| 掘进工作面顶板管理
一、顶板管理的主要内容
（1）掌握巷道开掘后围岩体的范围及围岩应力分布情况。这就需要了解与巷道围岩应力分布有关的因素：围岩的性质、巷道所处的深度、巷道周围地质构造、水文变化、巷道的横断面形状和尺寸等。了解了围岩应力分布情况及在此应力作用下围岩的变形和位移，才能选择合适的支护材料、支护形式，达到维护巷道的目的。
（2）从有利于巷道围岩的稳定性出发，合理选择巷道的施工方法，合理确定钻眼眼位钻眼角度、钻眼深度、炮眼装药量和放炮等各工序的有关参数，减少对顶板管理的影响。
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（3）按作业规程规定控制工作面空顶距离和临时支护巷道的长度，尽可能缩短工作面空顶时间和临时支护巷道的长度。 （4）施工中，做好基础资料的积累和隐蔽工程的记录工作。施工中和竣工时，按《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009－94）进行检查和验收。 二、巷道掘进工作面施工期间的日常顶板管理 （1）敲帮问顶。上班进入工作面，打眼放炮前均应敲帮问顶，处理隐患，排除不安全因素后再作业。 （2）控制工作面空顶距离。超过规定的空顶距应先支护后掘进；发现顶板破碎或变松软时应采用前探支架维护顶板。 （3）单孔长距离掘进，要经常检查工作面后方支架的情况，发现断梁折腿或变形严重的支架，应加固修复，修
复巷道时，修复地点以里的人员应全部撤出，预防冒顶堵人；工作在放炮倒塌的棚子应由外向里逐架扶棚复位。 （4）熟悉掘进巷道出现冒顶事故的原因，加强日常检查，采用针对性措施，预防冒顶片帮事故的发生。 三、特殊情况下的顶板管理 （一）新掘巷道的顶板管理 （1）开掘地点要选在顶板稳定，支护完好并且避开地质构造区、压力集中区、顶板冒落区。 （2）新掘巷道与原有巷道的方位要保持较大的夹角（最好大于45o）。 （3）必须加固好开掘处及其附近的巷道支护，若近处有空顶空帮情况，小范围的可加密支架，背好顶
帮；大范围的应用木垛接顶处理，同样用背板背好打紧，对将受施工影响的棚子进行加固，其方法有挑棚、打点柱、设木垛等。 （4）新巷开掘处应及时进行支护，尽量缩短顶板暴露时间和减小暴露面积。若压力增大，则应及时采用适合现场情况的特殊支护。 （二）沿空掘巷顶板破碎时的顶板管理 （1）避开动压影响，巷道施工必须在上区段回采工作待岩层活动完全稳定后进行。 （2）尽量减小掘进时的空顶面积。放炮前支架紧跟到工作面，放炮后及时架设支架。要减少装药
量，避免对顶板的振动。如果放炮难以控制和管理顶板，改用手镐方法掘进。 （3）巷道支架要加密，同时将下帮腿与底板的夹角由80o缩小为75o，将顶帮用木板等背严接实。 （4）擦边掘进时，如遇上区段巷道的棚腿外露时，其下帮棚腿不要抽掉，可以捆上木板或笆片，起到挡矸帘的作用。 （三）有淋水的工作面顶板管理措施 掘进工作面有淋水时，要通过水文地质工作，弄清水的的来源，掌握水量的变化。再根据实际条件分别采用预注浆封水、快硬砂浆堵水、截水槽或截水棚截水等方法将水引离工作面。顶板淋水不大时，用风管边吹边喷砂
