直接頂的分類方法有哪些

A. 煤層的頂板怎麼分類

1.1煤層的頂板
1.1.1偽頂：是緊貼煤層之上的，極易隨煤炭的采出而同時垮落的較薄岩層，厚度一般為0.3～0.5m，多由頁岩、炭質頁岩等組成。
1.1.2直接頂：是直接位於偽頂或煤層（如無偽頂）之上岩層，常隨著回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、而岩、粉砂岩等較易垮落的岩石組成。
1.1.3基本頂：又叫老頂，是位於直接頂之上或直接位於煤層之上（此時無直接頂和偽頂）的厚而堅硬的岩層。常在采空區上方懸露一段時間，直到達到相當面積之後才能垮落一次，通常由砂岩、礫岩、石灰岩等堅硬岩石的組成。

B. 頂棚裝飾構造是怎麼分類的

頂棚裝飾構造按頂棚表面與結構層關系可分為直接式頂棚和懸吊式頂棚兩種形式。直接式頂棚是指直接在樓蓋底面和屋蓋底面層進行抹灰或粉刷、粘貼壁紙、釘接石膏板或其他板材等飾面材料的頂棚。這種頂棚裝飾構造層厚度小，可以充分利用空間，材料用量少，施工方便。直接式頂棚按構造形式可分為：直接抹灰頂棚、直接式板材頂棚、直接式藻井頂棚、結構頂棚等，懸吊式頂棚又稱吊頂棚，飾面層通過龍骨和吊掛件與主體結構連接在一起，通常由面層、龍骨和吊掛件三部分組成。吊頂的類型多種多樣，按構造形式可分為：整體式吊頂、活動式吊頂和開敞式吊頂。

C. 簡述頂板的分類及其各自的布置方式

煤層頂板共分為三類：偽頂、直接頂、老頂
偽頂：位於煤層之上隨采隨落的極不穩定岩層，一般情況下隨著採煤工作面的落煤而同時垮落，允許暴露面積小、暴露時間短，厚度在0.3～0.5m以下，常見的偽頂有炭質泥岩、泥質頁岩。
直接頂：位於煤層或偽頂之上具有一定的穩定性，可暴露一定的面積和時間來支設支架，但隨移架或回柱後能自行垮落，通常為頁岩、砂質頁岩、粉砂岩、薄層狀砂岩。
老頂：位於直接頂或煤層之上，厚度及岩石強度較大，難於垮落，常見的有厚層狀砂岩、石灰岩、礫岩。

D. 吊頂分幾種類別

1、平面式吊頂

平面式吊頂是指表面沒有任何造型和層次，這種頂面構造平整、簡潔、利落大方、材料也較其它的吊頂形式為省，適用於各種居室的吊頂裝飾。它常用各種類型的裝飾板材拼接而成，也可以表面刷漿、噴塗、裱糊壁紙、牆布等。

E. 什麼是偽頂、直接頂和老頂

這些術語術語煤礦用語。

F. 采礦過程中煤層頂板的分類、規范

2.1.1 ( 1981 年煤炭工業部頒布) 煤層頂板分類規范

中國煤炭科學院北京開采研究所、中國礦業大學等 34 個單位，根據 350 個工作面的礦山壓力觀測資料，於 1981 年提出了 《緩傾斜煤層工作面的頂板分類方案》。這一方案被煤炭工業部採用為部頒試用方案。其分類依據是由岩石單軸抗壓強度 R_c、節理裂隙間距 b、分層厚度 h 綜合而成的強度指標 D。此外，再用直接頂初次垮落步距 L 作為參考指標進行檢驗。根據對350 個回採工作面的觀測統計，按穩定性不同將直接頂分為4 類 ( 表2.1 至表2.3) 。

測定岩石單抽抗壓強度 R_c的岩樣可取老頂，製作成直徑為 48～ 56mm，高徑比為1.8～ 2.2 的試樣，然後按煤炭工業部部頒標准在實驗室測定。

節理裂隙間距 b 以在巷道內肉眼可見的最發育的一組構造裂隙為准。用測定有代表性的 10～15 個觀測數據的平均值作為計算指標。

分層厚度 h 指的是不同岩性的岩層間和同一岩性內沿層面間距。可在巷道控頂區觀測統計有代表性的 10～15 個數據，用其平均值作為分類的計算指標。

直接頂初次垮落步距 L 是當冒高在 -1.5m 以上、范圍佔全長度 1/2 以上時面切頂線到開切眼煤壁之間的距離。

如果工作面長度 l 與步距 a 之比小於 3，則可採用等效步距 a' = la/( l + a) 作為分類的參考指標。老頂的分級主要採取直接厚度和采高的比值K_m=Σh/m，並參照老頂初次來壓步距L，可將老頂分為4級(表2.4)。

