頂板垮落

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頂板垮落（roof caving）指的是回柱或移架后采空區(qū)內(nèi)頂板自然塌落的現(xiàn)象。

中文名稱

頂板垮落

英文名稱

roof caving

定　　義

回柱或移架后采空區(qū)內(nèi)頂板自然塌落的現(xiàn)象。

應(yīng)用學(xué)科

煤炭科技（一級學(xué)科），煤礦開采（二級學(xué)科），礦山壓力與巖層控制（三級學(xué)科）

頂板垮落是指采掘工作面或采空區(qū)頂板暴露面積增大到一定程度，頂板巖石出現(xiàn)析斷、冒落的現(xiàn)象。頂板垮落角簡稱垮落角，是頂板垮落后其斷裂面與頂板層面之間朝采空區(qū)方向形成的夾角α，具體如《垮落角示意圖》所示。垮落角的大小與頂板巖石穩(wěn)定性、跨度、支護形式等因素有關(guān)。頂板垮落角的大小會對采場支承壓力造成不同影響 。

頂板垮落角是確定三帶分布及高瓦斯礦井抽采工程設(shè)計的主要參數(shù)。頂板垮落角受許多因素的影響，垮落角主要取決于煤體的強度，煤體強度高、整體性好，垮落角小，反之，垮落角大；提高切頂阻力能增大垮落角，當(dāng)切頂阻力不變時，頂板垮落角隨頂板厚度的增大而減??；頂板垮落角與采高有一定的相關(guān)性，隨一次采厚的增加，后垮落角逐漸增大并趨于一定值，而前垮落角基本不變。斷裂線與地基初始接觸位置的相對距離決定頂板垮落角的發(fā)育，相對距離與頂板垮落角度值呈反比 。2100433B

傳統(tǒng)短壁連采主要是利用在工作面留置大量煤柱以支撐頂板，這導(dǎo)致煤炭資源回收率低，且易造成采空區(qū)頂板大面積懸頂進而引發(fā)沖擊災(zāi)害事故。本書介紹的頂板全垮落法短壁連采技術(shù)主要在工程實踐的基礎(chǔ)上，采用理論分析、數(shù)值計算模擬、現(xiàn)場實測等多種研究方法，推導(dǎo)出取消煤柱后的可控最大采空區(qū)懸空面積、上覆巖層運動規(guī)律，進行通風(fēng)安全及頂板可控安全評價。此研究成果是對傳統(tǒng)短壁連采頂板控制的補充與完善，豐富了礦壓控制理論。