浆止水。有淋水的地段，要加大支架密度、背严顶帮，提高支架的稳定性，防止冒顶事故的发生。 （四）掘进工作面过断层、裂隙和岩性突变地带时的顶板管理 （１）加强掘进地段的地质调查工作，根据所掌握的地质资料（包括地质构造分布情况与产状以及岩性变化的可能地段），及时制定具体的施工方法与安全措施。对于特殊地段，要制定针对性措施，否则不能开工。 （２）在破碎带中掘进，应做到一次成巷，尽可能缩短围岩暴露时间，减小顶板出露后的挠曲离层，提高顶板的稳定性。
（３）施工中要严格执行操作规程、交接班和安全检查制度。要经常观察围岩稳定状况的变化，及时掌握断层、裂隙带、岩性突变带出露的时间。一旦发现异常要及时处理，防患于未然。 （４）掘进工作面临近断层或断层带时，巷道支护应尽量采用砌碹或Ｕ型钢可缩性支架支护，棚距要缩小。在距断层前５m左在时，要采用密集支柱。 （５）采用爆破法落煤岩时，要尽量多打眼、少装药，放小炮，尽量保持围岩的稳定性。如果放炮中顶板难以控制与管理、有冒顶的危险，应改用手镐方法掘进。 （６）减小空顶距离，及时架设临时支架，永久支护要
紧跟工作面迎头。若采用砌碹式支护时，每次掘砌进度不得超过１米。 （７）巷道支架背板要严实，提高支架对围岩的支护能力，防止掘进中漏顶或漏帮。 （８）当顶板特别松软破碎时，可打撞楔控制破碎顶板。有条件时，也可采用对顶板注浆锚固的方法，增强破碎顶板的稳定性与承载能力。 （９）在顶板岩性突变地段，要及时打点柱支护突变带顶板。对伞檐状危岩要及时敲掉，敲不下来时，要在伞檐下打上撑柱，并在下面加密柱棚，或加打台板棚。 （１０）巷道临近断层等构造时，要加强对瓦斯的检查以及断层水的疏排工作。
四、掘进工作面的顶板管理质量标准 （１）依靠科技进步，实现科学管理。掘进工作面作业规程的编制，必须依据地质预报资料，结合现场生产实际，要有先进生产、科学性和可操作性，并在生产过程中不断修改、补充完善，审批贯彻手续完备，来指导现场安全施工。现场管理干部要认真按规程措施和规范指挥生产。 （２）优化巷道设计，严格执行掘进设计会审制度，合理选择巷道布置方式。巷道的位置要尽量避开高应力集中区。积极推广沿空留巷或沿空送巷。 （３）加强地质预报预测。掘进巷道遇到地质变化或进入冒顶区和高应力集中区时，要提前采取特殊的安全技术措施，并设技术人员或区队长现场盯岗，认真贯彻落实。 （４）架设拱形支架要求作用配套的卡缆，迎头10米范围内
的拱形支架卡缆的紧固力不低于150Nm。兼职质量检查员使用带指示器的扭矩扳手，每班不少三次进行动态抽查，上井填写记录，作为质量班评估的依据。发现质量问题及时处理。积极试验推广风动、液压机械扳手。 （5）新架设的拱形支架，要求插严背实，严禁空顶作业。遇有抽冒严重时，要打好撞楔；空顶范围较大时，必须停止作业，采用木垛接顶或充填发泡水泥等有效措施处理后，方可再作业。 （6）掘进迎头10米范围内，拱形支架必须使用有效可靠的金属支拉杆。每架棚子支拉杆的数量不少于3个。上顶一排支拉杆其结构、型式各矿可自行选择和研制，但须经局主管部门确认。在距迎头10米范围以外
