補連塔煤礦12511綜采面頂板漏冒事故
一、工程概況
開(kāi)采條件
12511綜采面長(cháng)度319m,推采長(cháng)度3139m。煤層結構簡(jiǎn)單,煤層平均厚度7.44m,傾角1~3o,普氏系數f=2.5,密度1.33g/cm3,埋深233~301m。綜采面可采儲量942.4萬(wàn)t。綜采面沿傾斜布置,正坡推進(jìn)為主,采用傾斜長(cháng)壁后退式一次采全高全部垮落法處理采空區的綜合機械化采煤法進(jìn)行回采。
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?(三)巷道布置及支護情況
12511綜采面北巷道為主運順槽,兩側為實(shí)體煤,靠綜采面內側布置帶式輸送機;南巷道為回風(fēng)順槽,沿12510采空區布置,中間留設20m隔離煤柱,綜采面巷道幾何參數及頂板支護方式見(jiàn)表4、5、6。
表4? 綜采面巷道參數及用途一覽表
巷道名稱(chēng) 斷面形式 尺寸/m(長(cháng)×寬×高) 用途及位置情況
12511綜采面切眼 矩形 319×10.5×5.0
12511回風(fēng)順槽48#聯(lián)巷處
12511主運順槽 矩形 3280×6.0×4.3
運煤及綜采面進(jìn)風(fēng)
12511回風(fēng)順槽 矩形 3250×5.4×4.1
綜采面回風(fēng)
12511主撤通道 矩形 319×6.8×5.4 12511主運順槽2#聯(lián)巷
表5? 綜采面兩順槽頂板支護
類(lèi)別
巷道 錨?? 桿 錨?? 索
規格型號 排距 間? 距
(正幫~副幫,mm) 規格型號 排距 間距(正幫~副幫,mm)
12511主運順槽 Φ18×1800mm 1.0m 500mm-1000mm-900mm-1400mm-700mm-1100-400mm Φ17.8×6150mm 3.0m 1500mm-3000mm-1500mm
12511回風(fēng)順槽 Φ18×1800mm 1.0m 400mm-1600mm-1400mm-1600mm-400mm Φ17.8×6150mm 3.0m 1300mm-2800mm-1300mm
表6? 各順槽設計斷面尺寸及兩幫支護
巷道名稱(chēng) 支護情況描述
12511主運順槽 正幫采用玻璃鋼錨桿加塑料網(wǎng)片的支護方式。錨桿為每排4顆矩形布置,排距為1000mm,間距(從上到下)為600mm-1000mm-1000mm-1000mm;副幫上部采用圓鋼錨桿加冷拔絲網(wǎng)片的支護方式,下部采用圓鋼錨桿加鉛絲網(wǎng)片的支護方式。錨桿為每排4顆矩形布置,排距為1000mm,間距(從上到下)為600mm-1000mm-1000mm-1000mm。
12511回風(fēng)順槽 正幫采用玻璃鋼錨桿加塑料網(wǎng)片的支護方式。錨桿為每排4顆矩形布置,排距為1000mm,間距(從上到下)為600mm-1000mm-1000mm-1000mm;副幫上部采用螺紋鋼錨桿加冷拔絲網(wǎng)片的支護方式,下部采用螺紋鋼錨桿加鉛絲網(wǎng)片加圓鋼鋼帶的支護方式。錨桿為每排4顆矩形布置,排距為1000mm,間距(從上到下)為600mm-1000mm-1000mm-1000mm。
二、事故經(jīng)過(guò)及造成的損失
事故經(jīng)過(guò)
12511綜采面頂板為煤巖互層復合型頂板,采場(chǎng)條件復雜。2017年6月16日04:30,工作面147~156#支架段發(fā)生頂板漏冒事故,漏冒長(cháng)度約20m,漏冒高度3.0~8.0m。該區域支架倒架?chē)乐?,支架梁端距大,呈高射炮,頂板壓力大,處理過(guò)程中依舊發(fā)生漏矸現象。
6月16~17日,在機尾三角區正幫側和綜采面煤壁注馬麗散維護頂幫,施工注漿孔18個(gè),注馬麗散917桶。6月18日14:10冒頂得到控制,正常開(kāi)機生產(chǎn)。
造成損失
1、該事故造成工作面停產(chǎn)近8個(gè)小班,影響產(chǎn)量12萬(wàn)噸,直接經(jīng)濟損失達600余萬(wàn)元。
2、冒頂處理增加人工15×8=40人,多支出人工費用約2萬(wàn)元;注高分子材料917桶,花費45.85萬(wàn)元。
此次事故未造成人身傷害,合計經(jīng)濟損失約648萬(wàn)元。
三、事故原因分析
直接原因
1、頂板結構復雜
綜采面頂板結構為煤巖互層,煤矸掉落導致支架超高,頂板管控難度較大,這是造成頂板漏冒的主要原因之一。
2、支架支撐狀態(tài)不佳
采煤機割至機尾時(shí)臥底量過(guò)大造成155~157#倒架,因扶倒架處理不當,造成倒架范圍進(jìn)一步擴大(147~157#支架),架型呈高射炮接頂效果不良,這是造成事故發(fā)生的主要原因之一。
3、人為管理因素
區隊干部管理不善,員工崗位責任制不明確以及操作技術(shù)不過(guò)硬。員工對頂板管理重視程度不夠,工作面初撐力不足、架型不好、倒架。采煤機運行速度快,移架速度慢,頂板不能得到有效支護,。
間接原因
1、機尾來(lái)壓不均衡不規律
從綜采面礦壓規律分析可知,中部至機尾段壓力較大,且來(lái)壓表現出不均衡性、不規律性,頂板條件不好、支架超高和機尾段來(lái)壓導致漏冒,這是造成頂板漏冒的原因之一。
2、回順支護強度不足
回順支護強度不足,受支撐壓力作用回順超前30m范圍內幫底鼓明顯,正幫部分錨桿失效,機尾段頂板出現漏冒現象,這是造成頂板漏冒的原因之一。
3、設計缺陷影響移架
156#支架倒架后大側護板損壞,導致156#尾梁與157#咬架無(wú)法正常拉移,這是造成倒架的原因之一。
四、采取的防治措施及取得的效果
頂板維護
1、在機尾超前綜采面20m范圍內正幫煤壁注馬麗散加固煤壁及頂板,鉆孔與煤壁成45°夾角,鉆孔深度5~10m,深孔淺孔交替布置,間距4m,靠近綜采面10m范圍內適當增加鉆孔密度。
2、在綜采面147~157#支架段,從147#支架對應煤壁斜向機尾打眼,鉆孔與煤壁成45°夾角,鉆孔深度10m,注馬麗散高分子復合材料,對頂幫進(jìn)行加固。
3、聯(lián)巷口打設木垛支護,支護聯(lián)巷頂板。
4、采取機尾加刀方式,使支架頂梁盡快頂住煤壁減小空頂面積。
5、支架伸縮梁、護幫板支護到位,在架縫大的支架上安裝防護網(wǎng)或防護皮,防止因活矸掉落傷人。
扶倒架方式
1、在生產(chǎn)過(guò)程中,使用支架側護動(dòng)態(tài)扶倒架,從中部向機尾逐架扶倒架。
2、在頂板不漏矸條件下,使用采煤機行星頭拴鋼絲繩(或粗鏈條)拖拉支架頂梁扶倒架。
3、使用液壓?jiǎn)误w配合支架側護自下而上進(jìn)行調架。
五、事故經(jīng)驗教訓
嚴格執行頂板管控“五到位”措施,現場(chǎng)落實(shí)到位。
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