一般根据上覆岩层(顶板)是不是
容易垮落和
距离煤层的远近,分为伪顶、直接顶和老顶。
伪顶:直接贴在煤层之上,厚度在0.3—0.5米以下,随着放炮或採煤机採煤容易
脱落的岩层。一般是炭质页岩、页岩或层状细砂岩等较鬆软的岩石。有的煤层上面没有伪顶。同
一个煤层或同一个
工作面的伪顶的厚薄也常常发生
变化。
直接顶:伪顶上面的岩层,
是由具
有一定
稳定性、回柱后容易随着垮落的页岩、砂质页岩或砂岩组成。它的厚度由几米到十几米。有的工作面没有伪顶,直接顶就直接
覆盖在煤层上面。
老顶:在直接顶之上,一般比较厚,大都由坚硬的砂岩、砾岩或石灰岩组成。采空后悬露到一定
面积才垮落一次。少数煤层上面没有直接顶,老顶直接压着煤层。
从顶板
管理的角度,可以把顶板
分成易垮落的鬆软顶板、中等垮落性顶板、难垮落的坚硬顶板、极难垮落的坚硬顶板和
塑性弯曲的顶板等
五种类型。针对不同
情况,工作面可採取不同的支护和採空区
处理方法。
(1)“三带”的形成
长壁工作面煤层采出后,煤层上的顶板要垮落一部分去充填採空区,
这一部分岩层一般称为垮落带岩层(
相当于直接顶);在採空区,随着未垮落岩层的沉降,
自由空间的
高度越来越小,直到不满足垮落的几何
条件,此刻下位裂隙岩层带
就会形成一种平衡
结构,若该结构的运动对采场矿压有明显的
影响,则该部分岩层相当于老顶,有些学派称裂隙岩层带为裂隙带(
值得注意的是,裂隙带中
包括老顶,
但不一定全部属于老顶)。裂隙带
往上至地表为缓沉带。
(2)对采场矿压有明显影响的上覆岩层的範围
采场一般位于地下数
百米乃至上
千米的深度,开採实践表明,有些矿井以每
平方米1~2根的
单体支柱
就能支护住采动空间,
说明对采场矿压有明显影响的上覆岩层範围
是有限的。
通过对
国内外有关资料的研究,特别是对我国开滦矿区和大屯矿区深孔布网的研究得出一般采场的需榨岩层厚度範围为采高的6~8倍。
岩体
中原生结构面的存在及岩石工程施工
导致的
破坏面将岩层
分割为许多块体。力在块体中的传递规律不同于
连续介质。对块体中应力
分布规律的研究导致了岩石块
体力学理论的产生。采
场上覆岩层面
接触块体结构的研究无疑将丰富块体力学理论的研究
内容。·
总而言之,研究采场上覆岩层以面接触
形式形成的块体结构可
用于指导
解决採矿工程中岩层
控制的相关问题,具有重要的工程实际
意义,
同时还可以丰富和
发展矿山压力及岩层控制理论,具有重要的理论价值。