煤层的顶底板

煤层的顶底板
煤层的顶底板

煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层,按照沉积顺序,在下常情况下,位于煤层之下,先于煤层生成的岩层是底板;位于煤层之上,在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异,顶底板岩层性和厚度各不相同,在开采过程中破碎,冒落的情况也就不同,了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度,强度及含水性等,对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。

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。

(一)煤层的顶板

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0.3m~0.5m,多由页岩,炭质页岩等组成。

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1m~2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。

3、基本顶:又叫老顶,是位于直按顶之上或直接位于煤层这上(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。

(二)煤层底板

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0.2m~0.3m.

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,重者可使巷道遭爱严重破坏。

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。

顶板评价分类标准

采、掘工作面顶板安全管理分类标准 一、顶板安全评价按顶板安全管理的难易程度分类,并实施相应的安全管理办法。 1、掘进工作面顶板安全管理分类 A类顶板安全管理类型:巷道坡度20度以上、过断层破碎带、揭煤以及顶部为煤的半煤岩、采用非常规方法施工大断面硐室、综采面扩切巷、煤仓、交叉点(十字头)施工、冒顶处理等。 B类顶板安全管理类型:巷道坡度10—20度、煤巷施工断面≥13m2、顶底板松软破碎、构造比较复杂以及巷道开门、贯通、提(落)巷、开钻场、小水仓、工具室、碴硐、过老空老巷等。 C类顶板安全管理类型:不具备A类、B类作业特征的顶板安全管理类型。 2、采面顶板安全管理分类 A类顶板安全管理类型:综采面安装、工作面初采初放、采面回收期间、工作面过隐蔽工程期间,老塘悬顶面积超过10m2。 B类顶板安全管理类型:工作面在构造发育区回采,工作面过老空、老巷期间,帮顶松软破碎、煤层干燥、易片易冒,底板松软,10度以上的仰斜开采,采面坡度20度以上,周期来压明显段。 C类顶板安全管理类型:不符合A、B两种顶板管理类型特征的管理类型。 3、巷修、回收作业点顶板安全分类管理 A类顶板安全管理类型:构造复杂、交叉点、大断面(煤巷

断面13m2以上)、大坡度(200以上)、提巷、支架变形严重、冒顶处理、所有巷道回收等为A类。 B类顶板安全管理类型:顶底板比较松软破碎、煤壁松软易冒落、构造比较复杂、压力比较大、支架变形比较严重、扎杆、错巷扩修等为B类顶板。 C类顶板安全管理类型:巷道压力不大,顶板比较完整,支架变形不严重的。 二、各类顶板安全管理类型应采取的顶板管理办法: A类:必须制定顶板管理专项技术措施,区队长(支书)及主管业务科室管理人员现场跟班,当班带班领导到作业地点巡查一次,发现问题,落实责任,及时处理。 B类:必须制定顶板管理专项技术措施,跟班队长现场跟班,业务主管部门每天必须有人巡查。 C类:按正常作业管理程序进行管理。 作业规程管理的“十个环节”编制、审批、干部学习、工人学习、考试、补考、成绩登记、现场实施、定期复查、修改补充悬移支架支护工作面工程质量基本要求:“四直、二平、两间隙”,其中“四直”为支柱直、溜子直、托梁直、煤壁直;“二平”为溜子平、顶梁平(±30mm);“两间隙”为托梁与顶梁间隙≤30mm、支架与支架间隙30mm±20mm。 “三保一促”:保安全、保生存、保稳定、促发展

煤矿顶板、老顶的划分及标准

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。对于这类顶板应注意老顶的活动规律。 2.3难冒落的坚硬顶板。这类顶板的特点是老顶直接赋于煤层之上,或有一伪顶,无直接顶,由于老顶垮时采空区的落差太大,使工作面呈现明显的周期来压,工作面平时的下沉量及下沉速度较小,而当周期来压时下沉速度急剧增加,工作面顶板情况迅速恶化,应当注意及时采取措施。 2.4极难冒落的坚硬顶板。这类顶板的特点是煤层板为极其坚硬的整体性厚岩层,在采空区能悬露上万平方米而不垮落,当垮落时则能形成暴风,致使工作面造成垮面和严重破坏。 2.5可塑性弯曲的顶板。该类顶板的特点是直接顶,虽是具有一定厚度的坚硬岩层(如

煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施

编号:AQ-JS-06687 ( 安全技术) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施Classification of coal seam working face roof, mechanism of roof fall and treatment measures

煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的 机理及处理措施 使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科 学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。 1煤层的顶底板 煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层,按照沉积顺序,在正常情况下,位于煤层之下,先于煤层生成的岩层是底板;位于煤层之上,在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异,顶底板岩层性和厚度各不相同,在开采过程中破碎,冒落的情况也就不同,了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度,强度及含水性等,对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。 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

煤层工作面顶板的分类冒顶发生的机理及处理措施

煤层工作面顶板的分类冒顶发生的机理及处理措施 Revised by Hanlin on 10 January 2021

煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施1煤层的顶底板 煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层,按照沉积顺序,在正常情况下,位于煤层之下,先于煤层生成的岩层是底板;位于煤层之上,在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异,顶底板岩层性和厚度各不相同,在开采过程中破碎,冒落的情况也就不同,了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度,强度及含水性等,对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。 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

1.2煤层底板 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。对于这类顶板应注意老顶的活动规律。 2.3难冒落的坚硬顶板。这类顶板的特点是老顶直接赋于煤层之上,或有一伪顶,无直接顶,由于老顶垮时采空区的落差太大,使工作面呈现明显的周期来压,工作面平时的下沉量及下沉速度较小,而当周期来压时下沉速度急剧增加,工作面顶板情况迅速恶化,应当注意及时采取措施。 2.4极难冒落的坚硬顶板。这类顶板的特点是煤层板为极其坚硬的整体性厚岩层,在采空区能悬露上万平方米而不垮落,当垮落时则能形成暴风,致使工作面造成垮面和严重破坏。 2.5可塑性弯曲的顶板。该类顶板的特点是直接顶,虽是具有一定厚度的坚硬岩层(如砂岩、石灰岩),但由于其中存在有平行于工作面的节理裂隙,采煤后顶板下沉,在移动过程中断裂成块,但仍互相挤在一起具有传递水平的能力,就像“砌体梁”一样,各岩块互相牵制而成平衡,随工作面推进顶板弯曲下沉接触底板。

煤矿顶板支护设计

第一章井田概况及地质特征 第一节矿井自然概况 一、位置与交通 XXXX煤矿位于XXXX省西南部、XXXX县城南西,隶属黔西南州XXXX县XXXX乡管辖,地处XXXX县XXXX乡XXXX村。距XXXX县城 km,直距 km,距XXXXX州州政府所在地XXXXX市XXkm,直距XXkm,离XXX市XXX镇XXXkm,直距XXXXkm。XXX铁路、XXX国道从矿区南西部XXX 镇经过,XX至XX高等级公路从矿区西部直距XXkm处通过,XXX省道自矿区北部XXXkm处通过,XXX省道自矿区西部矿界外XXXXm处通过,矿山有公路与XXX省道相通,交通方便。 二、自然地理概况 1.地形地貌 矿区地势总体上中部高四周低,海拔一般1500~1600m,最高点位于矿区西部三棵桩山顶,海拔1738.0m,最低点位于矿区南西部1号拐点,海拔1420.0m,相对高差318m。 矿区总体上属低中山地貌,境内夜朗组地层分布地段地形较陡,含煤地层分布地段地形较缓,多被第四系坡积物覆盖。 2.矿区地表水 矿区内无河流,地表水为山间雨源型小溪,主要受大气降水及地形控制,矿区内小冲沟发育,沟水动态变化极大,季节性变化十分显著,雨季暴涨,旱季流量较小或干枯,一般小于2l/s。 XXXX水库:距矿区西矿界XXXXm左右,长1200m,最宽处170m,储水量约25万m3。 三、矿井历史概况 XXXX煤矿原由原XXXX煤矿、XXXX煤矿整合而成。两个矿井生产规模3万吨/年,现利用XXXX煤矿的井筒进行改造。 XXX年XX月,XXXX省地质矿产勘查开发局X地质大队在区内进行过XX煤矿储量核实工作,提交有《XXXX省XXXX县X乡X村XX煤矿矿产资源储量核实报告》(以下简称"XX报告")。"XX 报告"获保有资源量47万吨(333类XX万吨、334?类17万吨),最低开采标高之下9万吨(333类6万吨、334?类3万吨)。

