堅硬頂板煤層是指煤層直接頂的強度指標D>120，初次跨落步距大於25m的煤層；或者是無直接頂，且岩層厚度在2-5m以上的煤層。根據煤層頂板的岩石性質、結構及構造等因素，堅硬頂板又可分為：較堅硬、堅硬及特別堅硬頂板。
基本介紹
- 中文名：堅硬頂板
- 外文名：Hard roof
- 學科：煤炭工程
- 領域：能源
- 強度指標：D＞120
- 岩層厚度：在2-5m以上
簡介,我國堅硬頂板煤層分布,堅硬頂板煤層開採存在的技術問題,堅硬頂板活動規律,
簡介
堅硬頂板煤層是指煤層直接頂的強度指標D>120，初次跨落步距大於25m的煤層；或者是無直接頂，且岩層厚度在2-5m以上的煤層。
根據煤層頂板的岩石性質、結構及構造等因素，堅硬頂板又可分為：較堅硬、堅硬及特別堅硬頂板。根據煤田開發的實踐經驗總結出來的關於堅硬頂板的分級指標及各級頂板應採取的相應的管理辦法。各礦區煤層頂板的性質差別較大，也可根據自己的實際情況，參照堅硬頂板分級辦法確定堅硬頂板的類型。
我國堅硬頂板煤層分布
我國堅硬頂板煤層分布很廣，煤炭儲量也極豐富，主要分布在山西、陝西、內蒙古、新疆及北京京西等煤田。開採堅硬頂板煤層的礦區主要是大同礦務局和京西礦務局，尤其是大同，煤炭儲量豐富、煤層條件好、開發強度也很大，全局每年約開採原煤近4×107t。
堅硬頂板煤層開採存在的技術問題
堅硬頂板煤層的開採也還存在一些始終沒有得到解決的技術問題；如：
（1）適應於各類級別堅硬頂板的支護設備的研製；
（2）採空區頂板管理方法的選擇；
（3）各類堅硬頂板條件下，堅硬頂板煤層開採方法的合理選擇等等。
這些問題，尤其是採空區頂板管理問題能得到徹底的解決，不僅可以提高回採效率，減少材料消耗，降低噸煤成本，提高煤炭回收率，而且更重要的是能為採煤工作提高一個安全的生產環境。相反，如果這些問題得不到很好的解決，輕則影響生產，增加費用；重則可能發生頂板事故，尤其是頂板大面積冒落事故，不僅對生產設備造成損壞；對人員也會造成極大的威脅。所以，堅硬頂板煤層開採方法的合理選擇；頂板管理技術的進一步完善。對改善我國煤炭生產形勢，提高生產效益都會起著極其重要的影響。
為此，我國有關院校和科研單位的專家們從20世紀70年代中期起，對堅硬煤層頂板進行了大量的試驗研究，得出了一些很有價值的結論。在此基礎上，我國已形成了幾種行之有效的開採堅硬頂板煤層的方法：
（1）長壁式自然垮落法；
（2）長壁式強制放頂法；
（3）長壁式預注水軟化頂板法；
（4）煤柱支撐採煤法；
（5）倉房式扒斗採煤法。
堅硬頂板活動規律
堅硬難冒頂板的活動規律不同於穩定頂板，它的主要特點是活動範圍大，波及的層位高，作用時間集中，間隔時間較長，而且周期性較為明顯。頂板活動的前後兩期也有區別：前期活動是指採空區頂板在工作面推過後的一段時期內，這時期頂板（主要是直接頂或老頂下位岩層）活動比較活躍，頂板不斷地規律性地折斷冒落。此後便出現了一個暫時相對穩定時期。相對穩定時期過後，頂板的上位岩層就會發生大面積的塌落，這時期內，頂板活動的威力大、範圍廣，經常造成典型的推垮工作面事故，這就是通常稱作的頂板後期活動期。這方面，大同礦務局與有關科研部門做了大量的工作，他們以走向長壁工作面為研究對象，用鑽孔電視測法觀測了上覆岩層在回採工作面接近、推過和遠離三種情況下的活動規律。觀測數據較好地反映出了堅硬頂板上覆岩層的活動情況。