的区域，如鱼贯而入、倾角大于20o的斜巷、构造区、冒顶区、集中应力区，也要采取上述支拉杆联接型式，以强化拱形支架的整体性及稳定性。 （7）巷修、扩大巷道断面、套改抬棚和老巷回撤，要紧密结合现场实际，制定行之有效的安全技术措施，并认真贯彻实施。 （8）每架棚不少于三个木撑子，要规格80×60×长度，严禁使用板皮或园棍代替。 （9）掘进荒断面尺寸不大于净断面设计尺寸200mm。 （10）支架架设要平、稳，迎山有劲，支架摆布方正，水平巷道支架前倾后仰不得超过设计值的±0.5o。倾斜巷道支架的迎山角不得超过设计值的+0.5o。
（11）支架间设置牢固的拉杆，炮掘架棚巷道迎头15架必须使用防倒装置。10o以上的倾斜巷道每帮必须使用两道拉杆。拱形支架顶部不得少于一道拉杆。平巷支架不少于3道拉杆。 （12）必须坚持使用配套卡缆，卡缆均匀搭接符合规程要求。 （13）支架间背板布置要符合规程要求，接顶率要达到100%，严禁空顶作业。连续两架棚子顶空时，必须立即停止掘进作业进行处理。 （14）巷道严禁空顶。遇地质构造变化或破碎带顶板发生抽冒，要打好撞楔，如冒落高度在0.3米以下用密集背板插严，冒落高度在0.3米以上时必须以木垛接顶。当冒落范围较大，冒落高度在1米以上时用发泡水泥充填空间，支架间用铁道锁紧。
采煤工作面顶板管理
《质量标准》要求：工作面控顶范围内，顶底板移近量按采高≤100mm/m；工作面顶板不出现台阶下沉，综采工作面支架前梁接顶严实；机道梁端至煤壁顶板冒落高度不大于200mm，综采不大于300mm；不准随意留煤顶开采，必须留煤顶，托夹矸开采时，必需有专项批准的措施。
一、顶板控制的原则 从分析预防压、漏、推冒顶的措施入手，提出顶板控制的原则。 1、预防压垮型冒顶的措施 （1）采场支柱的工作阻力应能支撑住工作空间及采空区上方垮落带岩层的重量，即对垮落带岩层应采取“支”的原则。 （2）支柱的可缩量应适应垮落带岩层及裂隙带老顶的下沉，即对顶板下沉应采取“让”的原则。 （3）对厚层难冒顶板，应松动碎裂3倍采高顶板岩层，或在工作面前方用钻眼爆破、高压注水松动碎裂，或在采空区挑顶，统称为“挑”的原则。
2、预防漏冒型冒顶的措施 （1）按照直接顶板的稳定性，采取不同的护顶措施。对完整（坚硬）的直接顶板，采用带帽点柱即可；对中等稳定的直接顶板，支架必须有顶梁；对软弱（破碎）的直接顶板，顶梁上还必须插背板，甚至要背严。 （2）对软弱直接顶板，如果背顶材料强度不足，应尽量缩小支架的柱距；但柱距不得小于0.5～0.6m，否则会影响正常工作。 （3）对软弱直接顶板，为预防机道上方冒顶，梁端距煤壁（端面距）应小于300mm，甚至为零。 （4）总的来说，为预防漏冒型冒顶，对直接顶板应采取“护”的原则。
3、预防推垮型冒顶的措施 （1）为预防发生复合顶板推垮型冒顶，应使垮落带中直接顶与老顶之间不离层；当垮落带中没有老顶时，应使垮落带与裂隙带之间不离层。这就要求支柱的初撑力能够平衡垮落带中直接顶的岩重，这也是“支”的原则。 （2）为预防发生复合顶板推垮型冒顶和大块游离顶板旋转推垮型冒顶，应让直接顶岩层沿放顶线切断，从而不断裂在采场工作空间之上，这就是“切”的原则。 （3）为预防发生复合顶板推垮型冒顶、大块游离顶板旋转推垮型冒顶以及采空区大块冒矸冲入采场的推垮型冒顶，要求采空区内充填有1倍采高以上顶板岩层所冒下的矸石。当直接顶厚度小于1倍采高时，原则上讲应该用挑顶1倍采高的办法来满足上述要求；如果老顶厚度不大，也可以切断该层老顶以满足上述要求，即应当采取“挑”或“切”的原则。
