粘土岩为主。
砂质粘土岩次之；4—1煤层顶底板九线以东粘土岩、砂质粘土岩为主，次为粉砂岩，九线以西粉细砂岩或砂页岩互层为主，砂质粘土岩、粘土岩次之，底板为粘土岩及砂质粘土岩，偶见粉细砂岩，1煤层顶底板为粘土岩和砂质粘土岩。
煤矿井下地质构造对煤层顶板事故的影响
煤矿井下地质构造对煤层顶板事故的影响摘要：多数煤层顶板事故是由于地质构造不清而造成的，因此清楚掌握矿山开采范围内的地质构造对减少顶板事故具有积极重大的作用。
本文分析了煤矿生产过程中地质构造对煤层顶板事故的影响，并提出了一些相应的预防办法。
关键词：矿山；地质构造；煤层顶板；顶板事故0引言为防治顶板事故，满足煤矿安全生产、高产高效的要求，必须要以先地质预测，再结合物探及钻探等科技手段，最后通过现代化电子信息技术来探清本矿的地质构造，以此提供有力科学的地质保障，降低煤矿顶板事故的发生。
1.顶板事故的成因1.1地质构造对顶板事故的影响地层受力发生断裂，沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的构造。
在较大断层附近一般都会伴生着一些较小的断层及裂隙，其断层性质基本与大断层相同，这种情况在顶底板都是厚砂岩层时最为常见。
这些小断层及裂隙虽然落差小，不能影响煤矿工作面的正常开采，但是它将使煤层的顶底板产生破碎，如果这些小断层及裂隙较多，将对煤层工作面的顶板产生更大的危害，容易造成顶板事故的发生。
1.2褶皱构造对顶板事故的影响岩层在构造运动作用下，因受力而发生弯曲，一个弯曲称褶曲，如果发生的是一系列波状的弯曲变形，就叫褶皱。
褶皱的基本单位是褶曲。
褶曲是发生了褶皱变形的岩层中的一个弯曲，通常在地层受水平挤压力或者受水平挤压剪切力时产生。
煤矿开采的煤层在受各种构造应力的作用下，会产生各种各样的裂隙、节理等煤层内小构造。
尤其在褶曲的轴部，这种地质表现尤为明显，煤岩层的破坏程度也更大，当煤层在开采、掘进等生产过程中被揭漏就会更易产生脱落现象，甚至是发生片帮和冒顶等事故。
1.3断裂构造对顶板事故的影响在断层的作用下，将煤岩层分割开，两盘发生相对位移，使煤岩层不再具有岩层的连续性与完整性。
断层产生于各种不同构造中，在构造环境较复杂的煤矿矿区，伴随断层所产生的破碎带及其对顶板的破坏程度都较构造环境简单的矿区严重，因为破碎带的大小与破碎程度是煤矿顶板事故的一个主要影响因素,所以这类矿区更易发生顶板事故。
综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性分析及应用
综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性分析及应用一、本文概述本文旨在深入研究综采放顶煤采场厚层坚硬顶板的稳定性问题，探讨其在实际工程中的应用。
随着煤炭开采技术的不断发展，综采放顶煤技术已成为煤炭行业的一种重要开采方式。
在综采放顶煤采场，厚层坚硬顶板的稳定性问题一直是制约安全生产和技术进步的关键问题。
本文通过分析厚层坚硬顶板的稳定性因素，提出相应的控制措施，以期提高综采放顶煤采场的安全性和生产效率。
本文首先介绍了综采放顶煤采场厚层坚硬顶板的特点和稳定性问题，阐述了顶板稳定性的重要性和研究意义。
通过对国内外相关文献的综述，总结了目前关于综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性研究的现状和进展。
在此基础上，本文重点分析了影响综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性的主要因素，包括地质因素、开采因素、支护因素等。
同时，结合工程实例，对厚层坚硬顶板的稳定性进行了深入的分析和研究。
本文还提出了一些针对综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性控制的措施和建议，包括优化开采布局、改进支护技术、加强顶板监测等。
这些措施和建议可以为实际工程提供有益的参考和指导，有助于提高综采放顶煤采场的安全性和生产效率。
本文总结了研究成果和结论，指出了研究中存在的不足和需要进一步研究的问题，为今后的研究提供了方向和思路。
本文旨在深入分析综采放顶煤采场厚层坚硬顶板的稳定性问题，提出相应的控制措施，为实际工程提供有益的参考和指导，促进煤炭行业的安全生产和技术进步。
二、综采放顶煤采场厚层坚硬顶板的特点综采放顶煤采场厚层坚硬顶板是一种特殊的采煤工作环境，具有一系列独特的特点。
这种顶板的厚度较大，往往超过常规的采煤工作面顶板，这使得在采煤过程中需要面临更大的顶板压力。
这种压力不仅来源于顶板的自重，还来源于采煤机械作业对顶板的扰动。
厚层坚硬顶板的强度高，不易变形。
这种特性使得在采煤过程中，顶板能够保持较好的稳定性，但同时也增加了采煤的难度。
因为在采煤过程中，必须采取适当的措施来防止顶板突然垮落，以免对采煤工人和设备造成危害。
采矿过程中的顶板安全管理
采矿过程中的顶板安全管理是矿山安全工作中非常重要的一环。
顶板事故是矿山事故中最常见和危险的一种，因此，对于矿山企业来说，保障顶板的安全管理至关重要。
本文将从顶板的稳定性分析、顶板巡查与监测、地压控制与支护等几个方面，详细探讨采矿过程中的顶板安全管理。
一、顶板的稳定性分析顶板的稳定性是矿山采掘过程中的首要问题。
顶板稳定性分析的主要目的是确定顶板破坏的可能性和破坏方式，以及采取相应措施避免顶板事故的发生。
有以下几个方面需要考虑：1. 顶板岩层的物理性质：包括岩石的强度、变形特性、裂隙状况等。
通过实地勘察和岩石力学试验等手段，获取关于岩层物理性质的数据，为顶板稳定性分析提供依据。
2. 采矿条件：包括采场长度、采高、采煤方法等。
这些因素对顶板稳定性有直接影响。
因此，在顶板稳定性分析中需要考虑采矿条件对顶板的影响。
3. 顶板受力分析：对于不同采矿条件和顶板岩层性质，进行顶板受力分析非常重要。
通过有限元分析等方法，模拟顶板受力情况，计算各点的应力和变形情况，以此判断是否存在顶板破坏的可能性。
二、顶板巡查与监测及时、准确地了解顶板变化情况对于保障顶板安全至关重要。
顶板巡查与监测包括以下几个方面的内容：1. 定期顶板巡查：工作人员定期巡查顶板的变化情况，及时发现并汇报潜在的顶板问题。
巡查人员需要具备一定的工程地质和岩石力学知识，能够判断顶板是否存在稳定性问题。
2. 安装监测设备：在矿井中安装顶板监测设备，用于实时、连续地监测顶板的变化情况。
这些设备可以监测顶板的位移、应变、应力等参数，为判断顶板稳定性提供数据支持。
3. 数据分析与处理：将顶板监测数据进行分析与处理，将数据转化为有用的信息，以便及时评估顶板的稳定性。
通过数据分析，可以及时发现顶板变化的趋势，并采取相应的措施加以管理。
三、地压控制与支护地压是指顶板对煤层或岩层的压力。
地压控制与支护是保证顶板安全稳定的重要措施。
以下几个方面需要考虑：1. 合理控制开采参数：通过调整采高、采场长度等开采参数，合理配置采煤工作面的开采压力，减小对顶板的影响。
浅析煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施
浅析煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施摘要：中国煤矿大多数是在地下开采，由于煤矿地质条件具有不确定性，安全事故时有发生。
经过有关数据统计，煤矿顶板事故发生次数占据整个煤矿安全事故的2/3以上，严重影响了煤矿的安全高效开采。
为此，需要采取措施防治采煤工作面顶板事故，保障煤矿的安全开采。
采煤工作面顶板事故发生的原因具有多样性，为此，需要针对具体的情形采取对应的防治措施。
本文围绕煤矿采煤工作面顶板事故的危害展开，重点分析顶板事故的原因和防治措施。
关键词：煤矿开采；顶板事故；原因分析；防治措施引言在社会经济不断飞速发展的背景下，各个行业都面临着关键转型，对煤炭行业而言，一方面要充分利用传统煤炭采煤技术，推动我国煤炭产业的进一步发展，同时也要积极开展技术创新，提升煤矿采煤的机械化水平和自动化水平，从而获得更高的经济效益和社会效益。
因此对煤炭企业而言，必须全面了解煤矿采煤技术的发展，以及各种采煤自动化技术的应用。
1采煤工作面顶板事故的危害分析1.1断层一旦采煤工作面存在断层的情况，想要有效开展顶板管理就非常困难。
因为从断层的特点来说，在这种地质条件下，一般会存在断层泥，断层泥容易受到水的影响出现软化，这时候再受到一些其他的外力影响，就很容易出现坍塌。
同时，在断层地质条件下，也会使得采煤工作面的稳定性有所下降，给顶板工作的开展造成极大的阻碍。
1.2开采技术因素首先，煤矿采掘的工作与巷道之间的联系会对顶板事故产生一定的影响，在实际的工作当中，巷道会受到来自于单侧或者是双侧采动的干扰，与此同时，在受到最初的采动干扰和受到多次采动干扰下，在顶板应力聚集的问题方面是有一定差异的。
其次，巷道旁采用的支护技术，包括在保护巷道选用的预留煤柱和巷旁浇筑巷道的方式都会对顶板事故的发生产生一定的影响。
此外，在对巷道进行支护的过程中，所选用支护的材料以及支护方式的类型和支护模式，都会对事故发生造成不同的影响。