顶板分类

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。对于这类顶板应注意老顶的活动规律。 2.3难冒落的坚硬顶板。这类顶板的特点是老顶直接赋于煤层之上,或有一伪顶,无直接顶,由于老顶垮时采空区的落差太大,使工作面呈现明显的周期来压,工作面平时的下沉量及下沉速度较小,而当周期来压时下沉速度急剧增加,工作面顶板情况迅速恶化,应当

煤及煤层顶底板的孔隙结构特征_张井

煤及煤层顶底板的孔隙结构特征* 张 井 韩宝平 唐家祥 冯启言 (中国矿业大学资环学院 徐州 221008) 摘要 使用9310型微孔结构分析仪,对煤和煤层顶、底板岩石的孔隙特征作了系统研究,取得下列结论:煤的孔隙发育主要受煤的变质程度、煤岩组分及成煤植物和后期构造破坏等因素的综合控制;碎屑岩的孔隙发育主要受岩石粒度和充填胶结程度控制;灰岩孔隙发育特征主要受溶蚀作用强度控制。 关键词 孔隙度 测量 煤 岩石 中国图书资料分类法分类号 P 583 作者简介 张 井 男 46岁 工程师 煤油气地质 1 引言 煤及其顶、底板岩石的孔隙是煤层气和地下水 储集运移的场所。它们的结构特征和连通程度,对瓦斯突出、瓦斯抽放和顶、底板突水起着重要作用,本文利用美国9310型微孔结构分析仪,系统地研究了一些矿区的煤层及其顶、底板岩石的孔隙特征及其控制因素。2 测试仪器与方法 9310型微孔结构分析仪(又称压汞仪),系美国佐治亚州Micro merities 仪器公司产品,工作压力范围0.0M Pa ~207M Pa,低压分辨率为±0.001M Pa, *煤炭基金资助项目 高压分辨率为±0.01M Pa ,测定孔径范围为0.006~360μm 。根据不同压力下汞液进入煤和岩石中的数量可求出岩石的孔隙度及各种直径的孔隙在总孔隙所占的比例。 测定方法:首先将试样置于70~80℃的烘箱内烘干10h,然后装入膨胀计中抽真空,当真空度达到50μm 汞柱以下时,将汞液注入膨胀计中。通过逐步加压,使汞液进入所测样品的孔隙中,压入孔隙中汞的体积由露出汞液面的铂电阻丝的变化求出。孔隙度可通过下式求出: 最大累计进汞体积/岩样体积×100%。3 煤的孔隙特征 煤岩中既有在沉积成煤过程中形成的原生孔隙,又有成煤后受构造破坏所形成的次生孔隙。其孔 C ONTROL FACTORS ON THE OCCURRENCE OF C OALBE D METHA NE I N NI NGWU C OAL FIELD ,S HANXI PROVINC E Guo Wumei Wu Yuxiu (The Ninth petroleum Brig ade o f the Petro leum Geo logical Bureau in No rth China ) Abstract In Ningw u coa l -bea ring r eaio n ,the streng ths of str uctura l stress suffer ed by v arious str uc tur e positio ns and coal seams are distinct unde r the tr ansfo rma tio ns of Indosinia n and Yansha nia n mov ements.T he tra nsfo rmed deg rees are also differ ent ,ther efo r e,the main facto rs co nt rolling the o ccur rence of coa lbed methane a re o bvio usly no t alike. Keywords co albed methane;cont rol facto r;fractur e;ga s-bea ring pro per ty;Ningw u coalfield · 28·CO A L GEO LO G Y &EX P LO R AT IO N Apr.1998

