碎裂结构顶板示意图见图2.4所示。碎裂结构顶板内除层面发育外,还发育有多组结构面,结构面间贯通性好,将岩体切割得相当破碎。此类顶板整体强度低,开挖后顶板自稳能力差,自稳时间为几个小时,下沉量大,易出现冒顶破坏。该类顶板多出现于受强烈构造运动并产生严重变形或破裂的岩体中,巷道沿大落差断层布置时常出现此类顶板,这是断层附近顶板易冒顶的原因。
实例:万年矿272工作面位于南翼-240水平,顶板属碎裂结构。在顶板内打钻调查表明,岩层厚度在0.075~0.12m之间,平均只有0.09m,顶板表面节理发育,平均间距0.11m。采用钻爆法开挖时顶板成形差,表面凹凸不平,其原因是岩石块体在震动下局部发生了松动掉落,自稳时间为4~6h。采用工字钢支护时,由于梁与顶板之间难以充填密实,顶板发生冒落,冒落下的块体成堆积体,块体尺寸大小不一,呈碎块状。该地区经历过较剧烈的地质运动,落差600m的F11断层构成工作面边界。双架工字钢支架支护时顶梁仍发生大的弯曲变形,整修时冒落高度达2~4m。
图2.4 碎裂结构顶板示意图
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