复合顶板有什么特性

复合顶板有什么特性？怎样预防其大冒顶事故？复合顶板亦称为离层型顶板，从本质上讲，是一中在岩性和岩石的力学性等方面特殊组合的直接顶。即煤层上部直接顶总厚为0.5～3米左右易与上部岩层离层的岩层，而把其上部岩层称为硬岩层。下部软岩层可能是一个整层，也可能是几个分层组成的分层组。软岩层与硬岩层只是一个形象的说法，实际上是指采动后，下部岩层因岩石强度低，或因分层薄，其挠度比上部岩层大，向下弯曲得多，而上下部岩层间又没有多大的粘接力，因此，下部岩层与上部岩层形成了离层。近几年来，发生的冒顶事故，复合顶板冒顶事故占有相当比重。典型的复合顶板一般具有如下特征：（1）煤层顶板由下“软”上“硬”不同岩性的岩层所组成。（2）“软”、“硬”岩层间夹有煤线或薄层软弱岩层；（3）下部软岩层的厚度一般不小于0.5米，不大于3米。此外，应用倾斜分层下行垮落开采厚煤层时，其再生顶板内下部软岩层厚度0.5～3米，上部较硬岩层或咬合柱的断裂岩块，上下部之间又没有多大粘接力的，则该分层也应视为再生的复合顶板。答：在我国很多矿区都存在复合型顶板，在复合顶板条件下的冒顶事故是相当严重的。即矿压显现显著的冒顶事故和无矿压显现的冒顶事故。在复合顶板条件下绝大部分冒顶事故，是属于无显著矿压显现的冒顶事故。事故前征兆不明显，有时防不胜防，对安全威胁极大。复合顶板的特性是下软上硬，容易发生离层，在软硬顶板之间常有极薄弱光滑面，粘结力很小极易分离。对复合顶板的预防冒顶措施：（1）要正确选择合格的架型、支设保质保量、增加支架密度，掌握周期来压规律，加快工作面推进进度。在复合顶板条件下严禁仰斜开采。因仰斜开采使顶板产生向采空区方向移动的力，当采空区冒落的矸石不能填满时，顶板向下移动没有阻力，并带动其下面的支柱向采空区方向倾斜，容易形成大型推垮型冒顶事故。（2）工作面两巷不得挑顶掘进。在复合顶板条件下如果巷道挑顶掘进，会留下极为严重的后果。因为此处是工作面输送机上下机头的位置，随着工作面的推进机头不断的移动，抬棚等特殊支架也要反复支撑，复合顶板经反复松动加剧了顶板的离层和下沉，随时都有冒顶的危险。（3）开切眼的支护。复合顶板的冒顶事故发生在开切眼中的比例是很大的，有的尚未正式开采仅开一两次帮，就发生冒顶事故，这枢要是因为开切眼掘进时支护不合理。如用木棚支护开切眼，由于木棚初撑力小，加上顶板破碎支护刚度很小，所以开切眼顶板早已离层，为防止开切眼冒顶必须改变支护方式。锚杆、单体液压支柱支护是行之有效的办法。（4）在采煤工作面内预防冒顶的控制措施是，提高支柱的初撑力是防止顶板离层，杜绝推垮型冒顶事故的基础措施，这样可以使复合顶板不离层或少离层。支护方面，在复合顶板下稳定性最强的特殊支架是木垛，如果工作面空间较小可采用双排木垛三角形布置。这在初次放顶期间对保证工作和人员的安全最为有效。另外，适当增大控顶距，可以利用软顶上面较坚硬顶板下沉量增大的数量，来补偿或减小软顶与硬顶的离层距离，提高支柱工作阻力有效支护顶板。层理（stratification）层理是指岩层中物质的成分、颗粒大小、形状和颜色在垂直方向发生改变时产生的纹理。一般厚几厘米至几米，其横向延伸可以是几厘米至数千米。常见于大多数沉积岩和一些火山岩中，是研究地质构造变形及其历史的重要参考面。岩石层之间的分界面称为层理面。沉积岩中的层理的形成可能是沉积物结构和成分的变化或者沉积间歇、沉积季节的变化所致。