采煤工作面的顶板支护(新版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 采煤工作面的顶板支护(新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

采煤工作面的顶板支护(新版) 顶板事故是煤矿五大自然灾害之一,认识煤层顶板,按制煤层顶板,预防顶板事故是煤矿安全工作的重要内容。 煤层上面的岩层叫顶板,根据顶板的坚硬程度及距煤层的距离,可以把煤层的顶板分为伪顶、直接顶、老顶,伪顶是位于煤层之上,紧贴煤层的一层松软岩层,直接顶是位于伪顶之上或煤层之上的顶板,具有一定的稳定性、当工作面煤层被采落时,它不会立即垮落,而是要在工作面之上悬露一定的时间才垮落,直接顶是采煤工作面支护的对象,老顶是在直接顶上方的岩层,比较坚硬,它一般在采空区上方悬露一定的面积后才能垮落,悬露面积根据岩层的性质有所不同,老顶垮落后会给采煤工作面带来很大压力,如果工作面支护不好,就会发生冒顶伤人事故。 在采煤工作面回采中,有老顶的初次来压和周期来压,工作面靠采空区一侧还有固定的支承压力,如果支护措施不能有效地抵抗

压力,就会发生冒顶事故,轻则影响矿井生产,重则造成人员伤亡事故。 采煤工作面容易发生冒顶的地点:煤壁处,此处支护力相对较小,加之煤壁片帮及破煤后顶板支护不及时,顶板失去控制,极易发生局部冒顶,若处理不及时,还会发展为大面积冒顶事故,采煤工作面切顶线处,该处顶板最破碎,顶板压力也最大,在回柱放顶过程中,由于压力重新分布,容易发生冒顶事故,采煤工作面的两个安全出口,在采煤工作面安全出口前后10m处范围内,由于应力集中,压力大,加之控顶面积大,顶板破碎,易发生冒顶事故。 采煤工作面冒顶前,会听到岩层的碎裂声,顶板裂缝增多、增宽,顶板更加破碎、掉碴、支柱整体向一方倾斜或下沉,煤壁片帮严重,若有以上情况时,必须加强采面支护,预防冒顶事故的发生。 在采煤工作面的顶板支护中,必须严格执行煤矿支护及顶板管理方面的措施,按章作业,严防顶板事故的发生,采煤工作面的顶板事故大都发生在直接顶初次垮落、老顶初次来压和周期来压过程中,在工作面的试采阶段,我们必须掌握压力分布及顶板来压规律,

煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施

编号:SM-ZD-79551 煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措 施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

煤层工作面顶板的分类、冒顶发生 的机理及处理措施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 1 煤层的顶底板 煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层,按照沉积顺序,在正常情况下,位于煤层之下,先于煤层生成的岩层是底板;位于煤层之上,在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异,顶底板岩层性和厚度各不相同,在开采过程中破碎,冒落的情况也就不同,了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度,强度及含水性等,对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。 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

煤层底板等高线的绘制

煤层底板等高线的绘制 煤层底板等高线图是矿井生产的最基本地质图件之一,它为采区设计、工作面开拓布置、矿井提升运输、供排水等提供了最基本依据,因此掌握煤层底板等高线的绘制及其应用有重要意义。 1煤层底板等高线的绘制 1.1、绘制依据及数据来源 绘制煤层底板等高线主要依据钻孔资料中煤层底板标高、采掘过程中实测的导线点高程。除此之外,还要掌握井田内地质构造情况。 钻孔资料、井田地质构造情况,可在《生产矿井地质报告》中获得,采掘工程导线点高程由矿山测量部门实测所得,是生产矿井施工与回采中必不可少的数据。 1.2、煤层底板等高线的特性及绘制规则 ①一条等高线不能分成两条,不同高程的等高线不能相交或合并成一条。 ②等高线是一条连续、光滑的闭合曲线,不会中断(在断层附近断开)。由于图幅所限,如在本图幅内不闭合,则在相邻图幅内仍自成闭合。 ③同一条等高线上的各点高程相等。 ④等高线越密(即等高线之间的平距越小),煤层倾角越大,反之,煤层倾角越小。 1.3、绘制方法 ①解析法