表2.1 煤炭工業部部頒試用方案中煤層直接頂分類指標

注:D為強度指標，D=R_cC₁C₂。其中，R_c為岩石單軸抗壓強度(MPa);C₁為節理影響系數;C₂為分層厚度影響系數。C₁值可按測量所得到的節理裂隙間距b，然後套表2.2得出;C₂值可按所測得的分層厚度h套表2.3得出。

表2.2 b與C₁值的關系

表2.3 h和C₂值的關系

表2.4 煤炭工業部部頒試用方案中煤層老頂分級指標

2.1.2 ( 1996 年煤炭工業部頒布) 煤層頂板分類規范

( 1) 分類的原則和意義

頂板分類系統是為解決地下工程支護問題而建立的，是經驗設計法的一個組成部分，在許多地下結構及采礦設計中，岩體分類已經提供了唯一的系統設計方法，取代了很不可靠的 「誤差與驗證」方法，成為指導生產實踐的有力武器。本分類工作主要遵從了以下幾個主要原則:

1) 以煤炭工業部部頒 《緩傾斜煤層採煤工作面頂板分類》 ( 以下簡稱 《頂板分類》)為指導;

2) 將區域的頂板岩體按相似變形特徵分成若干組，構成不同的等級類型;

3) 分類反映頂板岩層的主要特徵、識別並提供影響頂板強度及穩定性的最顯著指標，對其進行細化和量化，具有可比性;

4) 把頂板分類級別和各項採掘支護參數指標相聯系，使分類具有實用性和可操作性。

通過分類可以為現場工程設計提供定量依據，增強不同區域岩體的對比度，進一步提高現場調查的可靠性，更好地服務工程判斷。

( 2) 分類方法及幾個主要特點

1996 年 8 月經原煤炭工業部批准，頒布了新的 《頂板分類》 行業標准，並於 1997 年2 月 1 日正式實施。在新標准中，規定了緩傾斜採煤工作面直接頂穩定性分類為 1 類至 4類，及基本頂壓力顯現為Ⅰ級至Ⅳ級，直接頂分類數據指標為同一煤層採煤工作面直接頂初次垮落步距的平均值 I_v以及以岩性和結構特徵做參考要素。基本頂來壓級別以基本頂初次來壓當量 P_e作為分級指標，按下列公式計算:

煤層頂板穩定性評價、預測理論與方法

式中:P_e———基本頂初次來壓當量，kN/m²;

L_f———基本頂初次來壓步距，m;

N———直接頂充填系數(直接頂厚度與煤層采高之比);

h_m———煤層采高，m。

該方案較1981年的標准有更好的可操作性和靈活性。方案中關鍵參數基本頂初次來壓步距L_f依賴於礦壓實測結果，同時，在工作面支架工作阻力確定方面反映不夠直接，特別是在大采高和放頂煤工作面支架工作阻力的確定出現誤差時會更大，不能滿足工程實際的需要。

盡管頂板來壓強度是由直接頂和基本頂共同作用於支架上的載荷決定的，但直接頂載荷是一種恆定載荷，基本頂載荷是伴隨初次來壓和周期來壓而產生的波動載荷，在工作面支架載荷確定時應考慮這種恆定和波動載荷的疊加量級，因而必須考慮頂板來壓強度的影響。

2.1.3 採煤過程中煤層頂板分類

井下開採煤層頂板質量取決於頂板岩石成分、結構和沉積構造以及沉積早期差異壓實和後期構造作用等，由於煤層頂板岩體受沉積環境演化影響，岩性岩相在橫向和縱向上變化很大。位於煤層之上一定距離的岩層都屬於頂板岩石這一范疇。位於煤層上面的岩層叫煤層頂板。采礦工程技術人員根據其力學性質、冒落特徵、頂板的堅硬程度和距煤層的遠近通常將頂板劃分為偽頂、直接頂和老頂3種(圖2.1)。

