煤层顶板由下而上有
伪顶、
直接顶和老顶(也叫基本顶)。 在一般煤矿中,伪顶管理是顶板管理的重点。大多数顶板类零星事故都是来自伪顶。但是支柱或者支架选型计算必须考虑到直接顶和老顶。支架选型是顶管管理的基本。如果支架选型不够,后续一切免谈。如果选型达到要求,日常管理就要考虑伪顶了。
基本顶初次破裂在采煤工作面引起的矿压显现叫初次来压。基本顶由于岩层较厚而坚硬,能位置很大面积,一但垮落时矿压显现强烈或极强烈。从开切眼到基本顶初次来压时,距工作面切顶线的距离叫初次来压步距。它是反映基本顶岩层稳定性的主要指标。基本顶周期来压是指基本顶初次来压后,随着工作面继续推进,基本顶每悬露一定距离后,就会发生一次断裂及来压现象,形成断距基本相同的周期性来压,其距离叫周期来压步距。有的工作面没有明显的基本顶,所以也就没有初次来压与周期来压的现象。
回采工作面由开切眼向前推进采煤,煤壁前方的支承压力区也跟着向前移动。随着工作面推进,靠采空区的支柱要顺序一排排回掉,直接顶就会自己垮落。如果直接顶比较厚,冒落的岩石可以填满采空区,老顶和老顶上面的岩层出现一定的弯曲便沉落在压实的碎矸上,形成了工作面后方的支承压力区。按照前面说的“拱形理论”,因为压力向工作面前后传递,所以工作面及靠近的一部分采空区就成了减压区,顶板的压力显得比较缓和、均匀。如果直接顶的厚度比较小,冒落的岩石不能填满采空区,直接顶上面的老顶就悬露在采空区上。随着工作面向前推进,老顶悬露面积不断扩大,到一定距离,就断裂下沉而垮落,这时使工作面顶板压力突然增大,形成了老顶来压。
一个新工作面从开切眼开始向前推进,老顶第一次大面积垮落叫初次垮落,初次垮落造成的工作面压力突然增大,就是初次来压。工作面继续向前推进,经过一定时间、达到一定距离时,老顶来压又重复出现,就是工作面顶板的周期来压。周期来压时,工作面的顶板压力和顶板下沉量比平时要大30%~40%,如果不掌握周期来压的规律,预先采取有效措施,加强工作面支护,就会发生大冒顶。
我国主要开采
缓倾斜煤层。在国有重点煤矿中,缓斜煤层的产量占80%,所以上面说的情况,具有普遍的意义。