如图1中,A、B两点相距51mm,高差25.5m,计算每米高差的平距,即51mm/25.5m=2 mm/m。A点与-380m等高线高差为5.5m,则-380m等高线与A点平距5.5x2=11 mm,沿A-B线从A点开始量取11mm即为-380m等高线位置点。同理可得C-D线上-380m等高线。依次类推,得出-370m、-360m等高线。 此方法应用的前提条件是假定A-B、C-D点之间煤层倾角相等。而在实际绘制中,常常采用“目测法”进行内插勾绘等高线。 ②图解法 用一张透明纸,绘出一组等间距的平行线,如图2所示,平行线两端注上0~10数字,将透明纸蒙在A-B连线上,使A点置于8-9线间5.5单位处,然后绕A点旋转透明纸使B点位于6线上,在A-B 连线上,将平行线6、7、8线与连线的交点,用针刺于图上,即得到

煤层顶底板破坏深度计算

煤层底板破坏深度计算 目前,国内外对底板破坏深度的研究已经有许多种方法,本次研究主要是运用弹塑性力学方法结合莫尔—库仑(Mohr-Coulomb)强度理论,依现场观测数据为依据,辅助进行计算机数值模拟,综合计算显德汪矿9#煤层底板岩体受采动影响的最大破坏深度,并提出该矿区9#煤层底板破坏深度的经验公式,为企业的安全开采提供科学依据。 6.1底板岩体破坏带空间分布形态 许多学者对煤层底板采动影响规律进行了研究,提出了煤层底板岩体采动带的空间分布形态。 6.1.1近水平煤层 煤层回采后,其顶板以冒落角ψ向上冒落,最终形成顶板中部冒落的比较充分,采空区在中部充填较密实,而在采空区两侧顶板冒落得最不充分,充填不实(图6-1)。煤层底板在采空区两侧有较大的自由空间,在地应力作用下,底板岩体能够充分膨胀,产生较多的采动裂隙,近水平煤层在采动边缘下方附近岩体的破坏深度最大。 图6-1煤层顶板岩体冒落示意图 煤层底板中破坏带的形态也可用计算的方法得出。考虑到底板岩体的受力状态,以图6-2中的X1X I剖面作为计算模型,作用在弹性表面某一局部面积上的力系,被作用在同一局部面积上的另一静力等效力系所代替,则载荷的这种重新分布,只在离载荷作用很近的地方才使应力的分布发生显著变化,在离载荷较远处影响极小。图6-2中的X1X I剖面的应力分布图形可采用等效模型(图6-3)代替。图6-2中等效应力q=(n+1)P0/2,作用宽度为工作面端部至应力峰值距离(x a)的

图6-2 长壁工作面支承压力分布图 图6-3 底板上应力简化示意图 (P 0─原始应力) 2倍,即L =2 x a 。煤层底板内岩体自重产生的应力为γz ,在平面应变状态中,底板岩体任意点M 的主应力为: (6-1) (6-2) (6-3) 在多向应力作用下,岩体发生破坏时服从Mohr-Coulomb 破坏准则,即 σ1-Kσ3=Rc ,将(6-1~6-3)式代入上式后,得: z qva γπ σσυσ22)(312+= +=z q γααπ σ++=)sin (1 z a a q γπ σ+-= )sin (3YY剖面 X 1X 1剖面 X 2X 2 剖面Y