最后，开采煤矿选用的掘进方式不同，也会体现在不同的煤矿地质情况当中。
浅谈地质条件回采工作面顶板稳定性的影响
浅谈地质条件回采工作面顶板稳定性的影响【摘要】对煤层直接顶板稳定性进行分析，考虑了岩石单向抗压强度以及裂隙发育密度和分层厚度。
煤层直接顶板稳定程度的差异，其根本原因在于地质条件的差异，煤层顶板的岩性，是影响煤层顶板稳定性的重要的因素。
只有深入研究煤层顶板的地质条件，是管理好回采工作面煤层顶板的关键。
【关键词】地质条件；构造；煤层顶板稳定性在煤层未采动前，岩体内应力处于平衡状态。
采动后岩体的平衡状态受到破坏，造成了围岩变形，回采工作面的顶板下沉和垮落、支架变形和破坏等，给回采工作面的顶板管理造成很大的困难。
如何管理好回采工作面的顶板，那么必须从地质条件对煤层顶板的影响进行细致分析和研究，掌握其规律。
1.煤层顶板岩性岩性是影响煤层顶板稳定性的重要的因素。
煤层顶板岩性几乎都是沉积岩层，岩性的不同，其抗压强度也不同。
同一岩性，抗压强度变化的范围很大，同是砂岩，但矿物成分的比例、胶结成分、胶结类型不同，它们的抗压强度显然也不同。
岩性在直接顶板分类中起着至关重要的作用。
一般地说，泥岩、页岩和砂质页岩之类多为中等稳定顶板，而砂岩则几乎都为稳定顶板。
造成顶板不稳定的岩性往往是薄层的泥质岩。
如龙湖矿一采区的36号煤层顶板，为不稳定或为中等稳定顶板。
直接顶板岩层的组合形式对稳定程度有很大影响，它是反映顶板整体性的最重要因素，这种组合形式即“复合顶板”。
复合顶板一般由下软上硬的不同岩性的岩层组成。
由于上、下软硬层的下沉不同步，软层快而硬层慢，从而导致软硬岩层“离层”，有的顶板中间夹有一层煤线或软弱岩层。
有些顶板岩层组合中夹有砂岩透镜体，在这种情况下，透镜体很容易剥离而发生冒落，尤其是透镜体的边缘部位。
值得重视的是，许多直接顶板中的薄层的冒落，砂岩的冒落比起泥岩来说都要厉害，往往呈大块岩体下落。
2.煤层顶板厚度直接顶板的厚度一般为2m左右，但是影响岩体强度的是分层厚度。
层理面其实也是一种弱面，当顶板悬空时，沿层理面易出现离层而发生顶板冒落。
浅谈地质条件对煤层顶板稳定程度的影响
浅谈地质条件对煤层顶板稳定程度的影响随着煤炭资源的开采，煤层顶板稳定问题日益凸显。
地质条件是影响煤层顶板稳定的重要因素之一。
本文主要从地质条件的角度，探讨其对煤层顶板稳定程度的影响。
一、煤层顶板的地质条件1.地层岩性：煤层顶板和岩层的岩性不同，会对顶板稳定性产生影响。
硬岩层和软岩层之间，会出现过渡带，这个带往往是不稳定的。
2.地层倾角：地层的倾角不同，会对顶板稳定性产生不同程度的影响。
倾角越小，顶板的稳定性就越好。
3.断层活动：地质条件中，断层活动是影响顶板稳定的关键因素。
断层活动会导致顶板的抬升或下沉，使其失去稳定性。
二、地质条件对煤层顶板稳定的影响1. 地层岩性的影响地质条件中，地层岩性对煤层顶板稳定影响很大。
如果岩层岩性坚硬，表现为砾石、石灰岩、花岗岩等，可以在一定程度上保证煤层顶板的稳定。
相反，如果煤层顶板上方是软质岩层，如泥岩等，就会导致煤层顶板固有的稳定性降低。
2. 地层倾角的影响地层的倾角对顶板稳定也会产生影响。
煤层顶板处于斜坡，在斜坡方向上的重力作用将使得顶板往下滑动，这将严重影响顶板的稳定性。
如果倾角比较陡峭，则会导致顶板的稳定性较差，反之则会相对稳定一些。
3. 断层活动的影响地质条件中，断层活动是影响煤层顶板稳定的关键因素之一。
断层活动不仅会导致顶板的抬升或下沉，还会引起顶板的破裂，从而加速顶板的失稳。
因此，在煤层开采过程中，必须注意断层带的位置和活动性，以便评估其在煤层顶板稳定性中的影响。
三、措施建议1.坚持科学规划，强化采煤稳定性控制。
在采选过程中，结合地质条件，适时调整采煤方法、孔距等参数，以防止煤层顶板的破坏。
2.落实科学施工，强化采煤维护。
根据地质条件，结合采煤方式和工艺流程，落实各项保障措施，定期对煤层顶板进行巡查和维护，以保持其稳定性。
3.加强技术研究，推动科技创新。
发展支柱、巷道衬砌等新的采煤工艺技术，建设多元化措施以加强对煤层顶板的管控。
总之，地质条件是决定煤层顶板稳定性的重要因素之一。
淮南矿区地应力条件及其对煤层顶底板稳定性的影响_孟召平
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煤田地质与勘探 第 35 卷
果[ 8-10] 。但是 , 由于煤矿区地应 力测量点资料 相对 较少 , 系统的地应力资料相对比较缺乏 , 应用地应力 资料进行顶板岩层控制还有一定的困难 。
