[科普中国]-上覆岩层

上覆岩层，一种赋存在煤层之上的岩层，也可称为顶板。赋存在煤层下方的岩层称为底板。在掘进巷道之前，地下的岩层或煤层是实体的，上部岩层的重量压在下部岩层上，处于平衡状态。这时候岩体不变形，也不会移动。我们在煤层或岩层中掘进一条巷道后，巷道顶部的岩层就要往下落1。

类型一般根据上覆岩层（顶板）是不是容易垮落和距离煤层的远近，分为伪顶、直接顶和老顶。

**伪顶：**直接贴在煤层之上，厚度在0.3—0.5米以下，随着放炮或采煤机采煤容易脱落的岩层。一般是炭质页岩、页岩或层状细砂岩等较松软的岩石。有的煤层上面没有伪顶。同一个煤层或同一个工作面的伪顶的厚薄也常常发生变化。

**直接顶：**伪顶上面的岩层，是由具有一定稳定性、回柱后容易随着垮落的页岩、砂质页岩或砂岩组成。它的厚度由几米到十几米。有的工作面没有伪顶，直接顶就直接覆盖在煤层上面。

**老顶：**在直接顶之上，一般比较厚，大都由坚硬的砂岩、砾岩或石灰岩组成。采空后悬露到一定面积才垮落一次。少数煤层上面没有直接顶，老顶直接压着煤层。

从顶板管理的角度，可以把顶板分成易垮落的松软顶板、中等垮落性顶板、难垮落的坚硬顶板、极难垮落的坚硬顶板和塑性弯曲的顶板等五种类型。针对不同情况，工作面可采取不同的支护和采空区处理方法1。

基本运动规律（1）“三带”的形成

长壁工作面煤层采出后，煤层上的顶板要垮落一部分去充填采空区，这一部分岩层一般称为垮落带岩层（相当于直接顶）；在采空区，随着未垮落岩层的沉降，自由空间的高度越来越小，直到不满足垮落的几何条件，此刻下位裂隙岩层带就会形成一种平衡结构，若该结构的运动对采场矿压有明显的影响，则该部分岩层相当于老顶，有些学派称裂隙岩层带为裂隙带（值得注意的是，裂隙带中包括老顶，但不一定全部属于老顶）。裂隙带往上至地表为缓沉带2。

（2）对采场矿压有明显影响的上覆岩层的范围

采场一般位于地下数百米乃至上千米的深度，开采实践表明，有些矿井以每平方米1～2根的单体支柱就能支护住采动空间，说明对采场矿压有明显影响的上覆岩层范围是有限的。

通过对国内外有关资料的研究，特别是对我国开滦矿区和大屯矿区深孔布网的研究得出一般采场的需榨岩层厚度范围为采高的6～8倍2。

研究价值岩体中原生结构面的存在及岩石工程施工导致的破坏面将岩层分割为许多块体。力在块体中的传递规律不同于连续介质。对块体中应力分布规律的研究导致了岩石块体力学理论的产生。采场上覆岩层面接触块体结构的研究无疑将丰富块体力学理论的研究内容。 ·

总而言之，研究采场上覆岩层以面接触形式形成的块体结构可用于指导解决采矿工程中岩层控制的相关问题，具有重要的工程实际意义，同时还可以丰富和发展矿山压力及岩层控制理论，具有重要的理论价值3。

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学