顶板控制及检测复习重点(中国矿业大学采矿工程辅修)

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1、顶板控制及检测复习重点（中国矿业大学采矿工程辅修）第一章1概念顶板:煤层上方的岩层老顶: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。直接顶：直接在煤层上面，厚度小于1.5~2.0m，较软弱、下面又无老顶的分层，岩性多为页岩、砂页岩等。底板：直接在煤层下面的岩层。垮落带岩层(直接顶和老顶)：不支撑就会垮落的那部分岩层；裂隙带岩层(主要是老顶)：在其断裂、旋转、下沉及触矸过程中，岩块间能够互相挤紧，从而形成能够承受载荷的平衡结构，并把自身及附加岩层的重量加到采空空间周围的煤体及冒矸之上。2简答直接顶、老顶与

2、垮落带、裂隙带的关系1)当直接顶厚度大于或等于2~3倍采高时，垮落带岩层为2~3倍采高的直接顶，其上的直接顶为不垮落的直接顶。H’=MKz-1h’—充填满采空区所需直接顶厚度；M—采高；Kz—岩层的碎胀系数。2）当直接顶厚度不足2~3倍采高时，其上老顶有三种情况：老顶分层厚度大于5~6m时为厚层难冒顶板，需悬露几千、几万、甚至几十万平方米才垮落。老顶分层厚度小于5~6m，在其断裂、旋转、下沉及触矸过程中，岩块间能够互相挤紧，从而形成能够承受载荷、并把自身及上位岩层的重量加到采空空间周围的煤体及垮落矸石之上的平衡结构者为裂隙带老顶。

3、老顶分层厚度小于5~6m，在其断裂、旋转、下沉及触矸过程中，断块间会失去水平力的联系，从而不能形成平衡结构者为垮落带老顶。3）当直接顶厚度小于2~3倍采高，而上面老顶分层厚度又小于5~6m时，判断老顶分层带别的方法：老顶分层厚度大于其下自由空间高度2m时，该老顶分层已进入裂隙带。判断进入裂隙带老顶分层的公式。3计算例题、作业题1、某工作面，煤层厚度为1.5m，倾角20°，顶板分层自下而上为：页岩0.5m，砂页岩0.5m，页岩1.0m，砂页岩1.0m，页岩1.5m，砂页岩1.5m，粗砂岩2.0，细砂岩3.0，再上为中砂岩。请确定垮落

4、带岩层的厚度（其中Kl=1.33，Kz=1.5）。解：直接顶：0.5+.5+1+1+1.5+1.5=6老顶：2+3=5M=1.5直接顶厚度大于或等于2~39倍采高H=1.51.5-1=31、某工作面，煤层厚度为2m，倾角15°，顶板分层，自下而上为：页岩1.0m，砂页岩1.0m+页岩0.2m，砂页岩1.3m，中砂岩2.0，细砂岩3.0，再上为中砂岩。请确定垮落带岩层的厚度（其中Kl=1.33，Kz=1.5）。解：M=2，h直=3.5，H老=5.H=2/(1.5-1)=4大于3.5m。第一层2>2(M)+2-(2(h1)*0.33+

5、3.5（h直）*0.5)所以垮落带为3.5+2=5米1、某矿工作面，煤层厚度为2.3m，倾角18°，顶板分层，自下而上为：页岩1.5m，砂页岩1.0m，砂页岩1.0m，中砂岩2.5，细砂岩2.0，再上为粗砂岩。请确定垮落带岩层的厚度（其中Kl=1.33，Kz=1.5）。M=2.3h直3.5h老=4.5第一层2.5>2.3+2-（2.5*0.33+3.5*0.5）所以为3.5+2.5=62、某单体支柱工作面，煤层厚度为2.2m，倾角15°，顶板分层，自下而上为：页岩1.5m，砂页岩1.0m，砂页岩1.0m，中砂岩2.0，细砂岩2.5

6、，再上为粗砂岩。请确定自下而上第一个进入不垮落直接顶或裂隙带的岩层（Kl=1.33，Kz=1.5）。3、某矿主采煤层为7煤和9煤，开采深度已达-700m以下，冲击矿压的危险性越来越大，其中9202工作面为高冲击危险区域，其开采深度已达-850m，9202工作面煤层厚度为1.4~3.66m，平均厚度2.2m，采面倾角11~28°，平均为22°，煤层直接顶为粉砂岩，厚1.2m，硬度为4~6，老顶为中砂岩，厚9.3m，硬度8~10。Ø9202工作面老顶为厚层难冒顶板，为了防止顶板型冲击矿压事故的发生，你认为应该采取什么措施处理顶板？Ø计

7、算垮落带岩层的厚度与裂隙带岩层的厚度？（Kz=1.5，Kl=1.33）9.3>2.2+2-(9.3*.33+1.2*.5)2.2=1.2*0.5+H*.33H=4.85第二章1概念压垮型：由垂直于层面方向的顶板力压坏采场支架而导致冒顶。漏冒型：因已破碎的顶板没有得到有效防护受重力作用冒落而导致的冒顶。推垮型冒顶：由平行于层面方向的顶板力推倒采场支架而导致的冒顶。老顶初次来压:工作面回采以来的第一次老顶大规模来压。老顶周期来压:老顶初次来压后，周期性的断裂、下沉，工作面内周期性出现顶板下沉加快、煤壁片帮:支架受力增加，以及出现顶板台

8、阶等老顶来压现象。复合顶板复合顶板就是离层型顶板2简答压垮型冒顶采动后顶板活动的一般规律、冒顶的前兆特征、冒顶机理及预防措施（1）直接顶的初次垮落—垮落厚度在1.0m以上，垮落长度达工作面长度的一半以上。垮落步距一般为6~20m。（2）老顶初次来压