根據(jù)頂板的性質(zhì)和煤層的厚度等條件,處理采空區(qū)的辦法(也就是頂板管理方法)基本上有下面四種。
垮落法也叫陷落法,就是隨著工作面向前推進,把工作面靠近采空區(qū)的支架撤出,讓直接頂自行垮落或者強制垮落,也就是我們常說的回柱放頂。垮落下來的巖塊充填了采空區(qū),減小了工作面頂板壓力。工作面沿推進方向一次放頂?shù)膶挾冉蟹彭敳骄啵环彭斍肮ぷ髅嫜赝七M方向的最大寬度叫最大控頂距;放頂后沿推進方向的寬度叫最小控頂距。我國大多數(shù)煤礦的回采工作面采用了垮落法。
充填法:由地面或井下把充填材料(砂子、碎矸石等)送到工作面,充填采空區(qū)支撐頂板,不讓它垮落。把采空區(qū)全部填滿的叫全部充填法(大多數(shù)用水力充填),多用于開采厚煤層或“三下采煤”,局部充填采空區(qū)叫局部充填法,一般是壘砌矸石帶,支撐采空區(qū)頂板,適用于開采頂板堅硬的薄煤層。
煤柱支撐法:工作面推進一定距離后,在采空區(qū)內(nèi)留下適當(dāng)寬度的煤柱來支撐頂板。這種方法適用于頂板巖石特別堅硬、人工強制放頂也很難垮落的頂板條件。不過這種方法很少用,因為一方面煤炭回收率低;另方面開采近距離煤層群時,當(dāng)下部煤層的工作面通過上部煤層留下的煤柱時會產(chǎn)生集中壓力,給工作面頂板管理造成極大困難。
緩慢下沉法:有一種頂板巖層韌性較大,回柱后頂板巖層不垮落,而能彎曲下沉,直到與底板自然合攏。這種方法適用于薄煤層工作面。