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老頂

(指直接頂上部比較穩固的岩層)

鎖定
老頂是指直接頂上部比較穩固的岩層。它的特點是,經過幾次放頂後,達到一定暴露面積才冒落。如直接頂較薄,老頂在大冒落前會使工作面壓力急劇增加,若管理不善,可將工作面壓垮。對老頂應及時採取措施,以防事故發生。 [1] 
中文名
老頂
外文名
main roof
別    稱
基本頂
巖    性
砂岩或石灰岩
特    點
厚度大,強度大
位    置
直接頂或偽頂之上

老頂定義

老頂,又稱基本頂。是煤層頂板的一部分,位於直接頂或偽頂之上的岩層。 [2] 

老頂特點

巖性多為砂岩或石灰岩,一般厚度較大,強度也大。一般採煤後長時期內不易自行垮塌,只發生緩慢沉降。

老頂分類

原煤炭工業部於1981年首次頒發了“緩傾斜煤層工作面頂板分類方案”,該方案將老頂劃分為Ⅰ~ Ⅳ級。1996年按老頂來壓顯現強度將老頂作了新的調整劃分,從1997年2月1日實施至今。(下表)
級別Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級
ab
名稱不明顯明顯強烈非常強烈
分級指標
p≤895
895<p≤975975<p≤10751075<p≤1145p>1145
表中,分級指標
是老頂初次來壓平均當量,初次來壓當量
可由下式確定:
式中
——老頂初次來壓當量,kN/m2
——老頂初次來壓步距,m;
——直接頂充填係數;
——煤層採高,m;
——自然對數。
當老頂初次來壓步距
不超過工作面長度的1/2時採用實測值,若超過工作面長度的1/2時則需作一定的修正。如果已知老頂週期來壓步距
可採用
=2.45
來推算初次來壓步距值。直接頂填充係數亦可以用
為直接頂厚度)進行推算。當直接頂厚度小於6倍採高時,採用實測值進行計算;當直接頂厚度大於6倍採高時,取
=6
。然後計算出初次來壓當量,並以其平均值
對照上表判定該煤層老頂的級別。 [3] 

老頂對煤礦生產的影響

1、影響回採工作面的連續推進
當回採工作面遇斷層後,一般採用挑頂挖底的方式通過斷層,如果斷層使得煤層與堅硬的砂岩或砂礫岩老頂接觸,不僅採煤組很難通過,甚至連炮採工作面也不得不終止推進而另開切眼
2、老頂的破壞可導致突水事故
如果煤層老頂含有石灰岩等富水含水層,當煤層開採後,其老頂會遭遇破壞變形(如破碎垮落、斷裂、彎曲等),可能導致地下水分佈變化,誘發突水事故。
3、影響支護密度、支護形式
老頂的類型直接影響其支護密度和支護形式,如單體支柱的底面積僅100cm2,在底板比較鬆軟的情況下,支柱很容易插入底板,從而失去對頂板的支撐作用,使支架失去對老頂的控制,從而影響生產。 [3] 
參考資料
  • 1.    崔克清.安全工程大辭典:化學工業出版社,1995年:270
  • 2.    東兆星.井巷工程:中國礦業大學出版社,2004年
  • 3.    楊孟達.煤礦地質學:煤炭工業出版社,2000年