煤层底板等高线图

煤层底板等高线图 一、煤层底板等高线图的概念、内容及作用 (一)概念 煤层底板等高线图是反映某一煤层空间形态特征的图件。他是利用煤层底板等高线来表示煤层在空间的起伏及断裂情况。它可以帮助我们了解煤层层面的立体概念,掌握煤层产状变化和地质构造变化,是煤矿生产中最重要的图件之一。一般生产矿井,特别是倾斜和缓倾斜煤层矿井都必须编制这种图件。 (二)内容 煤层底板等高线图一般采用的比例尺为1:10000或1:5000。构造复杂的井田、井型较小的矿井及反映一个采区或采面的煤层底板等高线图,一般采用1:2000的比例尺。图件中主要包括地形地物、地质界线(煤层露头线、煤层风氧化带界线、煤层分叉界线、火成岩侵入界线、陷落柱界线、古河床冲刷煤层的界线、煤层底板等高线等)、井巷工程、其他(经纬线、井田边界线、见煤钻孔小柱状等)。 (三)作用 它是煤矿井巷布置、编制生产计划、安排采掘生产的主要依据;是分析地质构造规律、布置生产勘探、进行储量计算的基础图件;同时,编制煤层顶底板岩性分布图、瓦斯地质图件,均以其为底图进行编制。 二、煤层底板等高线图的编制原理及方法

一、原理 煤系地层形成之后,由于受构造变动的影响,夹在地层中的煤层层面,包括顶面和底面,大多数为一空间曲面。在勘探及矿井生产中,一般可根据钻孔孔口标高及煤层深度资料或井上、井下测量获得煤层底面各点的标高,如果把标高相同的点连接起来,就构成一条等高线,而每隔一定高度,如50、100、150……各选取一条等高线,按垂直投影法投影到水平面上,并按一定比例尺编织成平面图,就形成了煤层底板等高线。当出现断层时,为了要反映断层情况,除要将等高线投影到平面图上外,还要将煤层和断层的交面线投影到平面上。 二、编制方法 1.利用地质剖面图编制煤层底板等高线图 (1)打方格网并注明经纬线。按煤层露头大致走向确定指北基线(露头走向与成图的长边一致)。 (2)投放钻探工程及井巷工程。 (3)确定剖面线。矿井地质剖面编图方向一般垂直煤层走向,钻探工程一般在剖面线上布置。 (4)以经纬线或准线作为基准线,把每个剖面上煤层底板与各标高线交点对应的投影到剖面线上,然后将相邻各相同标高点用圆 滑线连接,即为煤层底板等高线。 (5)如剖面上有断层,需要先连断煤交线。方法是将上下盘断失点

顶板岩石分类

3.顶板分类 提要 由于煤层地质条件的多样化,因而必须将顶板按其组成、强度及有关开采条件进行分类,尔后根据分类提出各自的控制措施,此外,介绍了1981年部颁顶班分类方案及其分类的主要原则,指标选取办法及各类顶板条件下支架架型及参数选择原则,各主要矿区的顶板类别以及河南地区的顶板分类上的实践,在此基础上分析了原有分类方案的不足及应改善的方向。为了进一步完善顶板分类方案,使其为生产实践服务,本条目录还介绍了国外(主要是原苏联、波兰、英国等)的顶板分类方法及所选择的主要指标。 为了支架选型、确定支架参数以及采空区处理方法,煤炭部于1981年颁发了“缓斜煤层工作顶板分类”试行方案。方案中对老顶来压强度进行了分级,所使用的指标见表3-1 表3-1老顶来压强度分级表

在此分类中主要引入直接顶厚度∑h与采高M的比值N及老顶来压步距L。分类认为: (1)N>3~5,这种老顶的垮落或错动对工作面支架受力无多大影响。其典型柱状如图3-1a所示,成为无周期来压或周期来压不明显的顶板; (2)0.3<N≤3~5,且L=25~50m,这时老顶的失稳对工作面支架受载荷有较为严重的影响。其典型柱状如图3-1b; (3)0.3<N≤3~5,且L=50m或N≤0.3、L=25~50m,这时老顶的悬露玉垮落都将对工作面支架有严重影响,典型柱状如图3-1c所示,称为周期来压严重的顶板; (4)N<0.3且L>50m,由于老顶特别坚硬,因而常能在采空区悬露上万平方米而不垮落。当其垮落时,则在工作面形成剧烈的矿山压力显现,从而要求采取特殊措施加以控制,其典型柱状如图3-1d所示。 另外如图3-1e所示的柱状,则常常可能出现下位的石灰岩曾发生垮落,而上位则呈现缓慢下沉现象或全部呈现缓慢下沉现象,从而出现各种不同的矿山压力显现。因此,其分类将根据具体情况而定。 3.1 直接顶分类方案及其指标 为了直接反应支架对直接顶顶板控制的难易程度,还必须对直接顶板进行分类。它所采用的指标将按反映顶

