我们知道,整体弯曲下沉带岩层的运动范围是很大的,也就是它的运动参数是很大的,它的厚度约占整个覆岩厚度90%以上,而其跨度长达数百米,甚至更长。对于这样大运动范围岩层的运动,支架工作阻力是不能够也是不可能控制的,这就是整体弯沉带岩层的不可控性,它的这种不可控性也已由工作面的调压试验所证实。在调压试验曲线图1-2中,临界点以上的曲线基本是与坐标纵轴平行的直线规律变化,这说明该直线部分所对应岩层的下沉量已不再伴随支架额定工作阻力的增加发生变化,而是基本稳定在某一常数上保持不变(图1-3、1-4的Sb)。这也就是说,支架无论具备多高的额定工作阻力,它都不能改变直线部分所对应岩层运动在工作面上所形成的顶板下沉量,这就恰恰印证了该直线部分对应岩层的运动是不能够也不可能被支架额定工作阻力控制的。由此,我们可以断定直线部分对应岩层就是不可以也不能够被支架额定工作阻力控制的整体弯曲下沉带岩层(图1-3、1-4的上部)。

图1-4　支架额定工作阻力与整个覆岩运动关系对照图

因此,直线部分对应岩层即整体弯曲下沉带岩层运动与支架额定工作阻力作用机理是,运动不能够也是不可以控制与运动不可以也不可能被控制关系。从控制的角度出发,我们称它为“不可以也是不能够被支架额定工作阻力控制的岩层”,简称“不可控岩层”或“不能控岩层”(图1-3、1-4的上部)。

又由图1-2看出,由不可控岩层运动在工作面顶板上所形成的不可以控制下沉量,简称“不可控下沉量”(图1-2中Sb)它并不大,对采场安全并不会造成影响,因此,不可控岩层的运动也是可以不需要支架额定工作阻力控制的岩层,所以又称它为“不需要支架额定工作阻力控制的岩层”,简称“不需控岩层”(图1-4)。这就是支架额定工作阻力与采场上方整体弯曲下沉带岩层即不可控岩层运动的定性关系。(www.daowen.com)

不可控岩层运动虽不可以、不可能、也不需要支架额定工作阻力控制,但它的不可以控制的弯沉运动还是存在的,为了适应该岩层运动,支架应具备一定的缩量,即大于不可控下沉量Sb的缩量来适应不可控岩层的不可控运动,因此,支架与它运动的关系是“运动适应”与“运动被适应”的关系。

由于支架额定工作阻力作用是控制顶板岩层的恒阻运动,所以更准确地说,支架额定工作阻力与不可控岩层运动关系是“恒阻运动适应”与“恒阻运动被适应”关系。

由支架额定工作阻力与直接顶岩层、基本顶岩层及整体弯曲下沉带岩层运动作用机理的定性分析看出,从控制角度出发,将整个采场上覆岩层划分为不可控(不能控、不需控)岩层、程控岩层和必控岩层。程控岩层与必控岩层相对于不可控岩层而言,它的运动是可以、也是能够被支架额定工作阻力控制的岩层,所以我们又将程控岩层与必控岩层定义为“可控岩层”或“能控岩层”(图1-4中、下部)。作为可控岩层,若对其控制不当,它因自重产生运动将对采场安全构成威胁,因此它的运动又是需要支架额定工作阻力控制的,而且还需要将其运动控制在安全的允许运动范围以内,所以我们又称可控岩层为“需控岩层”。

由整个“支架-围岩”关系定性分析可以看出,从控制角度出发,整个采场上覆岩层,依据其运动被支架额定工作阻力控制的可能性,将其划分为“不可控岩层(不需控岩层)”与“可控岩层(需控岩层)”。在可控岩层中,又依据组成该岩层各分层被支架额定工作阻力控制的程度将其划分为“程控岩层”与“必控岩层”。而从运动角度出发,整个采场上覆岩层由直接顶岩层、基本顶岩层(老顶)、整体弯曲下沉带岩层组成(图1-4)。从控制角度划分岩层与从运动角度划分岩层之间的对应关系如下: