缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类

缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类
（引自ＭＴ――５５４－１９９６）一、术语及代号（表１）
二、直接顶分类
（一）类别名称
采煤工作面直接顶类别按其在开采过程中表现的稳定程度进行划分。

共分为４类。

其中，１类又为２个亚类。

类别代号及名称见表２。

（二）分类指标和参考要素（表３）
R c、o均为该类顶板各煤层相应参数的平均值加减速均方差。

注：参考指标中，z、
（三）２类直接顶的划分 表4 2类直接顶的划分 对于２类直接顶，要根据需要分两个亚类，见表４。

（四）直接顶类别的确定方法
１．已采多个工作面的煤层：
根据本煤层实测的起码接顶初次垮落距，按式（１）求出其平均值τ
r ，查表３确定该煤层直接顶所属类别。

τ
r
＝
∑=n
i ri
l
1
（1）
式中 l
ri ——同一煤层已开采工作面的实测直接顶垮落距；
N —－同一煤层已开采工作面数，一般应不少于３。

２．同一煤层已采工作面推算未采工作面：
如已知煤层某工作面直接顶初次垮落距
l
ri
可按式（２）计算其综合弱化常量，并进而
按式（３）推进算该煤层其他工作面初次垮落距l
rei ，取不少于３个工作面的平均值，然后
按表３，确定其接顶类别。

c z
＝h R l ol
cl
zc
1186.0 （2） l rei ＝8.94c z
h R oi
cl （3）
式中 R
cl -------已采工作面的单向抗压强度；
h
oi
--------已采工作面的直接顶分层厚度；
R
ci ---------某未采工作面的单向抗压强度；
h
oi
------某未采工作面的直接顶分层厚度。

3．当基本指标处在两类界线附近时，可根据岩性，结构特征，其他力学要素所处区间判定所属类别。

4．未采煤层：
如果煤层尚未开采，可根据地质条件相近的相邻煤层的综合弱化常量（c
z ）钻孔岩心的取样试验，确定直接顶下位岩层的单向抗压强度及直接顶平均分层厚度，按式（3）计算直接顶初次垮落距，同表3确定直接顶类别。

三、基本顶分级 （一）级别顶分级
根据基本顶压力显现强烈程度，将基本顶进行分级，其分为四级。

其中，Ⅳ级又分两个亚级。

级别名称和代码见表5. （二）分级指标
基本顶的分级指标是基本顶初次来压当量（p
e
），其值由基本顶初次来压步距（
L
f
），
直接顶充填系数（N ）和煤层采高（
h
m ）按式（4）确定。

基本顶的分级指标见表6.
p
e
= 241.31（
L
f
）——15.5N+52.6
h
m （4）
式中
p
e
——基本顶初次来压当量，k Ｎ/㎡。

(三)各级基本顶相应的典型地质技术条件的组合（表７）
（四）基本顶级别确定方法
1．计算初次来压步距：
L f。

如果初次来当初次来压步距不超过工作面长度的½时，取其实测值作为式（4）的
步压步距超过工作面长度½时，实测的初次来压步距需按照式（5）-式（6）进行修正。

将修
L f。

正后的基本顶初次来压步距Lfc取代式（4）中的
四周未采的工作面：
L fc =
Lf
k k )
1/()1(υ++ （5）
一边采空或有走向断层的工作面:
L
fc =
Lf
k k )
34/()2(2υ++ (6)
两侧已采的工作面：
L
fc =
>
+<+Lf
k k )1(/)1(2υ （7）
式中 k=L f /L
w （L
w 为工作面长度）；
µ——基本顶岩石的波桑系数（一般可取：砂质页岩，µ=0.35；砂岩，µ=0.2-0.3；砾岩，µ=0.2）。

2．用周期来压步距推算初次来压步距： 如已知基本顶周期来压步距（
L p ），可用式（8）推算初次来压步距（L
f
）：
L
f
=2.45
L
p
（8） ３．直接顶充填系数计算：
N =
h i /h
m
（9）
（1） 直接顶厚度确定原则：
当直接顶厚度小于6倍采高时，
h i
取实数直接顶厚度；
当直接顶厚度大于6倍采高时，取h i
=6h m。

（2） 煤层采高（h m
）确定原则；
一次采全高的工作面，以煤层厚度作为煤层采高； 分层开采的工作面，以分层次采高作为煤层采高。

4．计算初次来压当量平均值
p
e
及级别划分：
由已采工作面的L f ，N ，h
m ，按式（4）计算初次来压当量平均值p
e
，然后对照表
6对该煤层基本面级别进行判定。