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一、术语及代号（表1）表1术语及代号编号术语名称代号单位符号定义或说明1直接顶厚度KM2直接顶平均分层厚度M直接顶下位岩石，其厚度相当于煤层厚度的部分中，按岩性和强度形成的各组岩层的分层厚度平均值。3直接顶初次垮落距LrMGB/T16414（直接顶初次垮落距按冒落长度超过工作面总长度的50%时工作面煤壁至切眼煤帮之间的距离计算。4计算直接顶初次垮落趴LycM按给定公式计算得到的直接顶初次垮落距。5综合弱化常量Ciyjni.Mpa/MPa反映煤层顶板结构，分层厚度和裂隙分布对顶板稳定性综合影响的常it：6基本顶位于直接顶之上或直接位于煤层之上难垮落的岩层。7基本顶初次来压步距Lfm基本顶初次來压时，自开切眼到煤壁的距离。8修正基本顶初次來床步趴sm当基本顶初次来压步距超过工作面长度%时，需要将进行修。修正衙的Lfe称为修正基本顶初次來压步距。9基本顶周期来压步距111基本顶相邻两次來压之间的距离10直接顶充填系数N直接顶厚度人与煤层釆高九的比值。11煤层釆高h,n111二、直接顶分类（一）类别名称采煤工作面直接顶类别按其在开釆过程中表现的稳定程度进行划分。共分为4类。其中，1类乂为2个亚类。类别代号及需称见表2。表2直接顶类别代号及名称1类2类3类4类1alb中等稳定稳定非常稳定不稳定（二）分类指标和参考要素（表3）表3直接顶分类指标及参考要素类别1类2类3类4类1alb基本GW44GW88匚W1818匚W2828匚W50指标岩性和结构特征泥岩、泥页岩、节理裂隙较发育或松软泥岩，碳质泥岩节理裂隙较发育致密泥岩、粉砂岩、砂质泥岩节理裂隙不发育砂岩、石灰岩节理裂隙很少致密砂岩、石灰岩节理裂隙极少主力学参数参考区间综合弱化常量C-=0.163=+-0.064。=0.273十-0.09C；=0.30十0.12G=0.43十-0.157a=0.48十-0.11单向抗Ji;强Re0.75Re=36十-25.75R=46.3十-20尺=65.3十-33.7Re=89.4=-32.6分层厚he=0.26+-0.125仕=0.285十-0.13扎=0.51十-0.355he=0.675+-0,34仕=0.72十-0.34等效抗弯能力h,RRe2.9-11.4h/?7.8-29.1hoRe33-104hRe45.5-139.4注：参考指标中，：、E、仕均为该类顶板各煤层相应参数的平均值加减速均方差。（三）2类直接顶的划分接顶的划分表42类直Tr=th/=!(1)式中1一一同一煤层己开釆工作面的实测直接顶垮落距；N同一煤层己开釆工作面数，一般应不少于3。2同一煤层己釆工作面推算未釆工作面：如已知煤层某工作面直接顶初次垮落距人可按式（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。0.1186人(2)c.=yRdhoi(3)式中Rcl己釆工作面的单向抗压强度;h已采工作面的直接顶分层厚度;Ri某未釆工作面的单向抗压强度;九-某未釆工作面的直接顶分层厚度。OI3. 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：如果煤层尚未开釆，可根据地质条件相近的相邻煤层的综合弱化常量（G）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级乂分两个亚级。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來压当量（）,其值由基本顶初次來压步距（厶小，直接顶充填系数（N）和煤层釆高（仏）按式（4）确定。基本顶的分级指标见表6.Pe=241.31（）15.5N+52.6人”（4）式中Pe一一基本顶初次來压当量，kN/nf。表5级别名称及代号代号I级II级III级IV级IVaIVb夕1称不明显明显强烈非常强烈表6基本顶分级指标基本顶级别I级II级III级IV级IVaIVb分级指标PeW8958951145（三）各级基本顶相应的典型地质技术条件的组合（表7）表7各级基本顶相应的典型地质技术条件组合表基本顶级别I级II级III级IV级IVaIVbP分级界限/（KiiPe895VP9751075WW895m)W975W107511451145N间1-23-41-23-41-23-41-23-41-2区ht12i3717422500典hm型Lf/96条件11123048386ht783624（四）基本顶级别确定方法1. 计算初次來压步距：当初次來压步距不超过工作面长度的%时，取其实测值作为式（4）的厶I如果初次來步压步距超过工作面长度时，实测的初次來压步距需按照式（5）-式（6）进行修正。将修正后的基本顶初次來压步距Lfc取代式（4）中的乙八四周未采的工作面：Lfc=）（1+灯/（1+伙）（5）一边采空或有走向断层的工作面：VLfc=）2（2+R）/（4+3伙）（6）两侧己采的工作面：Ltc=）2（1+灯/（7）式中k=厶/V厶（厶为工作面长度）；2. 基本顶岩石的波桑系数（一般可取：砂质页岩，卩二0.35；砂岩，卩二0.2-0.3：砾岩，M=0.2）用周期來压步距推算初次來压步距：如己知基本顶周期来压步距（乙，），可用式（8）推算初次來压步距（乙）：Lj=2.45（8）3直接顶充填系数计算：n=huh,（9）（1）直接顶厚度确定原则：当直接顶厚度小于6倍釆高时，人取实数直接顶厚度；当直接顶厚度大于6倍釆高时，取九=6力，“。（2）煤层釆高（hllt）确定原则;一次采全高的工作面，以煤层厚度作为煤层釆高；分层开釆的工作面，以分层次釆高作为煤层釆高。4.计算初次来压当量平均值可及级别划分：由己釆工作面的厶/,N,hm,按式（4）计算初次来压当量囲值然后对照表6对该煤层基本面级别进行判定。