矿山压力与岩层控制
针对上覆岩层的赋存条件及其可能的运动情况进行控制设计，将工作面内矿压显现控制在要求的范围内，是实现矿井安全生产的重要保证。回采工作面顶板控制设计的内容包括：回采工作面支架与围岩关系、合理支护强度的确定、支架工作特性及实际支撑能力的确定以及常见顶板事故的控制的控制设计。
第五章
回采工作面顶板控制设计
§51回采工作面支架与围岩关系511支架对顶板的工作状态512支架围岩的一般关系513采场支护的原理§52合理支护强度的确定521直接顶初次垮落期间522基本顶初次来压期间523正常推进阶段524合理支护强度的确定§53支架工作特性及实际支撑能力的确定531支架分类532支架的工作特性533支架的实际支撑能力§54控制设计541单体支柱工作面支护设计542综采综放工作面支架选型§55常见顶板事故的控制551概述552回采工作面区域性切冒事故553回采工作面局部冒顶554底板失稳与破坏引起的顶板事故555应力集中型顶板事故
§51回采工作面支架与围岩关系
511支架对顶板的工作状态
（1）支架对直接顶的工作状态“给定载荷”方案由于直接顶在采空区内已经垮落，所以顶板控制设计时，必须按最危险状态（沿煤壁处切断）考虑。理论与实践已证明，在顶板岩层沉降过程中，支架对直接顶的工作状态按“给定载荷”考虑是接近实际的。亦即无论顶板沉降到什么位置，直接顶给支架的作用力可以近似地看成是恒定的。其值可由下式表达：
Amz
z
fz
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（51）
f第五章回采工作面顶板控制设计
式中
A直接顶给支架的作用力；
fz直接顶悬顶系数。
其它符号含义同前。（2）支架对基本顶的工作状态“给定变形”和“限定变形”基本顶岩梁断裂后，给支架的作用力，由支架对岩梁运动的抵抗程度（或对岩梁位态控制的要求）决定。因此，岩梁运动结束时支架可在以下两种状态下工作：①“给定变形”工作方案采场支架对基本顶岩梁的运动处于“给定变形”工作状态时，岩梁运动稳定时的位置状态（即“位态”）由岩梁的强度及两端支承情况决定。在岩梁由端部断裂到沉降至最终位态的整个运动过程中，支架只能在一定范围内降低岩梁运动速度，但不能对岩梁的运动起到阻止作用。在“给定变形”工作状态下，岩梁运动全过程中支架作用力与顶板压力之间的关系为：
QiRi
或者式中
QiPLikQi沿倾斜每米顶板给支架的作用力，Nm；Ri沿倾斜每米支架阻抗力，Nm；Pi采场支架平均承载能力，Nm2r