评价煤层开采过程中顶板稳定性 , 除考虑顶板 岩性变化和天然断裂构造因素外 , 重视地应力对煤 层顶板稳定性的影响 , 对于煤炭开采具有理论和实 际应用价值[ 11] 。 本文从研究区地质条件入手 , 研究 了淮南矿区地应力分布规律 , 探讨了圆形硐室围岩 应力分布和不同侧压下煤层顶板稳定性 , 为研究区 顶板岩层控制提供了理论依据 。
孟召平 , 程浪洪 , 雷志勇 (中国矿业大学资源与地球科学系 , 北京 100083)
摘要 :通过现场地应力测量和理论分析以及数值模拟计算 , 研究了淮南矿区地应力分布规律 , 探讨 了圆形硐室围岩应力分布和不同侧压下回采工作面顶板稳定性分布 。 研究结果表明 :淮南矿区原 岩应力主要表现为自重应力场 , 除局部构造应力集中外 , 不存在高构造应力 ;区内侧压力系数 λ值 一般为 0 .49 ～ 1 .49 , 平均为 0 .92 , 并且与测点距地表深度有一定的趋向性 , 表现为在浅部 λ值较 大 , 变化范围也大 , 而在深部 λ值渐小 , 变化范围也缩小 ;回采工作面顶底板稳定性与侧压系数 λ 的大小密切相关 , 且随侧压系数 λ的增大 , 顶板垂直位移减小 , 顶板岩层易于形成结构平衡而保持 稳定 , 但底板垂直位移量增大 , 且易于形成底鼓破坏 。 这些认识为研究区煤层顶底板岩层支护控制 提供了科学依据 。 关 键 词 :淮南矿区 ;地应力分布 ;煤层顶底板稳定性 中图分类号 :TD32 文献标识码 :A
由自重应力构成 。
1 .2 水平主应力分布
影响采煤工作面顶板管理的地质因素
影响采煤工作面顶板管理的地质因素
1、影响因素
（1）断层它破坏了煤层顶底板的完整性，尤其是平行或与工作面交角小的断层，更增加了顶板管理的难度。
由于断层影响，初次来压和周期来压的步距会发生变化，必须认真分析，加强管理。
（2）褶曲。
波浪起伏的小褶曲，会造成顶板局部破坏，同时使工作面在推
进过程中，忽而采上山煤，忽而采下山煤，给采煤、顶板和煤壁的管理带来一定
困难。
（3）煤层倾角。
煤层倾角越大，影响顶板下沉的力越小，一般急倾斜工作面，其顶板下沉量约比缓倾斜工作面小一倍。
由于冒落带矸石自顶板垮落后沿底板滑落，因而造成工作面下部充填较满而其上部则松。
一般来讲，煤层倾角越大，开采难度越大，支、回柱困难，且有跑底的可能。
工作面的支架和设备必须采取防滑措施。
2、对开采煤层的矿压观测
⑴通过矿压观测，合理确定支护密度。
采场支护密度的计算公式：
Pn21 其中：n—采场支护密度，架/2 m；t P
—顶板最大荷载值，取矿压观察数据，2 m t ；cR—支架实际工作阻力，t/架；1K—支架增阻系数，恒阻为1，微增阻为0.85，急增阻为0.5；2K—承载不均匀系数一般为0.75。
如果按上式计算出的支护密度实际很难达到，就要增设特殊支架，提高支撑力。
⑵通过矿压观测，比较准确地掌握顶板来压规律，在工作面初次来压或周期来压前，加强支护。
⑶通过矿压观测，为合理选用架型与采煤方法提供了科学依据。
煤层顶板工程地质特征及稳定性
(5)保护 煤矿周 边生态环境
煤矿开采过程中可能会出现一定的破坏环境的行为， 导致煤矿周边的生态环境恶化，出现安全问题的几率明显提 高。为了保障煤矿生产工作以合理方式开展，煤矿管理人员 和相关工作者等必须加强对生态环境保护工作的重视，结合 微生物群落建设方式等开展后续各项工作，合理开展植被恢 复工作，提高周边生态环境的质量。同时，煤矿企业还应当 合理开展矿山复垦工作，推动生态环境恢复工作以合理方式 开展，降低出现煤矿地质灾害问题的几率。
Key words： coal seam roofi engineering geological characteristics\ stability
[ 概况
某煤矿拟设计每年的矿井生产能力为9万t。矿区岩层 倾角在14-30° ,倾向呈南东向展布。由于该地区地质构造
比较发育，导致岩层局部产状变化范围比较大，部分岩层倾 角甚至超过了60°。该煤矿的含煤地层是二叠系上统龙潭组
3.小结 煤矿企业必须加强对地质灾害破坏性的重视，结合煤矿
开采工作进行过程中经常出现的安全问题等开展后续各项工 作，综合不同地质灾害的特点来制定对应的灾害预防和应急 处理机制，保障后续各项工作以合理方式开展，提高地质灾 害控制的质量，推动煤矿施工以更为安全高效的方式开展。
【参考文献】
[1] 宋冬梅.煤矿地质灾害特征及预测方法探讨[J].西部探矿 工程, 2016, 28 (5): 115-116.
