顶板复习资料

采场顶板控制复习资料

一、名词解释：

1．底板：采煤时称煤层下面的岩层为底板。分为（直接顶）和（老顶）

2．直接顶：厚度小于1.5~2.0m、较软弱、下面又无老顶的岩层，主要是页岩和砂页岩。

3．老顶：厚度大于1.5~2.0m较坚硬的分层，岩性多为砂岩、砂砾岩、石灰岩等。

4伪顶：在煤层和直接顶（或老顶）之间，有时存在一层厚度小于0.5m、随采随冒的软弱岩层，称为伪顶。有碳质页岩、泥质页岩等。

5．厚层难冒顶板：当老顶分层的基础岩层大于4m时，该分层为厚层难冒顶板。

6．底板：与煤层顶板相对应，采煤时称煤层下面的岩层为底板。直接在煤层下面的岩层称为直接底。

7．老顶初次来压：工作面回采以来的第一次老顶大规模来压。初次来压步距一般20~35m。8．老顶周期来压步距：老顶岩梁周期断裂的距离叫做老顶周期来压步距，约为老顶初次来压步距的1/2~1/4。

9．端面距：采煤工作面煤壁至末排支柱顶梁后端的距离。

10．复合顶板：就是离层型顶板。具有三个特征：①煤层顶板由下“软”上“硬”不同岩性的岩层组成；②“软”、“硬”岩层间加有煤线或煤层软弱岩层；③下部“软”岩层的厚度通常情况下不小于0.5m，而且不大于3.0m。

11．支护强度：支架对单位面积顶板提供的工作阻力。

12．支柱的密度：是控顶范围内单位面积顶板所支设的支柱数量

13．支护系统刚度：是指单位顶板下沉量多对应的支柱工作阻力的增量

14．支柱刚度：是指单位支柱活柱缩量的支柱工作阻力的增量。

15．支柱初撑力：是指支柱通过泵压而给予顶板的主动支撑力,较大的初撑力能使支柱较快达到工作阻力,减小顶板下沉量,防止顶板早期离层破碎。

二、填题空：

1．采空区上方顶板岩层自上而下划分为（垮落带）（裂隙带）（弯曲下沉带）。

2．在采场上覆岩层的“砌体梁”结构模型中，裂隙带从煤壁向采空区依次划分为（煤壁支撑区）（离层区）（重新压实区）。

3．采场顶板事故按力学原因可分为（压垮型）（漏冒型）（推垮型）三大类。

4．回采第二分层及以下分层时用（内错式）布置开切眼，避免金属网上碎矸之上存在空隙。5．大块游离顶板导致的冒顶事故包括（复合顶板推垮型冒顶）（冲击推垮型冒顶）（大块游离顶板旋转推垮型冒顶）。

6．推垮型冒顶的液压支柱选型时，单体液压支柱及墩柱所需的初撑力应不大于额定值的（80%）。7．当老顶分层的基础岩层厚度在（4~10m）时，该分层为（厚层难冒顶板）。

8．在工作面控顶范围内，顶底板移近量每米采高不超过(100mm）时，台阶下沉量不超过（100mm），该工作顶板状态是好的，也容易控制。

9．在单体支柱工作面，影响支护强度的因素有（支柱初撑力）、（支柱密度）和（支护系统刚度）。在综采工作面，与支护强度关系最密切的支护参数是（支架初撑力）

10．推垮型事故的分类：①金属网下推垮型冒顶；②采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶。

三、简答题：

1．如何确定实际的垮落带岩层高度:

自上而下累加各直接顶分层及老顶分层厚度，当达到或刚超过理论垮落带岩层厚度时，此分层为垮落带最上一个分层，从最下一个分层至最上一个分层的厚度总和，就是实际的垮落带岩层高度。2．简述压垮型事故的分类及其预防措施。分类：①垮落带老顶岩块压坏采场支架导致的冒顶；

②垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架导致的冒顶；③垮落带或裂隙带老顶旋转下沉时压坏采场支架导致的冒顶。预防措施：①采场支架的支撑力应能平衡最不利情况下垮落带直接顶及老顶岩层的重量；②采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层；③采场支架的可缩量应能满足垮落带或裂隙带老顶最大下沉的要求。

3．简述漏冒型事故的分类分类：①大面积漏垮型冒顶；②靠煤壁附近局部冒顶；③采场两端（即

机头、机尾处）局部冒顶；④放顶线附近局部冒顶。

4．压垮型冒顶的机理及预防措施：顶板条件：①直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的2~2.5倍；②直接顶上面的老顶分层基础岩层厚度小于4m。冒顶机理：①垮落带老顶压坏采场支架导致冒顶；②垮落带老顶冲击压坏采场支架导致冒顶；③垮落带或裂隙带老顶旋转下沉压坏采场支架导致冒顶；预防措施：①采场支架的支撑力应能平衡最不利情况下垮落带直接顶及老顶岩层的重量；②采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层；③采场支架的可缩量应能满足垮落带或裂隙带老顶最大下沉的要求。