圖2.1 煤層頂板構成

偽頂:緊貼煤層之上，極易垮落的薄岩層，厚度一般在0.5m以下，多由松軟的泥岩、炭質頁岩組成。偽頂的特點是隨采隨落，很難保留在工作面的上方，它的力學強度極低。所以偽頂對頂板的穩定性沒有任何意義。有的煤層缺失偽頂。

直接頂:是指位於偽頂之上的岩層，煤層以上無偽頂時它可緊貼煤層。通常由泥岩、頁岩、粉砂岩等比較容易垮落的岩層組成，一般厚度為1～2m，均具有一定穩定性。所以當工作面煤層被采落時，直接頂不會立即垮落。多數直接頂在回柱放頂時會垮落，有的則需人工強制放頂。直接頂是採掘工作面的支護對象，如果支護得不好，就會造成冒頂事故。多為頁岩、粉砂岩等較易垮落的岩層組成，具有一定的力學強度。直接頂的穩定性是影響工作面回採的關鍵。有的煤層之上沒有偽頂也沒有直接頂，僅有老頂。

老頂: 又稱基本頂，是指位於直接頂之上、有一定厚度的堅硬岩層。一般厚度較大，堅硬，整體性強，常為砂岩、礫岩、石灰岩等組成，能保持一定的控頂距。其特點是回柱後不自行垮落，往往只發生緩慢下沉。它也可能緊貼煤層之上。基本頂在采空區上方懸露到一定面積後才能垮落，一般只發生緩慢下沉。如果工作面支護不好，往往會造成大面積冒頂事故。因此，它對工作面頂板壓力影響很大。

有的煤層上面沒有偽頂。直接頂、老頂由下向上依次發育的頂板符合規律性成岩理論，這樣的頂板類型簡單，容易管理。三者不同時發育，或發育順序沒有一定的規律性時，頂板類型復雜，難於管理，易發生頂板事故。

從頂板管理角度和頂板岩性分析可將頂板分為易垮落的松軟頂板、中等垮落頂板、難垮落的堅硬頂板、極難垮落的堅硬頂板和塑性彎曲頂板等 5 類頂板。

1) 易垮落的松軟頂板: 一般是較易垮落的岩層，能隨回柱垮落並能充滿采空區，工作面來壓比較緩和。

2) 中等垮落頂板: 直接頂為鬆散岩層，厚度不大，能隨回柱垮落但不能充滿采空區，工作面有周期來壓現象。

3) 難垮落的堅硬頂板: 是直接覆蓋煤層的基本頂，不能隨回柱垮落。周期來壓較明顯，常常造成工作面條件惡化。

4) 極難垮落的堅硬頂板: 煤層之上覆蓋極堅硬的厚岩層，采空區懸頂面積可達幾千甚至幾萬平方米而不垮落，一旦垮落常會形成狂風、巨響，易造成重大事故。如大同礦務局某礦 1961 年 10 月的一次大冒頂，面積達 12.8 ×10⁴m²。

5) 塑性彎曲頂板: 指直接頂具有一定厚度的塑性較大的堅硬岩層，回柱後不垮落而隨采空面積增大呈緩慢彎曲下沉，逐漸與底板接觸。

G. 頂板定性及岩性分類

井下開採煤層頂板質量取決於頂板岩石成分、結構和沉積構造以及沉積後早期差異壓實和後期構造作用等，煤層頂板岩體由於沉積環境的演化，岩性岩相在橫向和縱向上變化很大。采礦工程技術人員根據其力學性質和冒落特徵通常將頂板劃分為 3 類，也就是前文提到的偽頂、直接頂和老頂。其中，偽頂一般是由炭質泥岩或炭質頁岩組成，力學強度低，隨采垮落; 直接頂一般由泥岩和砂質泥岩組成，具有一定的力學強度，通常能保持一定寬度的空頂而不冒落，便於支護; 老頂一般由厚層的砂岩組成，能保持一定的空頂距，從而使采場的空間在一定時間內保持穩定。

基於上述實踐，結合多年的實踐研究發現，華北地區煤層頂板組合類型多樣，尤其是三角洲煤層。通過研究發現，煤層與其頂板岩層組合類型分為老頂與煤層直接接觸、煤層- 泥岩 - 老頂組合、煤層 - 粉細砂岩 - 老頂組合、煤層 - 泥岩 - 粉細砂岩 - 老頂組合、煤層 - 粉細砂岩 - 泥岩 - 老頂組合等類型。