48 当代化工研究 Modem Chemical Research
2019 • 06
综述与专论
ห้องสมุดไป่ตู้
47 当代化工研究
Modern Chemical Research
煤层顶板工程地质特征及稳定性
浅谈矿山地质构造对煤层顶板的影响
浅谈矿山地质构造对煤层顶板的影响摘要：通过对坑柄矿的地质条件和煤层顶板条件分析，得出了影响煤层顶板稳定性的因素及煤巷冒落的原因，阐述了煤矿生产中地质构造对煤层顶板的影响，并针对其情况提出了相关的建议。
关键词：矿山地质构造煤层顶板煤层冒落一、矿井概况坑柄煤矿位于龙岩市城区西北方位，直距约12公里，行政隶属龙岩市新罗区龙门镇内坂村，矿区区间经纬度坐标：东经116°47′０″—116°53′0″，北纬25°07′30″—25°10′10″，矿区面积为3.8765Km2。
矿井核定生产能力15万吨/年，采用平硐暗斜井开拓方式，矿井主要开采童子岩组三段煤层。
1.煤层顶板岩石工程地质特征主要可采煤层顶底板岩性，煤层：直接顶板为砂质泥岩，较稳定，裂隙不甚发育，具伪顶、伪底，但不易塌落。
上煤层：顶板多为砂质泥岩，较稳定，不易塌落。
三煤层：顶板多为砂质泥岩，较稳定，不易塌落。
七煤层：顶板砂质泥岩或泥质砂岩，较完整，不易塌落。
二十八煤层：直接顶板为砂质泥岩，时为细砂岩，较稳定，裂隙不甚发育，具伪顶，但不易塌落，易维护。
2.煤层顶底板类别坑柄煤矿开采对煤层顶底板的控制对象分为：伪顶、直接顶、老顶及直接底。
这是最常用的矿山煤矿顶底板分类，各类的基本含义如下：伪顶：紧贴煤层之上，极易垮落的较薄煤岩层。
它由炭质页岩软弱岩层组成，厚度小于0.5m，其特征是随采煤而垮落。
直接顶：位于伪顶或煤层之上的一层或几层不同的或相同的岩层。
一般由泥质页岩、页岩、砂质页岩等不稳定岩层组成，具有随回柱放顶而垮落的特征。
其厚度是指回放顶后能在采空区自行垮落的岩层厚度。
老顶：位于直接顶之上的岩层，由砂岩、砂砾岩等坚硬岩石组成，其厚度大于2m，岩层内节理裂隙不发育，自然分层比较大，整体性较强。
直接底：直接底是位于开采层下面的岩层。
当它为坚硬岩石时，可作为采面支柱的良好底座；如为泥页岩等松软岩层时，则常造成底鼓和支柱插入底板等现象;在急倾斜煤层时，直接底还可能出现沿倾斜滑动的现象。
煤矿顶板稳定性影响因素分析与评价
煤矿顶板稳定性影响因素分析与评价乔宇钢【摘要】根据顶板自然条件,结合监测的技术因素,建立了煤矿生产中顶板的稳定性状况的评价模型,模型划分为3层,并包含了开采深度、煤层强度、煤层厚度、地质构造等10个影响因素,可为顶板事故的隐患查找、状况评价和事故预警等工作提供理论依据.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】4页(P86-88,97)【关键词】顶板;地质构造;评价【作者】乔宇钢【作者单位】同煤集团安全监管五人小组管理部地煤分部,山西大同037003【正文语种】中文【中图分类】TD327.20 引言矿井的生产受到顶板、瓦斯、火灾和水害等灾害的影响，其中煤层顶板稳定性状态会直接影响矿井规模、采掘形式、井巷和采区方式以及支护方式。
顶板灾害的发生受到自然、技术、管理等3方面的影响。
为了避免矿井顶板事故的发生和确定事故发生的可能性，分析顶板灾害事故的发生原因和特点，建立评价体系是有必要的。
1 顶板稳定性分析1.1 顶板稳定性分析方法在顶板稳定性研究分析基础上，通常通过岩石力学、矿压理论、结构力学以及地质学的理论知识，建立力学模拟模型，通过理论计算来分析这类问题。
此外，也可以通过矿井的岩体结构特征、地质构造、水文地质情况、井巷顶板初次来压步距、周期性来压步距、井巷顶板变形量以及变形速度等因素对煤层顶板稳定性进行综合评价。
在研究煤层顶板稳定性的问题上，从两个方面来考虑，一方面应考虑到煤层顶板的自然条件，即煤层埋藏深度、煤层厚度、煤层强度、地质构造状况、水文水害情况以及煤层顶板破碎情况等特征。
另一方面也应注意通过煤层顶板监测数据所反应出的顶板状况，如初次来压步距、周期来压步距、顶板变形速度和顶板变形量等。
