Для прогноза горно-геологических условий и выбора способа управления кровлей принимается терминология и классификация кровли пологопадающих угольных пластов согласно «Временным указаниям по управлению горным давлением» ВНИМИ, 1982. По устойчивости, которая зависит от литологического состава, совокупности пород, залегающих непосредственно над угольным пластом, их минерального состава, способности к расслоению, характеру трещиноватости, интенсивности проявления мелкоамплитудных разрывных нарушений, выветрелости и обводненности, непосредственная кровля делится на 4 типа(таблица 6.4.).
Следует помнить, что независимо от литологического состава, породы на участках, находящихся вблизи крупных разрывных нарушений, сильно трещиноватые, часто обводненные и, как правило, неустойчивые.
Весьма неустойчивая (ложная) кровля обрушается за исполнительным органом комбайна, либо с отставанием от него до 5 метров. Такие обнажения могут сохранять устойчивость только кратковременно и случайно. Отработка угля возможна с обрушением неустойчивых слоев вместе с углем, либо с оставлением защитной угольной пачки или с предварительным упрочением кровли.
Мощность основной кровли оценивается толщиной слоя пород, залегающего над непосредственной кровлей.
К непосредственной кровле следует отнести слои аргиллитов и алевролитов, залегающие между разведуемым угольным пластом и нижней поверхностью первого надугольного слоя мощностью более 2 м. При значительной удаленности мощных песчаников от угля в качестве непосредственной кровли рассмотрены аргиллит-алевролитовые слои и пачки, соответствующие пятикратной выемочной мощности пласта.
Отношение мощности непосредственной кровли к выемочной мощности пласта оценивается частным от деления нормальной мощности непосредственной кровли, на подлежащую выемке, мощность угольного пласта.
Геологический смысл и способы выражения других существенных геологических факторов в специальном пояснении не нуждаются.
Сочетанием различных типов непосредственной и основной кровель, определяемых единой классификацией (таблицы 6.5, 6.6), позволяет выделить для углевмещающих пород 12 типов активной кровли, сгруппированных в три класса по управляемости. Для различных типов активной кровли введены цифровые обозначения: первая цифра показывает класс кровли по управляемости, вторая — устойчивость непосредственной кровли, третья -номер типа основной кровли по нагрузочным свойствам.
Основным критерием разделения основной кровли на типы является отношение суммарных мощностей пачек разнозернистых алевролитов с маломощными слоями тонко- и мелкозернистых песчаников непосредственной кровли(ha), залегающих над угольным пластом к вынимаемой мощности(mв) угольного пласта. Отношение ha/mв характеризует долю участия залегающих выше песчаников в формировании внешней активной нагрузки (степень тяжести основной кровли), передаваемой породами на крепь очистной выработки.
Деление основной кровли на типы по нагрузочным свойствам производилось исходя из следующих условий:
- тяжелая при ha/mв < 3 — 4 (3)
- средняя при 6 — 7 > ha/mв > 3 — 4 (2)
- легкая при ha/mв > 6 — 7 (1)
Все встречающиеся на шахте сочетания типов активной кровли по устойчивости непосредственной и по нагрузочным свойствам основной с полным цифровым индексом приведены в таблице № 6.7.
Таблица № 6.7.
| Отношение мощности непосредст венной кровли к выемочной мощности | Литотипы | |
| А2 — А3 | А1 — П4 — АП | |
| ha/mв < 2 | 3.3.3. | 3.2.3. |
| 3 > ha/mв > 2 | 3.2.3. | 3.2.3. |
| 6 > ha/mв > 3 | 2.2.2. | 2.2.2. |
| ha/mв > 6 — 7 | 2.2.2. | 2.1.2. |
Трехзначное цифровое обозначение удобно с точки зрения компактности и выделения корреляционной связи между геологическими и технологическими факторами, влияющими на устойчивость кровли. Например, цифровые индексы, обозначающие поведение активной кровли как 3.4.3. говорит о том, что основная кровля тяжелая, сложена мощными песчаниками, а непосредственно над угольным пластом залегают углистые породы или маломощные слои аргиллитов и алевролитов, что делает непосредственную кровлю весьма неустойчивой, а индекс 3.1.3. говорит о том, что непосредственная кровля представлена песчаниками основной кровли. Легкоуправляемая кровля с индексами 1.1.1. выделена по единичным скважинам, расположенным в зоне физического выветривания.
К классу 2 (таблица 6.6) отнесена среднеуправляемая кровля с тремя сочетаниями типов по устойчивости и нагрузочным свойствам:
- — среднеустойчивая (2) и легкая (1);
- — устойчивая (1) и средняя (2);
- — среднекстойчивая (2) и средняя (2).
К классу 3 отнесена трудноуправляемая кровля, по классификации имеет 8 сочетаний типов по устойчивости и нагрузочным свойствам:
- — неустойчивая (3) и легкая (1);
- — неустойчивая (3) и средняя (2);
- — весьма неустойчивая (4) и легкая (1);
- — весьма неустойчивая (4) и средняя (2);
- — устойчивая (1) и тяжелая (3);
- — среднеустойчивая (2) и тяжелая (3);
- — неустойчивая (3) и тяжелая (3);
- — весьма неустойчивая (4) и тяжелая (3).
Первые 4 полных индекса трудноуправляемой кровли показывают, что трудность управления такими кровлями обусловлена наличием неустойчивой и весьма неустойчивой кровли (цифры 3 и 4). По нагрузочным свойствам это кровли легкие, на что указывают цифры 1 и 2.
Трудность управления кровлями с индексом 3.1.3. и 3.2.3. обусловлена большими внешними нагрузками (третья цифра 3), а нижние слои кровли устойчивые и среднеустойчивые (цифры 1 и 2).
Индексами 3.3.3. и 3.4.3. обозначены кровли с большими внешними нагрузками (цифра 3) и неустойчивыми нижними слоями (вторые цифры 3 и 4). Такая кровля является наиболее трудноупрявляемой, так как тяжелая основная кровля создает большие активные нагрузки на крепь, а неустойчивые нижние слои, обыгрывая ее, не позволяют развивать крепью необходимое сопротивление.