1) 老頂直接位於煤層之上。老頂在華北地區分為砂岩和石灰岩，砂岩主要分布在山西組以上的層位，砂岩厚度較大，具有很高的力學強度，只有受到較強的動力地質作用時，老頂砂岩的穩定性才會受到影響，一般較小作用力對頂板穩定性影響微弱。灰岩主要分在晚石炭世—早二疊世，一般說來，灰岩與煤層距離較近，且一般直接與煤層接觸，穩定情況較好，所以這類頂板在工程地質上屬最穩定頂板。但由於采後應力集中，當周期來壓時，就會產生突然的空氣沖擊而毀壞礦井並威脅礦工人身安全，常發生大面積塌頂，因此采後需要特殊的治理措施控制頂板。

2) 煤層 + 粉砂岩、細砂岩 - 老頂組合型式，指煤層之上有數層較薄的粉砂岩和細砂岩岩層，之上為一厚層老頂砂岩。這類頂板是比較穩定的類型，老頂下部的細砂岩、粉砂岩直接頂具有一定的力學強度，在不考慮其他方面因素的影響時，這種組合方式一般是穩定的，但實際情況往往很復雜，岩層中常有裂面、節理等結構面存在，使岩層的穩定情況大不相同。直接頂板岩層不太厚時常因采動影響而垮落下來，給頂板的穩定分析帶來一定的難度。

3) 煤層 + 泥岩 - 粉細砂岩 - 老頂組合型式指直接頂由泥岩和粉砂岩構成，上部與厚層砂岩老頂相接。此類頂板屬於較不穩定類型或中等穩定頂板，泥岩為偽頂，隨采垮落，直接頂岩性工程性質很低，隨采隨落，如果老頂強度不夠大，有可能隨直接頂一起冒落，造成整個頂板的失穩。

4) 煤層 + 粉砂岩 - 泥岩 - 老頂組合與泥岩 - 粉砂岩 - 老頂組合型式性質類似，岩體工程性質較低，粉砂岩—泥岩為偽頂，隨采垮落，直接頂和老頂工程性質很低，屬較不穩定頂板組合類型。

5) 泥岩 - 老頂組合型式指主採煤層之上為泥岩和厚層老頂砂岩組合，當泥岩很薄時被稱為偽頂，如果泥岩有一定的厚度，則歸為直接頂。這種類型的頂板是最不穩定的，泥岩的工程性質很低，隨煤層向前開采，直接頂泥岩失穩，垮落下來，破壞頂板岩層原有的平衡狀態，常產生頂板冒頂事故。

值得注意的是，由於偽頂太厚，很難維護采場工作面所需的空間，這時礦井常採用掩護式支架支護，如果偽頂或直接頂尖滅，老頂砂岩 ( 灰岩) 直接與煤層接觸，會給頂板管理帶來一定困難，因此周期來壓可能產生空氣沖擊毀壞礦井，毀壞大面積頂板，因此，理想的頂板條件是: 較薄的偽頂或沒有偽頂，厚度適中的直接頂 ( 直接頂厚度與煤層采高有關) ，直接頂與偽頂之間無明顯的軟弱面。由此可見，礦井開采時頂板岩體質量不但與岩石類型有關，而且與岩石組合有關。岩層組合方式主要考慮砂岩與泥岩的相對比例，並進行定量評價。岩層組合既有不同岩性的岩層組合、又有不同厚度的岩層組合。相同類型的組合，距煤層距離不同，穩定程度也不相同。頂板的分層厚度越大，直接頂越不易彎曲變形，穩定性越好。

