陈树亮，黄炳香

(1.中国矿业大学安全工程学院，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221116)

坚硬顶板是指采矿工作面回采后不能及时垮落，在采空区形成悬顶，可能会引发围岩控制与安全保障等一系列问题的顶板。坚硬顶板分为地质坚硬顶板和工程坚硬顶板，地质坚硬顶板是指硬度大、分层厚度大、裂隙不发育的岩层，工作面回采完成后，坚硬顶板往往悬而不掉，当悬顶面积达到极限稳定值后，大面积坚硬顶板瞬间垮落，将采空区中的气体瞬间挤出，将造成瓦斯超限及次生灾害，或形成飓风冲击人员和设备，甚至造成大面积地面沉陷引发地震等；在采矿工程实践中，还有一些顶板硬度不大(f≤5)，但完整性较好，裂隙不发育，同时，顶板的支护强度大，工作面推进速度快(8～10 m/d)，由于顶板回转变形时间不足，往往导致工作面上下端头形成周期性的悬顶，这种类型的顶板抗压强度不大，但是由于工程原因导致具有坚硬顶板的特征，称之为工程坚硬顶板，以神东矿区最为典型。

由于坚硬顶煤不能及时冒落或冒落块度大，常常导致放煤困难，造成顶煤放出率低、资源浪费等问题；在高瓦斯矿井内，如果大量顶煤遗留在采空区，解吸出大量的瓦斯，容易导致上隅角瓦斯超限或老顶来压，造成采空区瓦斯大量挤出等问题；易自燃煤层如果大量顶煤遗留在采空区，还会导致采空区遗煤自燃发火，甚至引发采空区瓦斯爆炸。……