3采煤工作面上覆巖層移動規(guī)律-展示頁
2025-05-24 03:59本頁面
【正文】 剪斷而整體塌垮。巖層剪斷破壞的發(fā)展過程如圖3－3。在巖層可以由彎曲發(fā)展至破壞的條件下，由于其運動是逐步發(fā)展的，所以工作面礦壓顯現(xiàn)一般比較緩和。只有其下部允許運動的空間高度大于沉降巖層的可沉降值時，巖層運動才會由彎曲沉降發(fā)展至冒落。隨工作面的推進，上覆巖層懸露(圖32a)，在重力作用下彎曲(圖3－2b)，巖層彎曲沉降到一定程度后，伸入煤體的端部裂開(圖3－2c)，中部開裂(圖3－2d)，巖層冒落(圖3－2e)。上覆巖層自懸露發(fā)展到破壞，基本上有兩種運動形式，即彎拉破壞和剪斷破壞。這部分巖層大約相當于上述三帶中的冒落帶和裂隙帶的總厚度，一般為采高的6～8倍。只有接近煤層的一部分巖層的運動才會對工作面附近的支承壓力和工作面支架產(chǎn)生明顯的影響。此帶內(nèi)的巖層將保持其整體性和層狀結(jié)構(gòu)(圖3－l，Ⅲ)。彎曲下沉帶。指位于冒落帶之上、彎曲帶之下的巖層。在采煤工作面內(nèi)這部分巖層由支架暫時支撐。指采用全部垮落法管理頂板時，采煤工作面放頂后引起的煤層直接頂?shù)钠茐姆秶?圖3－l，Ⅰ)。根據(jù)破壞狀態(tài)不同，上覆巖層可劃分為三個帶(圖3－l)。如為較堅硬的巖石時，可作為采煤工作面支柱的良好支座；如為泥質(zhì)頁巖等松軟巖層時，則常造成底臌和支柱插入底板等現(xiàn)象。(4)直接底。位于直接頂或煤層之上堅硬而難垮落的巖層稱為老頂。直接頂?shù)暮穸纫话阆喈斢诿奥鋷?nèi)的巖層的厚度。位于偽頂或煤層之上，具有一定的穩(wěn)定性，移架或回柱后能自行垮落的巖層稱為直接頂。通常由炭質(zhì)頁巖等軟弱巖層組成，隨采隨冒。根據(jù)頂、底板巖層離煤層的距離及對開采工作的影響程度不同，煤層的頂、底板巖層可分為：(l)偽頂。第三章 采煤工作面上覆巖層移動規(guī)律第一節(jié) 概 述一、煤層頂?shù)装鍘r層的構(gòu)成煤層處于各種巖層的包圍之中。處于煤層之上的巖層稱為煤層的頂扳；處于煤層之下的巖層稱為煤層的底板。緊貼在煤層之上，極易垮落的薄巖層稱為偽頂。(2)直接頂。通常由泥質(zhì)頁巖、頁巖、砂質(zhì)頁巖等不穩(wěn)定巖層組成，具有隨回柱放頂而垮落的特征。(3)老頂。常由砂巖、石灰?guī)r、砂礫巖等堅硬巖石組成。直接位于煤層下面的巖層。二、采煤工作面上覆巖層移動及其破壞在采用長壁采煤法時，隨著采工作面的不斷向前推進，暴露出來的上覆巖層在礦山壓力的作用下，將產(chǎn)生變形、移動和破壞。冒落帶。該部分巖層在采空區(qū)內(nèi)已經(jīng)垮落，而且越靠近煤層的巖石就越紊亂、破碎。裂隙帶。這部分巖層的特點是巖層產(chǎn)生垂直于層面的裂縫或斷開，但仍能整齊排列(圖3－l，Ⅱ)。一般是指位于裂隙帶之上的巖層，向上可發(fā)展到地表。生產(chǎn)實踐和研究表明，采煤工作面支架上受到的力遠遠小于其上覆巖層的重量。所謂采煤工作面礦山壓力控制，也就是對這部分巖層的控制。圖31 采煤工作面上覆巖層移動分帶示意圖采煤工作面上覆懸露巖層運動破壞的形式?jīng)Q定著礦山壓力的顯現(xiàn)規(guī)律及對控制的要求。巖層彎拉破壞的發(fā)展過程如圖3－2所示。圖32 上覆巖層彎曲破壞發(fā)展過程懸露的巖層中部拉開后，是否發(fā)展至冒落，由其下部允許運動的空間高度所決定。否則，巖層將彎曲下沉并與煤層底板(或底部已冒落巖層)接觸。此時，支架應(yīng)能支撐將要冒落巖層在控頂區(qū)上方的全部巖重，并能控制冒落巖層之上部分彎曲巖層的下沉量。巖層懸露后只產(chǎn)生較小彎曲下沉，懸露巖層端部即開裂(圖3－3a)，在巖層中部未開裂(或開裂很少)的情況下，巖層大面積的整體塌垮(圖3－3b)。這類破壞形式運動范圍大、速度快，采煤工作面將受到明顯的動壓沖擊。即使工作面頂板不垮落，也會發(fā)生臺階下沉，
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