如何编制煤层底板等高线图

编制煤层底板等高线图 一、实习目的 掌握煤层底板等高线图的编制方法的步骤。熟悉不同地质构造在煤层底板底高线图上的表现形式。 二、原理方法 1、概述 煤田勘探的最终目的,是为了了解煤层的埋藏深藏及其起伏变化,研究煤层的厚度、结构、煤质、储量、水文地质以及其它与开采有关的技木条件,对勘探区作出正确的工业评价,为煤矿企业的设计、建设与开采提供必要的资料,以保证煤炭资源得到合理和顺利地开发。 (1)基求概念 煤层底板等高线图,就是用煤层底板等高线来表示煤层在空间的起伏及被断裂的情况,它可以帮助我们了解煤层底板的空间概念,掌握煤层产状和构造的变化。此外,还能表示古河流冲蚀煤层的界线,煤层尖灭线,岩浆岩分布的界线以及煤种牌号区划界线等,因而在煤炭资源勘探以及煤矿生产中得到广泛应用。 煤系地层形成后,夹在地层中的煤层层面,包括顶面和底面,并不是一个平面,由于受构造变化的影响,大多为一空间曲面,它的起伏与变化,对煤矿生产有很大影响。同时,煤层底板等高线图编制的好坏,在一定程度上,也会影响对煤田的开发。在进行普查与勘探时,一般根据孔口标高及煤层底板深度资料可以获得煤层底面各点的标高,把各标高相等的点联结起来,就构成一条等值线,如果我们每隔一定高度 (如50米、100米等),各选取一条等值线,把它投影到平面上,就成煤层底板等高线图,如图5-1。 该图为一个煤盆构造,为了图示清楚起见,只画出半个煤盆,并表示出煤层顶板和底板的曲面,煤盆中虚线,为煤层底板曲面与水平面的交线,投影到平面上,成为五圈等高线,根据这五圈等高线呈同心圆状和外圈标高值较大这两个特点,很快就可以断定是一个煤盆构造,等高线之间的高差是10米,即h=10。所以简单地说,同一层面上高度相等的各点联线叫做构造等高线,用构造等高线表

综采放顶煤工作面的顶板控制(标准版)

综采放顶煤工作面的顶板控制 (标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0466

综采放顶煤工作面的顶板控制(标准版) 乌兰井田位于贺兰山北段煤田呼鲁斯太矿区的北端,井田内下二叠统山西组3 #煤为井田内的特厚煤层,煤厚平均为9.95m。煤层结构复杂,有夹矸2~18层,一般有1~10层夹矸,上部距顶板1m左右有一层高岭石泥岩,厚度在0.8m左右,分布范围广,沉积稳定。煤层变异系数0.42,为较稳定煤层。煤层顶板为粉、细砂岩,底板为砂岩。煤层倾角平均24°。 1综合开采技术在3 #煤层中的应用 3 #煤层为乌兰矿的主采煤层,占全部储量的42%,1992年11月~1993年3月,该矿在33

#煤层中进行综采放顶煤开采工业性试验,经有关专家组成的技术鉴定委员会鉴定,认为该项目技术达到了国内领先水平,可以有效地指导生产,并在国内类似条件的煤层中推广应用。试验成功后,在3 #煤层的开采方式主要采用综采放顶煤工艺。截止2002年7月,走向推进已达3200m。 综放工作面的布置方式:工作面的两风巷沿煤层走向布置,沿底板掘进,采用矿用11 #工字钢制作的梯形支架支护。沿顶板布置一条顶板道,与工作面风巷内错一定距离。工作面切眼沿底板布置,倾斜长度正常时为150m左右。工作面采高2.4m(支架正常支撑高度)。 2综放工作面片帮冒顶原因分析 综放工作面顶板,实际是支架上覆的顶煤,按顶板分类,应属破碎顶板。3 #煤层普氏硬度系数为0.6~1.2。由于各种因素的作用和影响,工作面架前多次发生片帮冒顶,严重影响正常生产和安全,直接影

煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措 施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-3745-68 煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1 煤层的顶底板 煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层,按照沉积顺序,在正常情况下,位于煤层之下,先于煤层生成的岩层是底板;位于煤层之上,在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异,顶底板岩层性和厚度各不相同,在开采过程中破碎,冒落的情况也就不同,了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度,强度及含水性等,对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。 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

采煤工作面的顶板支护

采煤工作面的顶板支护 姓名:XXX 部门:XXX 日期:XXX

采煤工作面的顶板支护 顶板事故是煤矿五大自然灾害之一,认识煤层顶板,按制煤层顶板,预防顶板事故是煤矿安全工作的重要内容。 煤层上面的岩层叫顶板,根据顶板的坚硬程度及距煤层的距离,可以把煤层的顶板分为伪顶、直接顶、老顶,伪顶是位于煤层之上,紧贴煤层的一层松软岩层,直接顶是位于伪顶之上或煤层之上的顶板,具有一定的稳定性、当工作面煤层被采落时,它不会立即垮落,而是要在工作面之上悬露一定的时间才垮落,直接顶是采煤工作面支护的对象,老顶是在直接顶上方的岩层,比较坚硬,它一般在采空区上方悬露一定的面积后才能垮落,悬露面积根据岩层的性质有所不同,老顶垮落后会给采煤工作面带来很大压力,如果工作面支护不好,就会发生冒顶伤人事故。 在采煤工作面回采中,有老顶的初次来压和周期来压,工作面靠采空区一侧还有固定的支承压力,如果支护措施不能有效地抵抗压力,就会发生冒顶事故,轻则影响矿井生产,重则造成人员伤亡事故。 采煤工作面容易发生冒顶的地点:煤壁处,此处支护力相对较小,加之煤壁片帮及破煤后顶板支护不及时,顶板失去控制,极易发生局部冒顶,若处理不及时,还会发展为大面积冒顶事故,采煤工作面切顶线处,该处顶板最破碎,顶板压力也最大,在回柱放顶过程中,由于压力重新分布,容易发生冒顶事故,采煤工作面的两个安全出口,在采煤工作面安全出口前后10m处范围内,由于应力集中,压力大,加之控顶面积大,顶板破碎,易发生冒顶事故。 采煤工作面冒顶前,会听到岩层的碎裂声,顶板裂缝增多、增宽, 顶板更加破碎、掉碴、支柱整体向一方倾斜或下沉,煤壁片帮严重,若有以上情况时,必须加强采面支护,预防冒顶事故的发生。

顶板分类与底板特征

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。 构造裂隙:岩层形成后,经剧烈的地质变动,例如在挤压、扭曲等过程中形成的弱面。这种弱面有些是贯穿于整个岩层群的大小断层面,以及伴随此断层的各种小型破坏面。 压裂裂隙:指在煤层开采时引起的破坏面。一般仅发生在比较软的直接顶,主要是由于支承压力的作用而形成。 采空区处理 采场矿山压力控制 工作面支护

煤层的顶底板

煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层,按照沉积顺序,在下常情况下,位于煤层之下,先于煤层生成的岩层是底板;位于煤层之上,在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异,顶底板岩层性和厚度各不相同,在开采过程中破碎,冒落的情况也就不同,了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度,强度及含水性等,对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。 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。 (一)煤层的顶板 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0.3m~0.5m,多由页岩,炭质页岩等组成。 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1m~2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。 3、基本顶:又叫老顶,是位于直按顶之上或直接位于煤层这上(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。 (二)煤层底板 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0.2m~0.3m. 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,重者可使巷道遭爱严重破坏。 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。

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