（4）为预防发生复合顶板推垮型冒顶，就使采场基本支柱的初撑力本身就能防推。这也是“支”的原则。 总之，为预防发生压、漏、推各种类型的冒顶，应采取“支”、“让”、“切”、“挑”、“护”这几个控制顶板的原则。
二、顶板分类
这里的顶板分类，是从预防冒顶事故出发，并按所需控制原则而提出的。
从预防发生推垮型冒顶事故看，直接顶厚度是否大于1倍采高很重要，顶板分类应先以此划界。
直接顶厚度大于1倍采高时，下面三种情况其所需的控顶原则则不同：第一，直接顶厚度等于或大于2～3倍采高，这时主要用“支”控制垮落带直接顶；第二，直接顶厚度小于2～3倍采高，上面是裂隙带老顶；第三，直接顶厚
度小于2～3倍采高，上面是垮落带老顶，这时主要用“支”控制垮落带直接顶及垮落带老顶，并用“让”控制垮落带及裂隙带老顶。 直接顶厚度小于1倍采高时，上面是裂隙带老顶是一种情况，上面是垮落带老顶又是一种情况，两者所需的控顶原则或“挑”或“切”也不尽相同。 此外，直接顶厚度小于2～3倍采高，上面是厚层难冒顶板时，还要自成一种情况。 归纳上述，从预防冒顶事故出发，并按所需控顶原则，可将缓斜、倾斜煤层顶板分为下列六种： （1）第一种顶板。直接顶厚度等于或大于2～3倍采高。 （2）第二种顶板。直接顶厚度小于2～3倍采高但大于1倍采高，上面是裂隙带老顶。
（3）第三种顶板。直接顶厚度小于2～3倍采高但大于1倍采高，上面是垮落带老顶。 （4）第四种顶板。直接顶厚度小于1倍采高，上面是裂隙带老顶。 （5）第五种顶板。直接顶厚度小于1倍采高，上面是垮落带老顶。 （6）第六种顶板。直接顶厚度小于2～3倍采高，上面是厚层难冒顶板。 上述顶板分类，虽然只考虑了防压、防推及其所需的控顶原则，没有考虑防漏。但上述六顶板的直接顶板，都有完整、中等稳定或软弱之分，不同直接顶板还应采取不同的防漏措施。也就是说，这种顶板分类是考虑防压、防推，再考虑防漏；先考虑支、让、切、挑原则，再考虑护的原则。因此，从总体上看，这种分类方法既考虑了防压、防漏、防推，也
三、控顶距的确定 控顶距是指从煤壁至密集支柱或采空区顶梁末端（无密集时）这一段距离。 一个回采工作面，从开切眼开始采煤后，通常只是用各种支架维护出靠煤壁三或四排（不计贴帮柱）的工作空间，多余的采空空间就是采空区。为进行采煤工作所必须的最小工作空间宽度叫做最小控顶距，通常由机道、人行道和材料道组成，多数情况是三排柱子，有时也有四排的；最小控顶距加上放顶距（一排或两排）就是最大控顶距。 最小控顶距中支柱排数愈少，放顶距愈小，一个工作面所需的支柱与顶梁数量就愈少，从经济观点看也最有利。因此，除有特殊原因外，不宜随意扩大控顶距。 由上述可知，控顶距的问题包括最小控顶距的确定和放顶距的确定两个问题。
考虑了支、让、切、挑、护诸控顶原则。从大处看，是把煤层顶板分为六种情况，从细处看，每一种情况还分为三个类型，也就是把煤层顶板分为18种情况。 （一）放顶距的确定 放顶距通常按直接顶板的性质来确定。当直接顶板比较松软能随回柱立即垮落时，采用一排的放顶距。如果直接顶板较为完整，回一排柱后顶板较长时间不垮落，采空区出现悬顶情况，导致工作面顶板压力增大，这时放顶距可取两排。 放顶距的具体数据与采场所用的顶梁长度及支护方式有关。当用0.8m或1m铰接顶梁时，如果顶板较松软，放顶距取0.8m或1m，如果顶板较松软，支架往往采取错梁直线柱布置，如果顶板比较完整，支架往往采取齐梁直线柱布置，放顶距均取1.2m。
