煤层顶底板分类
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煤矿顶板分类根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能,强度等特征的不同,从上至下顶板划分为基本顶(老顶)、直接顶、伪顶三个部分;底板分为伪底、直接底及老底三个部分。
不过,对于某个特定的煤层来说,其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。
可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。
1.1煤层的顶板1.1.1伪顶:是紧贴煤层之上的,极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层,厚度一般为0.3~0.5m,多由页岩、炭质页岩等组成。
1.1.2直接顶:是直接位于伪顶或煤层(如无伪顶)之上岩层,常随着回撤支架而垮落,厚度一般在1~2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。
1.1.3基本顶:又叫老顶,是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)的厚而坚硬的岩层。
常在采空区上方悬露一段时间,直到达到相当面积之后才能垮落一次,通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。
1.2煤层底板1.2.1伪底:直接位于煤层之下的薄层软弱岩层,多为炭质页岩或泥岩,厚度一般为0.2~0.3m。
1.2.2直接底:直接位于煤层之下硬度较低的岩层,厚度一般由几十厘米到1米左右,通常由泥岩、页岩或粘土岩。
若直接底为粘土岩,则遇水后易膨胀,可能造成巷道底鼓与支架插底现象,轻者影响巷道运输与工作面支护,重者可使巷道遭受严重破坏。
1.2.3老底:指位于直接底之下,比较坚硬的岩层,多为砂层,石灰岩等。
2 采煤工作面顶板分类根据工作面顶板冒落的难易程度,将顶板分为五类。
2.1易冒落的松软顶板。
该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层,回柱后顶板能立即冒落,且能填满采空区。
这类顶板由于冒落比较充分,使位于裂隙带的老顶岩层,在回采过程中,很容易取得平衡,因而老顶的开裂,弯曲下沉,对工作面几乎没有什么影响,工作面来压比较缓和,无明显的周期压力,靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定,顶板容易管理。
2.2中等冒落性的顶板。
该类顶板的特点是直接顶,厚度一般小于煤层平等的6~8倍,其上部为比较坚硬的老顶,虽然回柱后直接顶随之垮落,但因厚度不大,不能填满采空区,老顶则置于悬露状态,当工作面推进一段距离后老顶才开始垮落,此时因采空区落差较大,致使工作面呈现周期来压状态,严重时可使采场切顶垮面。
煤矿顶板分类根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能,强度等特征的不同,从上至下顶板划分为基本顶(老顶)、直接顶、伪顶三个部分;底板分为伪底、直接底及老底三个部分。
不过,对于某个特定的煤层来说,其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。
可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。
1.1煤层的顶板1.1.1伪顶:是紧贴煤层之上的,极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层,厚度一般为0.3~0.5m,多由页岩、炭质页岩等组成。
1.1.2直接顶:是直接位于伪顶或煤层(如无伪顶)之上岩层,常随着回撤支架而垮落,厚度一般在1~2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。
1.1.3基本顶:又叫老顶,是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)的厚而坚硬的岩层。
常在采空区上方悬露一段时间,直到达到相当面积之后才能垮落一次,通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。
1.2煤层底板1.2.1伪底:直接位于煤层之下的薄层软弱岩层,多为炭质页岩或泥岩,厚度一般为0.2~0.3m。
1.2.2直接底:直接位于煤层之下硬度较低的岩层,厚度一般由几十厘米到1米左右,通常由泥岩、页岩或粘土岩。
若直接底为粘土岩,则遇水后易膨胀,可能造成巷道底鼓与支架插底现象,轻者影响巷道运输与工作面支护,重者可使巷道遭受严重破坏。
1.2.3老底:指位于直接底之下,比较坚硬的岩层,多为砂层,石灰岩等。
