形成复合顶板

(见图 1)。典型的复合顶板有下列特征：①顶板由下“软”上“硬”不同岩性的岩

层组成，

“

② 软”“硬”岩层间夹有煤线或薄层软岩③下部“软”岩可以为一个整层或几个分层，

总厚一般为

0.5-3.0m。 

　　开采复合顶板煤层，工作面易发生冒顶事故，冒顶类型多为推垮型冒顶，发生复合顶
板推垮型冒顶必须同时具备以下几个条件：①离层。有软弱面

(煤线)，即煤体开采后，顶板

滑面产生，复合顶板软硬岩层下沉不一致，软岩离层，脱离顶板。②由于地质构造、巷道布
置等原因，下部软岩中断裂出一个六面体。③去路。与六面体相邻的某一部分已冒空、采空或
复合顶板下部软岩尖灭。④倾角。由于倾角较大，离层后的六面体向下方产生具大推力，六
面体向自由空间的推力大于阻力，六面体滑动推垮支架而发生冒顶事故

(见图 2)。 

　　袁庄煤矿

Ⅲ 3145 工作面 1999 年 1 月 2 次垮面，都是由于支撑力不够，顶板破碎，局部

漏空，使上覆岩体形成游离六面体，而造成推垮工作面。

 

　　复合顶板推垮型冒顶多发生在顶板较软地段、地质破碎带、构造尖灭处、倾角较大时、顶
板淋水地段、开切眼附近、老巷处、掘进破坏复合顶板地点、局部冒顶处和工作面仰采时。预防
复合顶板推垮型冒顶发生的根本措施就是消除形成复合顶板推垮型冒顶的条件，具体预防
措施有：控制漏顶，消除岩体去路；实行炮前、回柱前、抵车回柱后

“三补液”，加强支柱初

撑力；在工作面材料道使一排顺山托棚，稳固支柱，增强工作阻力。以上三点，可有效控制
顶板，防止复合顶推垮型冒顶的发生。

 

　　

2.2 断层和褶曲 

　　断层破坏了顶板的完整性，因而断层附近易发生局部漏冒型冒顶，同时断层的存在也
改变了初次放顶、初次来压和周期来压的步距。褶曲有时会改变应力分布，从而改变工作面
区域顶板的受力状态，大褶曲仅只是造成煤层发生变化，对工作面顶板压力影响较小，而
小褶曲可能使顶板局部破碎，易冒顶。

 

　　大断层两侧，往往伴生雁行中小断层和裂隙，基产状与主断层相近似，这些小断层赋
存在煤层顶板叫顶压，在底板称底凸。顶底板中的小断层延伸至松软煤层时往往消失或断距
减小，这种现象在顶底板为厚层状砂岩的工作面犹为常见。尽管小断层不影响工作面布置和
回采，但在顶板岩层中产生了弱面，特别是小断层密集区段，不同倾向的两条断层可产生
离层三角岩块，对顶板管理危害极大。

 

　　若直接顶不足采高的

2-4 倍，直接顶冒落不能填满采空区，老顶来压时，当顶板中存

在平行于工作面的断层时，断层切断顶板，改变了应力分布，起不到悬梁护顶的作用，老
顶回转岩块下方负荷集中的

“吃劲”柱处，极易发生压垮型冒顶(见图 3)。因此，遇到平行工

作面的倾向断层时，应加强支护，扩大工作面控顶距，采取一些特殊的过断层措施，不得
正常回柱。斜交和走向断层在工作面方向上距离短，比倾向断层安全程度好。

 

　　

2.3 层间滑动 

　　岩层中应力分布的不均衡和应力差异的新平衡，产生了褶曲和断层。煤层是比较松软的
岩层，它的抗压、抗拉、抗剪强度较岩层小得多，在地应力作用下容易产生变形和滑动。岩层
间的位移，往往利用煤层作中介面，通过层间滑动达到应力新平衡。层滑构造使煤层滑动、
揉褶是伴随岩层褶曲和断裂同时产生的一种地质现象，其影响范围可达数采区，也可仅为
工作面的某一小局部。复合顶板各岩层力学性质相差悬殊，亦能随煤层发生层间滑动，泥岩
可被揉成团状，粉砂岩成光亮滑面的顺层透镜体，滑面上布有擦痕和炭质薄膜，滑动强烈
时可产生光滑的摩擦镜面。层滑构造使煤层顶板岩层破碎，滑面发育，原生层间结构被破坏，
强度降低，层间结合松弛，容易离层脱落，管理困难。

 

　　

2.4 挤压带和破碎带 

　　挤压带是煤层受挤压局部变薄或变厚的地带。工作面经过煤层变薄带，由于顶板岩层下
压，极易离层和破裂，并可能发生顶板短时急剧下沉，易冒顶。