控顶设计中如果能够用支柱的工作阻力平衡工作空间及采空区上方垮落带岩层重量，用支柱的初撑力平衡工作空间及采空区上方垮落带直接顶岩重，由于支撑强度大，虽然采空区上方直接顶或者顶要按照它们自身的岩性与厚度出现一些悬顶，不一定能每次均随回一排柱而折断冒落，但不会影响工作空间的控顶效果，也不会形成冒顶的隐患。 一般来说，对于使用单体液压支柱的工作面，由于支柱的初撑力比较大，可以采用一排的放顶距。 （二）最小控顶距的确定 从采煤生产要求出发，大多数工作面最小控顶距是三排（不包括贴帮柱），即机道、人行道与材料道。其具体数据与机道、人行道、材料道的具体宽度以及末排柱与密集支柱或采空区顶梁末端的距离有关。机道的宽度与所使用的采煤机、输送机的具体宽度有关，目前多在1.2m~1.4m之间，炮采时
只与输送机的宽度有关，一般普采时略小一些。今后随着对普采工作面单产要求的提高及大功率采煤机和输送机的应用，机道的宽度还会加大。人行道或材料道的宽度则是随排距的大小而定，与工作面所用的顶梁长度有关，通常为0.8m、1.0m或1.2m。 应当指出，有些情况下，最小控顶距需要采用四排柱子。例如，当一个工作面存在老顶来压威胁时，在老顶初次来压期间可扩大一排控顶距，以增加对老顶断块的反力矩，从而缓和老顶之初次来压的威胁。 在复合顶板初次垮落期间，或在工作面仰采时，或在大采高大倾角工作面，也可扩大一排控顶距以增加支护的稳定性。 当煤导上面直接就是破碎顶板，再上部又是强度较大的顶板时，可能出现破碎顶板的抽冒问题，如果支柱的初撑力很小，这个问题会更加突出。
这时，抽冒区以下的支架是不稳定的，除必须用连接件将工作面支架连成整体支架以增加其稳定性外，还必须增大控顶距，把抽冒区以下的范围考虑在内。当老顶中存在平行开工作面的断层，或出现顶板台阶下沉时，在其露出煤壁阶段，不能进行正常回柱，在断层或顶板台阶下沉范围内应扩大控顶距，到断层或顶板台阶下沉部分已进入采空区后，再用绞车回柱。 此外，当矿井瓦斯涌出量较大时，为满足通风要求，有时也不得不采用四排的最小控顶距。 五、缓斜倾斜煤层单体液压支柱工作面顶板控制 （一）顶板分类及其控制原则 1、第一种顶板 直接顶厚度大于或等于2~3倍采高。 （1）防压、防椎用“支”，即用采场支柱的初撑力平衡工作面空间及采空区上方垮落带直接顶岩重。
（2）按直接顶的稳定性考虑“护”的原则以防漏。 （3）当煤层上面是复合顶板时，应计算为防止复合顶板推垮型冒顶所需的支柱初撑力。 2、第二种顶板 直接顶小于2-3倍采高，但大于1倍采高，上部是裂隙带老顶。 （1）防压、防推用“支”与“让”。 “支”，是用采场支柱的初撑力的平衡工作空间及采空区上方垮落带直接顶岩重。 “让”，是支柱的可缩量要适应裂隙带老顶的下沉。 （2）按直接顶的稳定性考虑“护”的原则以防漏。 （3）当煤层具有复合顶板时，应验算工作面支柱的初撑力。
