Page 196 - 矿山地质灾害与环境治理

第七章 矿山勘查与控制

五、采空区顶板处理

随着采煤工作面向前推进，顶板悬露面积不断增加，工作面压力也逐渐增大。为了使
采煤工作面正常生产，必须对采空区悬露的顶板及时进行处理。采空区的处理方法主要根
据顶板岩层性质、岩层厚度和开采煤层的厚度等因素选择。中国大部分矿区采用全部垮落

法，少数采用缓慢下沉法、煤柱支撑法及采空区充填法。
（一）全部垮落法
全部垮落法主要适用于松软、容易垮落的顶板，近年来在坚硬顶板中也有应用。这种

方法是随着工作面向前推进，有计划地回撒切顶线以外的支柱，使直接顶自行垮落，以减
少直接顶悬梁长度，同时垮落的岩石充填采空区后，又能支撑基本顶，从而大大减轻工作

面的压力，保证安全生产。放顶步距应根据顶板岩层的性质来确定，放顶步距过大，工作
面的压力将会增加；放顶步距过小，顶板不垮落，不但不能减轻工作面压力，而且增加放
顶工作量。通常，工作面每推进 1 ～ 2m 就放顶一次。当顶板岩石坚硬时，回柱后顶板不

能自行垮落，在采空区形成大面积悬露顶板，对工作面的安全威胁很大，必须采取强制放
顶的措施。强制放顶即利用大直径深孔爆破的办法，强制使采空区顶板垮落，这是扩大全

部垮落法应用范围的一项有效技术措施。
（二）缓慢下沉法
这种方法是利用塑性顶板弯曲下沉直至与底板接触来维护采空区。这种方法适用于薄

煤层，尤其是底板具有底鼓性质的采空区更为适宜。
（三）煤柱支撑法
这种方法是每当工作面推进一定距离后，留下适当宽度的煤柱来支撑顶板或切断顶板，

在煤柱的另一侧重开开切眼进行回采。煤柱的宽度和间距根据顶板岩性和煤质软硬确定，
一般宽度为 4 ～ 6m，间距为 40 ～ 60m。这种方法主要适用于煤层顶板非常坚硬难垮的岩
层（如砾岩、厚层砂岩顶板）。

（四）采空区充填法
采空区充填法是利用人工或机械的方法将充填料充入采空区，并将其填满，以支撑和

控制上覆岩层的方法。此方法又可分为全部充填法和部分充填法两种，前者是用充填料将
采空区已采空间全部填满；后者仅用充填料将采空区部分空间填满，使剩余空间顶板不再
垮落。它主要适用于开采特厚煤层及河下、铁路下、建筑物下采煤。

六、矿山压力的控制

（一）采空区的控制

采空区是指自然形成或人为挖掘所产生的地表下面的空洞。采空区的挖掘危险性较高，
因此，一定要进行严谨合理的作业安排。

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