顶板垮落

本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。

顶板垮落（roof caving）指的是回柱或移架后采空区内顶板自然塌落的现象。

中文名称

顶板垮落

英文名称

roof caving

定　　义

回柱或移架后采空区内顶板自然塌落的现象。

应用学科

煤炭科技（一级学科），煤矿开采（二级学科），矿山压力与岩层控制（三级学科）

顶板垮落是指采掘工作面或采空区顶板暴露面积增大到一定程度，顶板岩石出现析断、冒落的现象。顶板垮落角简称垮落角，是顶板垮落后其断裂面与顶板层面之间朝采空区方向形成的夹角α，具体如《垮落角示意图》所示。垮落角的大小与顶板岩石稳定性、跨度、支护形式等因素有关。顶板垮落角的大小会对采场支承压力造成不同影响 。

顶板垮落角是确定三带分布及高瓦斯矿井抽采工程设计的主要参数。顶板垮落角受许多因素的影响，垮落角主要取决于煤体的强度，煤体强度高、整体性好，垮落角小，反之，垮落角大；提高切顶阻力能增大垮落角，当切顶阻力不变时，顶板垮落角随顶板厚度的增大而减小；顶板垮落角与采高有一定的相关性，随一次采厚的增加，后垮落角逐渐增大并趋于一定值，而前垮落角基本不变。断裂线与地基初始接触位置的相对距离决定顶板垮落角的发育，相对距离与顶板垮落角度值呈反比 。2100433B

传统短壁连采主要是利用在工作面留置大量煤柱以支撑顶板，这导致煤炭资源回收率低，且易造成采空区顶板大面积悬顶进而引发冲击灾害事故。本书介绍的顶板全垮落法短壁连采技术主要在工程实践的基础上，采用理论分析、数值计算模拟、现场实测等多种研究方法，推导出取消煤柱后的可控最大采空区悬空面积、上覆岩层运动规律，进行通风安全及顶板可控安全评价。此研究成果是对传统短壁连采顶板控制的补充与完善，丰富了矿压控制理论。