水峪矿300万t/a新井设计综放面顶煤的分类及研究设计全套，包含图纸说明书

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采煤工作面的顶板管理问题探讨

顶板管理是采煤工作面安全管理的重点。据资料统计，顶板事故约占煤矿事故的60%，采煤工作面的事故又占了顶板事故的70%以上。因此，我们必须加强顶板管理，减少采煤工作面顶板事故的发生。
1、顶、底板的定义及其分类
赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶板，赋存在煤层之下的邻近岩层称为底板。顶底板的岩性、强度及吸水性与采掘工作面的管理有直接关系，它们是确定顶板支护方式、选择采空区处理方法的主要依据。
1.1顶板分类
根据岩性、厚度及回采过程中垮落的难易程度，顶板分为伪顶、直接顶和老顶。
根据直接顶运动对采场来压的影响，直接顶分为破碎、不稳定、中等稳定、稳定、坚硬顶板等五类。根据老顶运动在工作面内矿压显现程度和对工作面安全威胁的大小，老顶分为来压极强烈、来压强烈、来压较明显、来压不明显等四类。
1.2底板分类
根据岩层与煤层的相对位置关系，底板分为直接底和老底。直接位于煤层之下的岩层称为直接底;位于直接底或煤层之下的岩层称为老底。煤层顶底板类型受沉积环境及后期地质构造运动的影响，不同地区其发育程度不同，有的煤层可能会不全。
2、需要控制的顶板分类及采空区的处理办法
根据不同的顶板类型和性质，选择不同的支护方式和采空区处理方法，是顶板管理的基本原则。
2.1需要拉制的顶板分类
按顶板的岩层强度，需要控制的顶板可分为:-般性顶板、缓慢下沉顶板、有整体塌垮危险的顶板等。
2.2工作面采空区的处理方法
采空区的处理方法主要有:全部垮落法、局部充填法、煤柱支撑法和缓慢下沉法等。
3、顶板压力显现特征
3.1上覆岩层的运动规律及工作面前后支承压力分布
在开采过程中，采空区上方的岩层会发生移动，根据顶板位移情况，将裂隙带岩层中上覆岩层沿工作面推进方向划分为三个区:煤壁支撑影响区、离层区、重新压实区。
从工作面开切眼到向前推进过程中，破坏了原有应力场的平衡状态，引起应力的重新分布。在采煤工作面的前后形成支承压力，其具体分布形状与采空区处理方法有关。
3.2初次来压和周期来压主要表现形式
初次来压主要表现形式：是顶板自行挠曲”幅度加大;煤壁的变形与塌落(片帮);支护钻底等。初次来压比较突然，-般要持续2-3天。
周期来压主要表现形式：主要表现形式是:顶板下沉速度急剧增加，顶板下沉量变大;支柱所受的承载普遍增加;采空区悬顶;支柱发出声响;引起煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等。如果支柱参数选择不合适或单体支柱稳定性较差，可能导致局部昌顶或顶板沿工作面切落等事故。
4、顶板支护的选择
工作面支护的作用是减缓顶板下沉，维护控顶距内顶板的完整性，保证工作空间安全。
4.1支护材料和形式的选择
支护材料主要有金属支架和木支架。支护形式主要有点柱支护、棚式支护和液压支架。
4.2支护规格选择
在选择支护规格时，主要掌握以下两点:
1.掌握工作面的采高及其变化。-般可以根据钻孔柱状或已掘出的巷道资料来确定采高。从上覆岩层的活动规律，可初步确定顶板在最大控顶距处的平均最大下沉量，选出合适的支柱型号
2掌握正常状态的顶板下沉量和支架的可缩量。计算出支柱的最大高度Hmax与最小高度Hmin，选出支柱的规格.综合支柱型号和规格，查相关料，确定支柱的型号。
5、工作面日常管理的重点
日常顶板管理的重点是正确地确定支护密度、控顶方式，正确安排和组织采煤、控顶的定时关系，来压前加强支护质量管理，选用好必要的辅助性支护等，达到排除冒顶事故，保证效率的目的。
1支护密度和控顶方式的选择
根据工作面顶板岩性、采场周期性来压明显程度、来压强度以及来压前后顶板的变化情况等，来确定支护密度和控顶方式。
2生产过程中采煤与控顶之间的定时关系
周期来压不明显的采场，强调支护、采煤，控顶平行作业，旧能缩小采煤、回柱放顶操作间的距离，以加快工作面推进度;周期来压较明显的采场，在来压前后采取不同的时、控关系组织方案，来压前不宜采煤、放顶同时作业，来压后应当采用采煤、放顶保持最小错距平行作业。场来压前，加强支护质量管理保证支柱有足够的支撑力、防止支柱钻底、正确采用辅助性支护。