3、第三种顶板 直接顶厚度小于2-3倍采高但大于1倍采高，上部是垮落带老顶。 （1）防压、防推用“支”、“支”、“让” 其中第1个“支”有两种含义，一是用采场基本支柱工作阻力平衡工作空间上方垮落带岩重；二是用采场支柱的初撑力平衡工作空间及采空区上方垮落带直接顶岩重。 第2个“支”是用放顶线另外增加的密集支柱的工作阻力平衡垮落带老顶岩块及其附加岩层重量的一半。 （2）按直接顶的稳定性考虑“护”的的原则以防漏。 （3）当煤层具有复合顶板时，应验算工作面支柱的初撑力。
4、第四种顶板 直接顶小于1倍采高，上面是裂隙带老顶。 （1）原则上讲，应采取“挑”的原则，挑顶1倍采高（包括直接顶在内），将条件转化成第一、二或三种顶板再处理。 （2）当支柱选型问题能够解决时（即支柱可缩量足够），可按第二顶板控制。这时应收到注意靠煤壁机道上方破碎直接顶的防护问题。此外，无论直接顶多薄，采场基本支柱间距不得大于1m，初撑力不得小于50 kN/根。
5、第五种顶板 直接顶厚度小于1倍采高，上面是垮落带老顶。 （1）原则上讲，应采取“挑”的原则，挑顶1倍采高（包括直接顶在内），将条件转化成第一、二或三种顶板再处理。 （2）当支柱选型问题能够解决时（即支柱可缩量足够），可按第三种顶板控制。这时老顶来压可能比较强烈，到时应严格采场支护质量。 （3）当直接顶退落，甚至煤层上直接就是厚度不很大的老顶时，可采取“切”的原则，切断垮落带老顶，将条件转化成第一、二或三种顶板再处理。
6、第六种顶板 直接顶厚度小于2-3倍采高，上面是厚度难冒顶板。 （1）当厚度难冒顶板的分层厚度不很大时，可用“挑”的原则。挑落其部分厚度，令其剩下的厚度在5-6m以下，从而可成为裂隙带老顶。这样将条件转化成第一种或第二种顶板再处理。 （2）当当厚度难冒顶板的分层厚度很大时，用“挑”的原则。挑顶3倍采高（包括直接顶在内）后，其剩余厚度仍在5-6m以上时，根据不同的“挑”法，再用超动松动破裂、采空区挑顶等措施处理。
（二）关于直接底板的控制 为保持支护系统刚度（单位顶板下沉量的支柱工作阻力增Kn/mm在一定水平，除支柱初撑力不低于50 kN/根外，软底必须穿鞋（铁鞋、木鞋或塑料鞋）。并要求支柱钻底量不超过100mm，有关底板比压，保证支柱钻底量不超过100mm时所需柱鞋规格等，可在专门测定及采场支护质量日常监测中解决。 （三）初次放顶阶段的顶板控制 初次放顶阶段指直接顶初次垮落至老顶初次来这段时间。直接顶初次垮落与老顶初次来压，是这段期间控制顶板的关键。
1、直接顶初次垮落 直接顶初次垮落时，控制顶板的关键在于沿放顶线切断直接顶。这时，与日常沿放顶线切断直接顶同理，需用放顶线密集支柱（不包括基本支柱）的初撑力平衡采空区上方垮落带直接顶最大冒落分层的岩重（指垮落带直接顶最大冒落分层双支点梁处于极限跨距时重量的一半） 2、老顶初次来压 老顶初次来压时，控制顶板的关键在于沿放顶线支撑住垮落带老顶。这时要用放顶线密集支柱（不包括基本支柱）的工作阻力平衡采空区上方垮落带老顶的岩重（指垮落带老顶双支点梁处于极限垮距是重理的四分之一）。这时要求放顶线上支撑老顶密集支柱的初撑力不低于支撑直接顶密集支柱及采场基本支柱的初撑力。
3、初放阶段顶板控制应注意的问题 （1）切直接顶的密集支柱与支撑老顶的密集支柱，在采空区跨距达到预期的极限跨距前若干米就应架设。 （2）当采空区跨距达到预期的直接顶初跨步距或老顶初压步距，而直接顶未垮落或老顶未来压时，可采取增加放顶线密集支柱的初撑力或工作阻力的办法来保证工作面继续推进。 （3）直接顶初次垮落后，老顶初次来压前，沿放顶线支承老顶所需密集支柱的线密度与正常生产期间雪承直接顶所需密集支柱的线密度不必叠加，取其大值即可。