1.2 顶板稳定性的影响因素采深方面：不同埋藏深度的煤层所引发的构造力学压力不同，浅层煤层开采所受到压力主要来自于重力因素，而深度煤层所受到构造应力相对较为明显，也是支护所受主要的地压形式。
南屯煤矿16上煤层顶板稳定性
2． 2． 2 顶板岩性横向对比
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每排采用 Φ22L2400 高强度螺纹钢锚杆 8 根， 锚杆 排距为 900mm， 间距 750mm。顶角锚杆距帮 200mm， 顶 角锚杆向两帮倾斜 200 角打设。 树脂药卷加长锚固， Z2360 各一支， 每根锚杆采用 （ CK + Z ） 2360 、 铺设金属 网和 Φ14mm 圆钢焊制的长 5450mm 的双筋双梁钢筋 梯子梁， 采用 150 ˑ 150 ˑ 10mm 的锚杆托盘。 锚索加强支护为每隔 1． 8m 布置 5 根 Φ22mm 的大 锚索间距 1000mm， 锚索孔深度为 8． 孔径预应力锚索， 0m， 锚 索 长 度 为 8． 3m， 每根锚索采用的树脂药卷为 （ CK + Z） 2360 一支， Z2360 二支。 在一次掘进巷道和 二次掘进巷道顶锚杆交错处顺着切眼打设一排连锁锚 锚 索 型 号 为 Φ22mmL8300 ， 间距 索进 行 加 强 支 护， 1800mm。 （ 2 ） 二次掘进巷道推进帮支护 推进帮支护采用 Φ22L2400MGSL 型玻璃钢锚杆， 每帮 6 根， 锚杆间距为 800mm， 排距为 900mm， 帮顶角 锚杆距顶 200mm， 向顶板倾斜 200 角打设； 帮底角锚杆 距底 350mm， 向底板倾斜 100 角打设。 每根锚杆采用 Z2335 、 Z2360 各一支， 铺设双抗网， 采用锚杆自带托盘 和半圆托板。 （ 3 ） 单体柱棚支护 二次掘进巷道内， 在靠切眼临时帮 300mm 处打设 一 排 单 体 柱 棚， 在靠近一次掘进巷道内单体柱棚 800mm 处并对应一次掘进巷道内打设木垛的位置再打 设一排单体柱棚进行加固。 3 矿压观测及支护效果 3． 1 日常监测 日常监测包括锚杆锚固力检测、 锚杆预紧力检测。 锚杆锚固力和安装力矩检测在掘进期间安排专人按规 锚杆锚固力抽检按照不小于 10% 程要求进行了检测， 的比例做非破坏性拉拔， 锚杆预紧力按照不小于 30% 的比例采用力矩扳手进行抽检； 掘进期间对顶板离层 仪按规程要求进行了观测， 确保了施工安全。 3． 2 综合监测 （ 1 ） 巷道表面位移测站 从 7105 切眼一次掘进巷道机掘锚杆支护开始设 置第一个测站， 每隔 50m 设一个测站， 连续设 5 组。 岩 性或锚杆支护参数发生变化均应设置测站观测。 每个 表面位移测站包括在断面的顶、 底板和两帮的中部各 布置 1 个测点。测点安装在垂直于巷道壁的 Φ43mm， 深 450mm 的孔， 测点采用 Φ16L500mm 圆钢焊制， 用树 用测枪或测杆量测顶底板和两帮的 脂药卷锚入孔中， 相对位移。 （ 2 ） 顶板离层测站 7105 切眼一次掘进巷道掘进过程中每隔 30m 在 7105 切眼二次掘进巷 顶板中部安设一个离层指示仪， 30m 道也每隔 在顶板中部安设一个离层指示仪， 并与 一次掘进巷道中的离层仪形成三花眼布置。 离层仪深 基点 7． 0m， 浅基点 2． 0m， 由队组进行顶板离层监测， 并 用记录牌板显示。顶板离层仪在距掘进工作面 50m 内 · 64·
复杂地质条件煤层顶板控制技术
复杂地质条件煤层顶板控制技术一、引言煤炭资源的开采对于煤矿企业的经济效益具有至关重要的作用。
然而，煤层顶板的控制却是煤炭开采的一个重要问题，特别是在复杂地质条件下。
煤层顶板的塌落会严重影响矿井的安全生产、增加采煤成本和环境污染，必须采取措施加以控制。
本文将介绍复杂地质条件下煤层顶板控制技术的相关内容。
二、煤层顶板塌落原因煤层顶板塌落是由于以下因素共同作用导致的：1.煤层顶板强度不稳定：煤层顶板由于自然因素和采煤活动的影响，其强度会发生变化，如果煤层顶板强度不稳定会导致其发生塌落。
