表2 液压支架技术特征表
序 号 项 目 单 位 数 值
1 型 号 — BC520—25/47
2 支撑高度 m 2.50～4.70
3 工作阻力 kN 5096
4 初撑力 kN 4704
5 支护强度 MPa 0.337～0.849
6 适应倾角 ° ≤15
7 顶梁长度 m 2.4
8 前梁长度 m 1.4
9 质 量 t 18.50
③支架的可缩量应能适应裂隙带老顶的下沉
最大控顶距时，支架顶梁末端处的顶板最大下沉量△ ，参见图5可按下式计算：
△ = 公式（五）
式中： ——最大控顶距（采煤后未移架时的控顶距），5.80 m；
——裂隙带老顶断块触矸处的下沉量， 可以通过下列公式进行计算： 。可得 =1.98 m；
——裂隙带老顶周期来压步距，一般大于10 m，计算时应取实际数据，23 m。
图5 受裂隙带影响的顶板下沉量
△ =
=0.50（m）
所需支架最大高度 按下式求得：
公式（辣）
式中： ——煤层最大采高，3.80 m。
=3.80（m）
所需支架最小高度 可按下式求得。
△ -
式中： ——煤层最小采高，3.50 m；
——卸载高度，可取0.05 m。
=3.50-0.50-0.05
=2.95（m）
所选支架伸缩量可以满足需要。
④综采放顶煤工作面控顶设计特点
综采放顶煤时，其顶板条件，顶板事故及预防，以及确定支架工作阻力、初撑力与支架高度的准则，与一般综采基本相同，但为确保支架安全过断层，在进行控顶设计时，应加入断层的影响。特点。
1）放顶煤的采高大，等于割煤和放顶煤的高度之和，垮落和裂隙带上移，遇到断层之后，顶板控制难度加大。因此，在确定垮落带和裂隙带的高度时， 可取1.33～1.5， 可取1.5～1.7。
2）综采放顶煤时顶煤必然软弱破碎，因此支架初撑力应比一般掩护式或支撑掩护式大些。为防止老顶冲击推倒支架，综采放顶煤支架的机械强度和防倒性能应比一般支架强一些。
⑤单体支柱工作面控顶设计可参考以上内容。
3 工作面断层处突水机理及控制
1984年6月2日，开滦范各庄煤矿2171工作面突水，水量达到2053 m3/min。
2005年广东兴宁大兴煤矿工作面特大突水，被困123人全部遇难。
山东肥城杨庄矿9101工作面揭露断层，造成突水73.5 m3/min。
……………
过去20年间，我国250多对矿井突水被淹。
3.1断层处突水机理
断层处突水主要包括顶板突水和底板突水。
煤矿生产中的采掘辣,文-论~文^网http://www.751com.cn 活动，都是在煤层之内和附近进行的，所以揭露较大的断层机会不多，而30m断距以下的小断层是经常遇到的，据分析矿区底板突水事例，其中接近断层或接触断层发生突水占80%,断层的存在往往为突水
创造了条件。突水机理归结如下，详见示意图6。
（1）断层两盘的上升和下降，缩短了含水层与煤层的间距，原来理论设计的防水措施失效。
（2）断层伴生的裂隙削弱了隔水层的抗压强度，把原来没有水力联系的岩层沟通而增强了地下水的交替运动，为裂隙溶洞的发育创造了条件，增加了地下水的静储量，增强了含水层的富水性。
（3）有限元计算结果表明，断层面作为岩体中的一个弱面，在其周围产生较大的应力集中，断裂带附近的岩体最先产生塑性变形及采动裂隙。
（4）断层或断裂构造的存在，将导致一定厚度的断层或断裂破碎带的存在，这些破碎带物质长期受到含水层水的浸泡作用，其强度必会大大降低，这就必然形成一个弱化的导水通道，加上开采活动的影响，使其阻水能力大大降低。
断层的存在，并不意味着遇断层马上突水。大量突水资料表明，导水断裂往往形成深部开采滞后突水，即随着采掘工程活动的延长，煤层底板岩体的断层带物质在奥灰高承压水和矿压的长期作用下，其强度逐渐降低，而且随着采掘工程的继续，被弱化的断层带物质会逐渐由下向上扩展，范围不断扩大，即位于断层带的奥灰水导升高度逐渐向上发育，最后当与矿压采动破坏带相连通时，导致煤
图6 工作面断层处突水机理
层底板突水灾害的发生。
2005年广东兴宁大兴煤矿工作面特大突水，其突水机理为：防水煤柱受断层破碎带的影响，在上部水压、采动矿压、煤层自重、地下水的联合动力作用下，破碎的岩体沿垂向固有构造裂隙面向上塌落形成椭圆形柱体，待形成自然平衡拱后塌陷垮落停止，上覆岩层得到暂时稳定；随着采煤工作面的不断扩大，自然平衡拱被再一次打破，椭圆形柱体内的垮落继续向上发展，直至最后的关键层破坏或破碎达到临界突水系数而发生突水．
2006年12月16日5时15分，河北省金能集团井陉矿务局临城煤矿发生突水，造成全矿井淹没。该矿属国有重点煤矿，初步分析事故直接原因是：一处工作面小断层发育，底板破碎，在回采过程中，由于矿压和底板承压水的作用，使底板奥陶系灰岩发生突水，导致淹井。
工作面在回采过程当中，尤其是在多断层地带，应坚持有疑必探，先探后采的原则。