补连塔煤矿12511综采面顶板漏冒事故

一、工程概况
开采条件
12511综采面长度319m，推采长度3139m。煤层结构简单，煤层平均厚度7.44m，倾角1～3o，普氏系数f=2.5，密度1.33g/cm3，埋深233～301m。综采面可采储量942.4万t。综采面沿倾斜布置，正坡推进为主，采用倾斜长壁后退式一次采全高全部垮落法处理采空区的综合机械化采煤法进行回采。
 

 （三）巷道布置及支护情况
12511综采面北巷道为主运顺槽，两侧为实体煤，靠综采面内侧布置带式输送机；南巷道为回风顺槽，沿12510采空区布置，中间留设20m隔离煤柱，综采面巷道几何参数及顶板支护方式见表4、5、6。
表4  综采面巷道参数及用途一览表
巷道名称 断面形式 尺寸/m（长×宽×高） 用途及位置情况
12511综采面切眼 矩形 319×10.5×5.0
12511回风顺槽48#联巷处
12511主运顺槽 矩形 3280×6.0×4.3
运煤及综采面进风
12511回风顺槽 矩形 3250×5.4×4.1
综采面回风
12511主撤通道 矩形 319×6.8×5.4 12511主运顺槽2#联巷
表5  综采面两顺槽顶板支护
类别
巷道 锚   杆 锚   索
规格型号 排距 间  距
(正帮～副帮，mm) 规格型号 排距 间距(正帮～副帮，mm)
12511主运顺槽 Φ18×1800mm 1.0m 500mm-1000mm-900mm-1400mm-700mm-1100-400mm Φ17.8×6150mm 3.0m 1500mm-3000mm-1500mm
12511回风顺槽 Φ18×1800mm 1.0m 400mm-1600mm-1400mm-1600mm-400mm Φ17.8×6150mm 3.0m 1300mm-2800mm-1300mm
表6  各顺槽设计断面尺寸及两帮支护
巷道名称 支护情况描述
12511主运顺槽 正帮采用玻璃钢锚杆加塑料网片的支护方式。锚杆为每排4颗矩形布置，排距为1000mm，间距（从上到下）为600mm-1000mm-1000mm-1000mm；副帮上部采用圆钢锚杆加冷拔丝网片的支护方式，下部采用圆钢锚杆加铅丝网片的支护方式。锚杆为每排4颗矩形布置，排距为1000mm，间距（从上到下）为600mm-1000mm-1000mm-1000mm。
12511回风顺槽 正帮采用玻璃钢锚杆加塑料网片的支护方式。锚杆为每排4颗矩形布置，排距为1000mm，间距（从上到下）为600mm-1000mm-1000mm-1000mm；副帮上部采用螺纹钢锚杆加冷拔丝网片的支护方式，下部采用螺纹钢锚杆加铅丝网片加圆钢钢带的支护方式。锚杆为每排4颗矩形布置，排距为1000mm，间距（从上到下）为600mm-1000mm-1000mm-1000mm。
二、事故经过及造成的损失
事故经过
12511综采面顶板为煤岩互层复合型顶板，采场条件复杂。2017年6月16日04：30，工作面147～156#支架段发生顶板漏冒事故，漏冒长度约20m，漏冒高度3.0～8.0m。该区域支架倒架严重，支架梁端距大，呈高射炮，顶板压力大，处理过程中依旧发生漏矸现象。
6月16～17日，在机尾三角区正帮侧和综采面煤壁注马丽散维护顶帮，施工注浆孔18个，注马丽散917桶。6月18日14：10冒顶得到控制，正常开机生产。
造成损失
1、该事故造成工作面停产近8个小班，影响产量12万吨，直接经济损失达600余万元。
2、冒顶处理增加人工15×8=40人，多支出人工费用约2万元；注高分子材料917桶，花费45.85万元。
此次事故未造成人身伤害，合计经济损失约648万元。
三、事故原因分析
直接原因
1、顶板结构复杂
综采面顶板结构为煤岩互层，煤矸掉落导致支架超高，顶板管控难度较大，这是造成顶板漏冒的主要原因之一。
2、支架支撑状态不佳
采煤机割至机尾时卧底量过大造成155～157#倒架，因扶倒架处理不当，造成倒架范围进一步扩大（147～157#支架），架型呈高射炮接顶效果不良，这是造成事故发生的主要原因之一。
3、人为管理因素
区队干部管理不善，员工岗位责任制不明确以及操作技术不过硬。员工对顶板管理重视程度不够，工作面初撑力不足、架型不好、倒架。采煤机运行速度快，移架速度慢，顶板不能得到有效支护，。
间接原因
1、机尾来压不均衡不规律
从综采面矿压规律分析可知，中部至机尾段压力较大，且来压表现出不均衡性、不规律性，顶板条件不好、支架超高和机尾段来压导致漏冒，这是造成顶板漏冒的原因之一。
2、回顺支护强度不足
回顺支护强度不足，受支撑压力作用回顺超前30m范围内帮底鼓明显，正帮部分锚杆失效，机尾段顶板出现漏冒现象，这是造成顶板漏冒的原因之一。
3、设计缺陷影响移架
156#支架倒架后大侧护板损坏，导致156#尾梁与157#咬架无法正常拉移，这是造成倒架的原因之一。
四、采取的防治措施及取得的效果
顶板维护
1、在机尾超前综采面20m范围内正帮煤壁注马丽散加固煤壁及顶板，钻孔与煤壁成45°夹角，钻孔深度5～10m，深孔浅孔交替布置，间距4m，靠近综采面10m范围内适当增加钻孔密度。
2、在综采面147～157#支架段，从147#支架对应煤壁斜向机尾打眼，钻孔与煤壁成45°夹角，钻孔深度10m，注马丽散高分子复合材料，对顶帮进行加固。
3、联巷口打设木垛支护，支护联巷顶板。
4、采取机尾加刀方式，使支架顶梁尽快顶住煤壁减小空顶面积。
5、支架伸缩梁、护帮板支护到位，在架缝大的支架上安装防护网或防护皮，防止因活矸掉落伤人。
扶倒架方式
1、在生产过程中，使用支架侧护动态扶倒架，从中部向机尾逐架扶倒架。
2、在顶板不漏矸条件下，使用采煤机行星头拴钢丝绳（或粗链条）拖拉支架顶梁扶倒架。
3、使用液压单体配合支架侧护自下而上进行调架。
五、事故经验教训
严格执行顶板管控“五到位”措施，现场落实到位。