2.煤层顶板支架不稳定：煤层顶板支架如果不稳定，会使得煤层顶板产生位移，形成塌陷区。
3.煤层顶板开采剩余量大：煤层顶板开采后，如果开采剩余量大，会加大煤层压力，使得煤层顶板产生塌陷。
4.胶结岩层：在煤层上方存在胶结岩层，其强度往往高于煤层顶板，会使得煤层顶板接受更大的荷载，导致其塌陷。
三、煤层顶板控制技术1. 支架技术支架技术是控制煤层顶板的最常见方法。
支架首先要有足够的支持力，其次是要能够随着煤层顶板的移动而调整姿态。
常见的支架技术包括单液液压支架、双液液压支架、折叠式支架等。
2. 预爆技术预爆技术是通过在煤矿开采过程中，预先炸掉一部分煤炭来降低采煤压力，减小煤层顶板的负荷，从而达到控制煤层顶板的目的。
通过预爆技术，可以控制煤层顶板的位移和裂缝的分布，有效减小煤层顶板塌陷的危险。
3. 煤层顶板注浆技术煤层顶板注浆技术主要是指在煤层顶板上方的胶结岩层进行注入浆液，以改善胶结岩层强度，从而增加煤层顶板的承载能力，减少塌陷的危险。
注浆材料的选择与控制浆液的质量和流动性对注浆效果起着至关重要的作用。
4. 散打技术散打技术是指在采煤活动中，通过散装岩石填充空隙的方法调节煤层顶板强度、破坏程度和位移，以达到保护煤层顶板的目的。
不同散料对于煤层顶板的控制效果不同，因此需要根据不同地质条件，选择不同的散打材料和方案。
四、结论煤层顶板的控制技术是煤炭开采不可缺少的一环。
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浅谈地质条件对煤层顶板稳定程度的影响
【摘要】本篇文章对一个案例煤矿的地质条件以及煤层顶板条件进行了深入的分析，从而得出了能够影响煤矿内部煤层顶板稳定性因素以及煤巷脱落的原因，详细的阐述了煤矿在进行生产过程中的地质结构构造对于煤层顶板所造成的影响，并且针对这现象提出了科学合理的建议。
【关键词】矿山地质构造；煤层顶板；煤层脱落
引言
目前，我国的矿山在采掘过程中，面顶板所造成的伤亡比重达到了45%作用，而顶板所造成的伤亡事故比重达到了5%。
因此，对矿山的地质条件和顶板事故这两者之间的影响进行研究，是能够最大限度减少顶板事故发生的以及实施现代化安全管理的一个重要任务。
本文在基于这样的目的之下，在进行顶板事故发生的条件、发生过程的基础之上全面详细的论述了矿山地质条件能够与顶板事故造成的影响，同时提出了相应的预防措施。
1、地质概况
本文中的案例煤矿是设计年产超过400万吨的现代化特大型的矿井，在2005年就进行了开工建设，在2007年的8月正式开始投入生产。
为能使得该煤矿能够充分的满足高效矿井、安全高产的需求，案例煤矿决定使用更为先进的计算机技术来实现对煤矿矿井的现代化管理方式，从而使得煤矿的地质测量成果能够完全达到高效率、高质量为矿井生产过程中提供优良的服务。
1.1煤层顶底板岩石工程地质特征
主要可采煤层顶底板岩性：13-1煤层顶板以粘土岩为主，次为砂质粘土岩，个别为砂岩，底板一般为粘土岩；11—2煤层顶底板为粘土岩及砂质粘土岩，十西线十一东线顶板常见砂岩；8煤层顶板七—八线—十二东线基本为砂岩，其它部分为粘土岩及砂质粘土岩，底板以粘土岩为主。
砂质粘土岩次之；4—1煤层顶底板九线以东粘土岩、砂质粘土岩为主，次为粉砂岩，九线以西粉细砂岩或砂页岩互层为主，砂质粘土岩、粘土岩次之，底板为粘土岩及砂质粘土岩，偶见粉细砂岩，1煤层顶底板为粘土岩和砂质粘土岩。
粘土岩及砂质粘土岩的一般特征为致密，性脆，受力易碎呈碎块状，砂质粘土岩比粘土岩稍好；砂岩一般以石英为主，次为长石，含少量暗色矿物或菱铁，泥硅质胶结，较坚硬，局部裂隙比较发育。
受构造影响的部分岩芯破碎；粉砂岩、粉细砂岩、砂页岩互层坚硬程度及破碎情况介于两者之间。
1.2煤层顶底板类别
煤矿开采对煤层顶底板的控制对象分为伪顶、直接顶、老顶及直接底。
这是
最常用的矿山煤层顶底板分类，各类的基本含义如下：
1.2.1伪顶：紧贴煤层之上，极易垮落的较薄煤岩层。