火山碎屑物在其爆发和降落过程中，由于重力、颗粒大小和风的影响，成岩时也会形成具有分选性的层理。如果火山碎屑物落在湖泊或海洋中，则可形成类似于沉积岩的层理。沉积岩层的原始产状多是趋于水平的，后来的构造运动可以使其倾斜、直立、弯曲甚至发生破裂，形成褶皱、节理、断层、劈理等构造形态。[1]2层理类型水平层理是由平直且与层面平行的一系列细层组成的层理。它是在比较稳定的水动力条件下（如河流的堤岸带、闭塞海湾、海和湖的深水带），从悬浮或溶液中缓慢沉积而成的。平行层理主要产于砂岩中，在外貌上与水平层理极相似，是在较强的水动力条件下，高流态中由平坦的床沙迁移、在床面上连续滚动的沙粒产生粗细分离而显出的水平细层，沿层理面易剥开，在剥开面上可见到剥离线理构造，平行层理一般出现在急流及能量高的环境，如河流、海滩等环境中，常与大型交错层理、底冲刷相伴生。粒级层理又称递变层理或粒序层理，其特点是成岩物质颗粒粒度由底至顶逐渐变细，其间无明显界线。但是在两个相邻的粒序层之间在粒度或成分上有明显的不同。斜层理可分为单向斜层理和交错层理，其特点是细层理大致规则地与层间的分隔面（主层理）呈斜交的关系，上部与主层理截交，下部与主层理相切。1.单向斜层理是由一系列与层面斜交的细层组成的层理。细层的层理向同一方向倾斜并大致平行。它与上下层面斜交，上下层面互相平行。它是由单向水流所造成的，多见于河床或滨海三角洲沉积中。可以利用斜层理的倾向了解沉积物的来源方向。2.交错层理是由多组不同方向的斜层理互相交错重叠而成的，是由水流的运动方向频繁发生变化所造成的，多见于滨海滨湖相，或者风成沉积中波状层理细纹层呈波状起伏，总体平行与层面，波纹可对称或不对称。形成于浅水区的波浪震荡作用。[2]3层面构造指岩层层面上由于水流、风、生物活动等在沉积岩形成时留下的痕迹，如波痕、泥裂、雨痕、流痕、假晶等。记录了当时的地理环境。[2]4层内构造出现在层理内部，反应沉积成岩过程的构造，如结核、鸟眼、生物礁等。5后生构造出现在层理中，反应成岩后作用过程的构造，如负荷构造、缝合线等和节理的区分，主要在于层理面是个界限面，两侧岩石必定有性质上上的差异，而节理面是岩石的破裂面，两侧岩石性质相似。节理面可以切割层理，而层理不可以切割节理。和面理的区分，面理发育于中、深变质岩中，是由矿物定向排列形成的。层理发育于沉积岩中，其组分定向不明显，甚至全然无序。叶理、节理、层理与解理之比较叶理：岩石经变质作用后，如果形成一片一片彼此平行的排列，可以沿片理面将岩石剥离开来，称为叶理状岩石．叶理的形成是因为岩石受动力或再结晶作用后，新生成的变质矿物具有选取的一定排列方向、或是所有片状的矿物、或是长条状矿物在可塑性变形下，彼此呈平衡面排列所致，而该平行面多垂直于最大的压力方向．依叶理面的粗细，可将其分为片麻岩状、片岩状及板岩状等三种．岩石经变质作用后，只发生再结晶作用，而无平行片状的叶理组织，称之为非叶理状岩石．节理：岩层受到应力作用，若超过其弹性强度，便会断裂．断裂的岩层，断面两侧岩层并未沿裂面发生水平位移，此时这种断裂面称为节理．层理：显示平行的纹理；其为沉积岩之特征之一．１.岩层：指组织结构、颜色及成分上大体一致的单层，其厚度在１公分以上者称层；１公分以下者称纹层；两层相接之面谓之层面．２.粒级层：沉积颗粒由下至上逐渐变细．３.交错层：强风、水流等影响而有较快的沉积，层理常倾斜与其岩层主要层理成一交角称之．解理：矿物的物理性质之一．矿物受外力作用而破裂时，破裂面顺平行晶面而成者，称为解理．