H. 頂棚的基本構造形式有哪些

按飾面與基層的關系可歸納為直接式頂棚與懸吊式頂棚兩大類。
懸吊式頂棚懸吊式頂棚，是指裝飾面懸吊於屋面板或樓板下並與屋面板或樓板留有一定距離的頂棚，俗稱吊頂。懸吊式頂棚可結合燈具、通風口、音響、噴淋、消防設施等進行整體設計，形成變化豐富的立體造型，以改善室內環境，滿足不同使用功能的要求。懸吊式頂棚的類型很多。從外觀上分類，有平滑式頂棚、井格式頂棚、疊落式頂棚，懸浮式頂棚;以龍骨材料分類，有木龍骨懸吊式頂棚、輕鋼龍骨懸吊式頂棚、鋁合金龍骨懸吊式頂棚;以飾面層和龍骨的關系分類，有活動裝配式懸吊式頂棚、固定式懸吊式頂棚;以頂棚結構層的顯露狀況分類，有開敞式懸吊式頂棚、封閉式懸吊式頂棚;以頂棚面層材料分類，有木質懸吊式頂棚、石膏板懸吊式頂棚、礦棉板懸吊式頂棚、金屬板懸吊式頂棚、玻璃發光懸吊式頂棚、軟質懸吊式頂棚;以頂棚受力大小分類，有上人懸吊式頂棚、不上人懸吊式頂棚;以施工工藝的不同分類，有暗龍骨懸吊式頂棚和明龍骨懸吊式頂棚。
直接式頂棚直接式頂棚，是在屋面板或樓板結構底面直接做飾面材料的頂棚。它具有構造簡單、構造層厚度小、施工方便、可取得較高的室內凈空以及造價低等特點，但由於沒有隱蔽管線、設備的內部空間，故多用於普通建築或空間高度受到限制的房間。直接式頂棚按施工方法可分為直接式抹灰頂棚、直接噴刷式頂棚、直接粘貼式頂棚、直接固定裝飾板頂棚及結構頂棚。

I. 頂棚的基本構造形式有哪些

頂棚的基本構造形式有哪些？按飾面與基層的關系可歸納為直接式頂棚與懸吊式頂棚兩大類。(
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）直接式頂棚直接式頂棚，是在屋面板或樓板結構底面直接做飾面材料的頂棚。它具有構造簡單、構造層厚度小、施工方便、可取得較高的室內凈空以及造價低等特點，但由於沒有隱蔽管線、設備的內部空間，故多用於普通建築或空間高度受到限制的房間。直接式頂棚按施工方法可分為直接式抹灰頂棚、直接噴刷式頂棚、直接粘貼式頂棚、直接固定裝飾板頂棚及結構頂棚。(
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）懸吊式頂棚懸吊式頂棚，是指裝飾面懸吊於屋面板或樓板下並與屋面板或樓板留有一定距離的頂棚，俗稱吊頂。懸吊式頂棚可結合燈具、通風口、音響、噴淋、消防設施等進行整體設計，形成變化豐富的立體造型，以改善室內環境，滿足不同使用功能的要求。懸吊式頂棚的類型很多。從外觀上分類，有平滑式頂棚、井格式頂棚、疊落式頂棚，懸浮式頂棚；以龍骨材料分類，有木龍骨懸吊式頂棚、輕鋼龍骨懸吊式頂棚、鋁合金龍骨懸吊式頂棚；以飾面層和龍骨的關系分類，有活動裝配式懸吊式頂棚、固定式懸吊式頂棚；以頂棚結構層的顯露狀況分類，有開敞式懸吊式頂棚、封閉式懸吊式頂棚；以頂棚面層材料分類，有木質懸吊式頂棚、石膏板懸吊式頂棚、礦棉板懸吊式頂棚、金屬板懸吊式頂棚、玻璃發光懸吊式頂棚、軟質懸吊式頂棚；以頂棚受力大小分類，有上人懸吊式頂棚、不上人懸吊式頂棚；以施工工藝的不同分類，有暗龍骨懸吊式頂棚和明龍骨懸吊式頂棚。

J. 什麼是偽頂、直接頂和老頂

偽頂：位於煤層之上隨采隨落的極不穩定岩層，其厚度一般在0.5m。

直接頂：位於煤層或偽頂之上，具有一定的穩定性，移架或回柱後能自行垮落的岩層。

老頂：位於直接頂或偽頂之上，厚而堅硬不容易冒落的岩層。在回採完畢後，直接頂垮落一段時間後，將會垮落一整塊的頂板岩石，就是直接頂，俗稱「老頂」，第一次垮落時就形成了工作面初次來壓，以後每隔一段距離垮落一次，就形成了周期來壓。

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結構類型

散體拱結構

當煤層的普氏系數較小(f<1)，且松軟直接頂的垮落高度可達煤層采出厚度的3倍以上時，直接頂岩層中可形成壓力拱結構，其特點是具有散體介質的屬性，故稱散體拱。

這種結構多為松軟直接頂厚度較大的煤層形成，其礦壓顯現一般不明顯，但要求較高的初撐力以控制頂煤的早期下沉。

橋拱結構

當上位直接頂岩層較硬且節理發育或網下綜放開采時，斷裂後的岩塊由於相互擠壓可形成岩橋狀拱結構，因而稱之為橋拱結構。