它由炭质页岩等软弱岩层组成，厚度小于0.5m，其特征是随采煤而垮落。
1.2.2直接顶：位于伪顶或煤层之上的一层或几层相同或不同的岩层。
一般由泥质页岩、页岩、砂质页岩等不稳定岩层组成，具有随回柱放顶而垮落的特征。
1.2.3老顶：位于直接顶之上的岩层，由砂岩、砂砾岩等坚硬岩石所组成，其厚度大于2m，岩层内节理裂隙不发育，自然分层比较大，整体性较强。
1.2.4直接底：直接底是位于开采层下面的岩层。
当它为坚硬岩石时，可作为采场支柱的良好底座。
2、矿山顶板事故的地质原因分析
2.1顶板岩性岩相组合导致顶板事故
造成顶底板的岩性出现不稳定的主要原因是岩石沉积环境的变化，形成了符合的顶板。
顶底板通过组合之后，形成了下软上硬的岩层结构，并且在岩层的中间还夹了一层较为松软的岩层。
当煤矿在进行回采工作的过程中，工作面的支架初始支撑力不足时，软岩层就极易出现离层的现象，又由于岩石原生或者采动造成的裂缝殷切的岂可，使得顶层的软岩层形成了一个多面体的岩块，而多面体岩块如果不断向下方的冒空区或者工作面按照伪伪仰斜布置的时候，其多面体的岩块就会下方倾斜或者挡住采空区的去路，这个时候就会发生垮塌性的脱落，这类安全事故在发生之前，几乎完全没有预兆，或者说预兆并不明显，并且又是在回柱时突然发生的脱落，因此，这类情况所造成的危害极为严重。
2.2地质构造导致顶板事故
在大断层两侧，往往伴生中、小断层和裂隙，其形状大致与主断层相近，落差在1—2m，在顶底板为厚层砂岩的工作面最常见。
尽管断层落差小，不影响工作面的布置和开采，但在顶底板岩层中产生了薄弱面，特别是小断层密集区段，两条不同倾向的小断层可产生离层三角岩块，对顶板管理危害极大。
断层倾向与工作面推进方向对顶板控制和冒顶事故也有影响，例如当工作面推进方向与断层倾向相同时，顶板较难控制，冒顶事故多，而两者相反时，冒顶事故就较少。
因为同向断层下盘岩块的重量直接作用在支柱上，岩块易离层下落砸人或推垮工作面。
2.3可采煤层的顶底板的特征
案例矿区主要可采煤层的顶板已泥岩、砂质泥岩为主，其次为粉砂岩和细砂岩；底板以泥岩、砂质泥岩为主。
据物理力学测试成果，岩石的抗压强度与层位、深度、容重的关系不明显，主要与岩性有关。
泥岩强度最低，砂质泥岩次低，砂
岩类强度高。
3、生产中遇到的工程地质问题及解决方法
3.1复合顶板的控制问题
复合型顶板又可以称之为离层顶板，它主要是由下软上硬这两种颜色所构成，下部的软性岩层要易于上部的硬岩层离层。
案例煤区的13-1煤层通常都是复合型顶板，并且夹有软岩薄层，因此，很难通过直接进行支托，从而顶板极其容易出现脱落的现在，极大的影响到了煤区的正常生产以及煤炭的质量。
经过多年以来的实践工作，煤区研究人员已经对复合顶板的脱落规律以及管理方式取得了更多的实践经验，已经能够较好的对复合顶板进行有效的控制。
3.2顶板砂岩体相变问题
在煤矿矿区的煤层内部顶板，通常砂岩呈现出来的都是树枝状、网状以及掌状的河流沉积之后的岩石环节，砂岩由于自身特性的原因，分布的范围以及厚度变化极大，短时间的内就能够转变为砂质泥岩或者泥岩。
经过大量的煤矿开采来看，顶板发生异常脱落的情况时，期发生部位往往都是在砂岩体相发生转变的部位。
最近几年来，相关的研究部门通过三维地震的反演技术，能够清晰的勘探出煤层顶板砂岩体所分布的范围，对岩相进行研究能够较好的发现其与开采矿压这两者的关系，从而对其进行科学有效的控制，并且管理模式已经取得到显著的成效。
4、结束语
综上所述，对矿山顶板进行事故防治是矿山在进行开采过程中的一个重要组成部分，必须要对其进行认真详细的研究，分析出顶底自身的特性，从而完全掌握顶板发生事故的具体原因以及其中的内在联系，真正做好事故预测工作。
自然地质环境以及地质条件的恶劣变化是导致煤矿顶板发生事故的主要根源，相关的技术研究人员必须要没煤矿矿区的地质构造以及顶板的特性进行认真详细的研究，使用科学合理的方式对顶进行防治，从而做到事故的有效防范。
参考文献
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