六、急倾斜煤层单体支柱工作面顶板控制 （一）矿山压力的特点 1、当用走向长壁式开采时，上部采空区垮落的矸石，有一部分会下滑并充填在下采空区中，从而导致工作面上部垮落带岩层厚度较大，下部垮落带岩层厚度较小。因此，采煤时，工作面上部矿压显现较强烈，而下部则较缓和。 2、一般来说，一个工作面的支护参数（如支柱密度、支柱初撑力等），不论工作面上部还是下部，全工作面都应是一致的。因此，急斜煤层的顶板控制设计，应按工作面上部的条件进考虑。 3、考虑到上部采空区约有0.5倍采高（设煤层采高为M，即有0.5M）岩层垮落的矸石往下，因此在估算工作面上部垮落带岩层厚度时，以及判别工作面上部裂隙带老顶时，煤层采高应为原采高的1.5倍（即为1.5M），而垮落后能滞留原地的垮落带岩层厚度比实际厚度小0.5Mm。
但是，进行控顶设计时应考虑的实际的垮落带岩层厚度，还应包括垮落后下滑的这0.5M厚的岩层。 4、当直接顶很厚时，垮落带直接顶厚度h 按下式计算： h=1.5M/Kz-1+0.5M(m) 式中M—煤层采高，m Kz—直接顶岩层的碎胀系数，这里取1.33-1.5. 可见： 当＝1.5时，h＝3.5M； 当＝1.33时，h＝5M； 也就是说，当直接顶厚度等于3.5-5倍采高时，垮落后能充满采空区。 即当h≥（3.5-5）M时，垮落带中只有直接顶。
5、当h＜（3.5-5）M时，上面老顶是否已进入裂隙带，可按下面公式判别： 当h＞0.5M时 i-1 Hi≥1.5M-[∑Hi(Kl-1)+(h-0.5M)( Kz-1)]+2 o 式中Hi—由下而上第i层老顶的分层厚度，m M—煤层采高，m Kl—老顶及其附加岩层的碎胀系数，取1.15-1.33； h—直接顶厚度，m Kz—直接顶岩层的碎胀系数 当上式成立时，说明第i层老顶已进入裂隙带。 当h＜0.5M时，
i-1 Hi≥1.5M-（∑Hi -0.5M+h)( Kz-1) +2 o 当上式成立时，说明第i层老顶已进入裂隙带。 （二）顶板控制的特点 目前急伴煤层中，主要是应用伪斜工作面柔性掩护支架采煤法、倾斜小巷多短壁式采煤法以及伪斜长壁走向分段密集采煤法。应用这些采煤法时，是用掩护支架外或密集支柱外的冒矸充填带支撑采空区上方直接与老顶。 应用倾斜小巷多短壁采煤法或伪斜长壁走向分段密集采煤法时，采场基本支柱的控顶设计方法如下：当用单体液压支柱时，需用采场基本支柱的初撑力平衡工作空间上方垮落带直接顶岩重，以及需用采场基本支柱的工作阻力平衡工作空间上方垮落带岩层的重量。
当用摩擦支柱时，需用采场基本支柱工作阻力平衡工作空间上方垮落带岩层的重量。 此外，密集支柱间距均应小于0.2m，基本支柱的排距与柱距均不宜大于0.9-1m。 对具有厚层难冒顶板的急斜煤层，应采用“挑”的原则，超前工作面松动碎裂5倍采高顶板岩层，而且采场基本支柱的初撑力（使用单体液压支柱时）或工作阻力（使用摩擦支柱时）应能平衡工作空间上方5倍采高的顶板岩重。
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