直接顶的受力是研究水平直线所示层面的应力分布情况.以煤壁竖直方向的延长线和直接顶上层截面的交叉点为原点，向采空区方向为负，向右为正建立坐标系来分析直接顶板受力与采深的关系.

　　不同采深下直接顶受到的垂直应力分布.应力曲线在煤壁两侧变化范围较大，采空区侧的应力值明显小于煤壁侧的应力；直接顶受到的垂直应力在采空区端部为压应力，当采深达到1200m时端部2m范围内应力值明显增大；在控顶区后侧6m左右范围内，直接顶受到拉应力，随采深的变化不大；直接顶控顶区受到的垂直应力随采深变化不大，甚至有所减小；直接顶受到的垂直应力的峰值随采深的增加而增加，但在采深1000m和1200m时其峰值基本相等.

　　3.2支架载荷高，且分布不均匀，合力点靠近后排支柱

　　由于坚硬顶板由于整体性硬、冒落的块度大。一般在冒落切顶后方均有3-5m左右的悬顶，它是造成载荷分布不均的主要原因。欲改善受力分布，应及时处理顶板，尽可能减少顶板悬露面积。

　　3.3坚硬顶板来压具有明显的时间差和步距差

　　四 工作面坚硬顶板控制

　　4.1控制顶板的断裂位置

　　为减轻坚硬顶板对工作面的危险可先计算出顶板的断裂位置。下位坚硬顶板在控顶区内断裂后，随着采面的推进，支柱的前移，断裂顶板发生回转下沉，其下面支柱就会逐渐倾斜、失稳，最终失去平衡，从而发生推垮支柱的顶板事故。因此，把顶板控制在切顶线外断裂，保持控顶区顶板完整性，是避免发生此类顶板事故的重要因素。从许多实验结果可以得出，提高工作面切顶阻力，可使下位顶板的断裂位置由控顶区内移向切顶线，从而有利于对顶板的控制。同时还可以看出，顶板断裂位置与顶板厚度有关。当顶板厚度增大时，还需再增大切顶阻力，才能把顶板切落在采空区内。

　　4.2强制放顶法

　　强制放顶法包括采后爆破和采前预爆破两类。采后爆破是在工作面后方采空区，向顶板打眼装药，用爆破的方法强迫顶板冒落。采前预爆破是在工作面前方顶板打眼装药，用爆破的方法预先松动顶板，当工作面采过后顶板可自行冒落的方法。

　　4.3压力注水弱化顶板

　　压力注水弱化顶板就是在工作面前方预先向顶板钻孔注压力水，利用水对岩体的压裂和软化作用，破坏顶板的完整性和降低顶板岩石强度，当工作面采过后，顶板可正常垮落，减小来压对工作面的威胁。岩石有吸水软化特性，人为地向岩体内注水，除了水可以降低岩石的内聚力和内摩擦系数外，水的压裂作用是十分明显的，压裂破坏了岩体的完整性，从而达到放顶目的。

　　5 结语

　　控制顶板的断裂位置简单经济，但是受很多地质条件的影响，因此不是很准确。爆破法放顶破坏岩体的完整性是一种可行的顶板处理方法，其中采前预爆破，干扰回采工序较小，但炸药消耗量大，成本高，特别是大量的炸药在井下爆破，污染严重。注水目前存在着效率低，某些顶板软化效果差等缺点，提高注水弱化顶板的效率，减少工程量，降低注水成本等是今后研究的发展注水法的重点。

　　参考文献

　　[1]靳钟铭，徐林生.煤矿坚硬顶板控制[M].北京：煤炭工业出版社，1998：58-61.

　　[2]钱鸣高.矿山压力及其控制[M].北京：煤炭工业出版社，1994：132-135.

　　[3]杜计平，苏景春.煤矿深井开采的矿压显现及控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，2000：95-106.

 

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