2 采煤工作面顶板分类根据工作面顶板冒落的难易程度,将顶板分为五类。
2.1易冒落的松软顶板。
该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层,回柱后顶板能立即冒落,且能填满采空区。
这类顶板由于冒落比较充分,使位于裂隙带的老顶岩层,在回采过程中,很容易取得平衡,因而老顶的开裂,弯曲下沉,对工作面几乎没有什么影响,工作面来压比较缓和,无明显的周期压力,靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定,顶板容易管理。
2.2中等冒落性的顶板。
该类顶板的特点是直接顶,厚度一般小于煤层平等的6~8倍,其上部为比较坚硬的老顶,虽然回柱后直接顶随之垮落,但因厚度不大,不能填满采空区,老顶则置于悬露状态,当工作面推进一段距离后老顶才开始垮落,此时因采空区落差较大,致使工作面呈现周期来压状态,严重时可使采场切顶垮面。
5.1 顶板分类与底板特征5.5.1 采场矿山压力控制的概念为了保证回采工作面的正常生产和人员安全,必须对工作面矿山压力加以控制。
控制回采工作面的矿山压力显现主要是控制老顶的活动规律,工作面支护的直接对象是直接顶岩层,通过直接顶间接地对老顶的活动起一定的控制作用。
采空区处理的具体措施则对老顶的活动有着明显的影响。
对于全部冒落法处理采空区:“ 煤壁-支架-采空区已冒落的矸石 ”构成对采场上覆岩层的支撑体系。
一定的条件下,上述支撑体系的支撑性能将主要取决于支架的支撑特性,即主要取决于支架的支撑力与支架可缩量的关系特征。
而采场支架并不是孤立存在的,而是处在一个由围岩组成的系统中:“老顶-直接顶-支架-底板”。
由于采场支撑体系(小结构)必须与开采后形成的上覆岩层大结构相适应,采场支架必须具备下列两个特性:① 必须具备一定的可缩量;② 必须具备一定的支撑性能,即一定的支撑阻力。
采场围岩:直接顶、老顶、直接底岩层。
这三者对采场矿压显现及支护方式的选择有着显著的影响。
因而需对三者加以分类。
5.1.2 对直接顶的分类直接顶是支架直接维护的对象,支架通过它对老顶进行控制。
直接顶的完整程度直接影响工作面安全和支护方式的选择。
直接顶的完整程度取决于两个因素:一个是岩层本身的力学性质,另一个是直接顶岩层内由各种原因造成的层理和裂隙的发育情况。
① 岩层的力学性质:抗拉、抗压强度,弹模等结合我国的实际情况,曾将直接顶按稳定性分为三种状态。
一是破碎的顶板,如页岩、再生顶板及煤层顶板等。
这种顶板,回采时若护顶不及时,很易造成局部冒顶。
其次是中等稳定顶板,如砂页岩或粉砂岩等,虽由于受到一系列裂隙所切割,但局部尚较完整,因而仍属于中等稳定型。
还有一种是完整顶板,这种顶板允许悬露面积大,稳定性好,不易发生局部冒顶。
如砂岩或坚硬的砂页岩等。
②岩层内节理裂隙的发育情况:原生裂隙:岩层在形成过程中由于温度、矿物结晶及沉积的作用而形成的弱面,从一定意义上讲,层与层之间的层面也应属于这一类。
1、顶、底板的概念: 答:煤层上面的岩层叫做顶板,煤层下面的岩层叫做底板。
2、了解顶、底板的分类,并掌握本矿分煤层各工作面的顶、底板的所属类型。
答:顶板分为伪顶、直接顶、老顶 伪顶是直接位于煤层之上的一层极易垮落的薄岩层,常随采随落,多由炭质页岩或泥质页岩组成,厚度一般在0.3~0.5以下,有些煤层没有伪顶。
直接顶是直接位于伪顶或煤层之上的一层或数层岩层,常有页岩或砂质页岩等组成,厚度为几米至十余米不等,不很坚硬。
老顶是位于直接顶上方的厚而坚硬的岩层,常有砂岩、石灰岩或砾岩组成。
有些煤层上方没有伪顶和直接顶而只有老顶。
3、采煤工作面顶板控制的主要对象是什么? 答:采煤工作面顶板控制的主要对象是直接顶,管理顶板主要是管理好直接顶,包括煤壁和老塘。
4、掌握初撑力、工作阻力的概念以及本矿对支柱初撑力指标要求。
答:初撑力是指单体支护顶、底板时的主动支撑力。
工作阻力:当底板来压后,支柱被压,此时支柱所能承受的力。
本矿对初撑力的要求:≥50KN/棵5、了解单体支柱的结构及主要性能。
答:外注式单体液压支柱主要结构:柱缸、活柱、三用阀、顶盖、手把、弹簧; 柱缸:自由伸缩以产生对顶板支护的初撑力和工作阻力; 活柱:在柱缸内自由运行,升起可产生初撑力; 三用阀:卸载阀、单向阀、安全阀组成; 工作原理:(1)、升柱、(2)、承载、(3)、回柱6、了解采煤工作面顶板事故的分类,能够分析各种顶板事故的发生原因,制定预防措施: 答:采煤工作面顶板事故可分为:漏顶、冒顶、垮掌子面三类。
局部冒顶主要分为靠煤帮附近的局部冒顶,放顶线附近局部冒顶及上、下出口局部冒顶三种。
1)、靠煤帮附近局部冒顶原因: 直接顶裂隙发育形成游离岩块;采煤爆破后支护不及时;炮眼布置不当,装药量过多,放炮崩倒支架;煤层强度较低,老顶来压片帮,扩大无支护空间。
2)、放顶线附近局部冒顶原因: 顶板存在由断层、裂隙、层理等切割形成的大块游离岩块;金属网假顶网上有大块岩块,回收后失稳旋转;支柱质量差。