5．大面积漏垮型冒顶的机理及预防措施：冒顶条件：①直接顶异常破碎；②煤层倾角较大。冒顶机理：支护系统中若某处失效发生局部冒顶，破碎顶板就可能从该处沿工作面向上全部漏空，使支架失稳，漏垮工作面。预防措施：①使支护系统有足够的支撑力与可缩量；②顶板必须背严背实、梁头顶紧煤壁，采煤后及时支护、甚至要掏梁窝；③严防放炮、移溜等工序弄倒支架发生冒顶。

6．靠煤壁附近局部冒顶的原因及预防措施：冒顶原因：①顶板由于被裂隙切割，存在镶嵌型游离岩块；②端面距过大；③放炮崩倒支柱。预防措施：①综采面：提高初撑力控制端面冒高；及时支护方式，控制端面距；采高大于2.5~3.0m时，加护帮装置，避免端面距扩大；控制顶板（如固结碎顶）。②单体面：及时支护，端面距不超过200mm。采用正悬臂交错顶梁，正倒悬臂错梁直线柱支护。

7．单体支柱工作面的煤层和顶板岩层碰到断层后，冒顶的原因及预防措施。冒顶原因：断层附近顶板压力大、破碎，支护不好时，易发生压垮型或漏冒型冒顶。当碎顶沿倾斜断层面移动时，易推倒支架，导致推垮型冒顶。预防措施：在断层带附近应增大支护密度，提高支柱初撑力（甚至用木垛），以加强支护，护好碎顶，并用戗棚、戗柱，增加支架稳定性。

8．复合顶板推垮型冒顶的机理：①离层：由于支柱的初撑力小，在复合顶板的自重作用下，复合顶板与支柱同时下沉下缩，而顶板上位岩层为下沉或下沉较慢，从而导致复合顶板与其上部岩层离层；②断裂：由于各种原因，在复合顶板中断裂出一个六面体，此六面体上面不挨上位岩层，四周或是已与原岩层断开或是以采空区为邻，下面由单体支架支撑，如果周围没有约束，此六面体连同支撑它的单体支架将是一个不稳定结构；③去路和倾角：当六面体周围出现了一个自由空间，使六面体有了去路，而且六面体向去路方向有一定的倾角，在自重作用下，六面体就具有去路方向的推力。④推力大于阻力：当六面体的推力大于其摩擦阻力时，则发生推垮型冒顶。9．什么情况下会发生无征兆的突然的推垮型冒顶:如果形成离层六面体的时候，已经存在去路和倾角，而且下推力与总阻力已处于临界平衡状态，则只要工作面有点动静，就会发生无征兆的突然的推垮型冒顶。

10．采场中容易发生推垮型冒顶的地点：①开切眼附近；②地质破坏（断层、裂隙等）带附近；

③尖灭构造附近；④旧巷（走向或倾斜的）附近；⑤掘进上下平巷时破坏了复合顶板的地点；⑥局部冒顶区附近；⑦倾角大的地段；⑧顶板岩层含水的阶段。

11．复合顶板推垮型冒顶的预防措施：①应用伪俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下倾角达4~6度。②掘进上下平巷时不破坏复合顶板。③工作面初采时不要反推。④控制采高，是直接顶冒落后能超过采高。⑤灵活地运用戗棚、戗柱，使它们迎着六面体可能推移的方向支设。⑥采用“整体支架”⑦提高单体支柱的初撑力。

12．大块游离顶板旋转推垮型冒顶的机理：当煤层顶板存在由断层、裂隙、层理或薄弱岩层切割成大块游离顶板时，这个游离顶板可能旋转而下，把工作面单体支柱向煤壁推倒，造成推垮型冒顶事故。

13．什么是采场支架稳得住顶板:所谓采场支架稳得住顶板是指：一、支架结构本身就是稳定的，就是抵抗来自层面方向推力的能力，二、用初撑力大的支架或支柱，把下位岩层与上位岩层紧紧顶住，不仅不让其离层，而且靠层间的摩擦力去抵抗来自层面方向的推力，反过来使支架自身也能稳定。

14．压垮型冒顶的控制措施①支架的工作阻力应能支撑住工作空间及采空区上方垮落带岩层的重量。②支架的初撑力应能保持直接顶与老顶之间或最下位岩层与其上位岩层之间不离层，以避免支架受较大的冲击载荷。③支架的可缩量应适应垮落带（当有厚层难冒顶板时还有裂隙带）老顶的下沉。

15．综采工作面的测线布置：自工作面上口往下第三架支架（或第四、第五架）开始，自上而下沿工作面每5架（或7架或9架）设置一条监测线。单体液压支柱工作面：自工作面上口往下5m 左右处开始，自上而下沿工作面每10m左右设置一条监测线。