姚俊彪

(山西河曲晉神磁窯溝煤業(yè)有限公司，山西 河曲 036500）

1 概況

磁窯溝煤礦11102 綜采工作面位于11 號(hào)煤層一盤(pán)區(qū)西部，工作面長(zhǎng)度為179 m，推進(jìn)長(zhǎng)度為1044 m，煤層厚約為3.0～5.4 m，平均煤厚約4.2 m，傾角為5°。11102 工作面內(nèi)錯(cuò)10202 工作面下方， 11102膠運(yùn)順槽內(nèi)錯(cuò)10202 膠運(yùn)順槽西部水平投影下垂距為5.0 m 處位置，11102 回風(fēng)順槽內(nèi)錯(cuò)10202 回風(fēng)順槽東部水平投影下垂距為5.4 m 處位置，11102主輔回撤通道垂直布置于10202 主輔回撤通道下方，接近重疊布置，11102 綜采工作面與10202 綜采工作面層間距平均5.5 m，巖性為炭質(zhì)泥巖。11102 綜采工作面巷道布置如圖1。

11102 綜采工作面回采結(jié)束后進(jìn)入搬家倒面階段，施工人員根據(jù)回撤作業(yè)規(guī)程規(guī)定由11102 膠運(yùn)順槽將機(jī)頭段1～3 號(hào)支架撤出。施工人員在回撤完1 號(hào)、2 號(hào)支架后，準(zhǔn)備回撤3 號(hào)支架，在多功能車(chē)司機(jī)下車(chē)固定3 號(hào)支架與多功能車(chē)時(shí)，發(fā)現(xiàn)11102 膠運(yùn)順槽機(jī)頭段頂板開(kāi)始下沉，多功能車(chē)司機(jī)迅速選擇安全區(qū)域進(jìn)行躲避，此時(shí)頂板冒落下來(lái)的煤矸石將多功能車(chē)尾部掩埋，未造成人員傷亡。冒頂區(qū)域如圖2。

圖1 11102 綜采工作面巷道布置

圖2 冒頂區(qū)域及處理示意

11102膠運(yùn)順槽設(shè)計(jì)巷寬為5.4 m，巷高為3.7 m，頂部采用錨桿+錨索+鋼帶+鐵絲網(wǎng)支護(hù)。頂錨桿規(guī)格：Ф18 mm×2000 mm 圓鋼錨桿，間排距為1000 mm×1000 mm，每排6 根，每孔1 根CK2360型樹(shù)脂；錨索規(guī)格：Ф17.8 mm×5000 mm 鋼絞線，排距1000 mm，間距：2500 mm-2 根/1500 mm-3 根，五花布置，每孔2 根CK2360 型樹(shù)脂；鋼帶型號(hào)：W 型0.23 m×3.0 m/3.6 m；頂網(wǎng)：1.2 m×5.4 m 鐵絲網(wǎng)；幫錨桿規(guī)格：Ф18 mm×2000 mm 圓鋼錨桿，間排距：1000 mm×1600 mm，每排3 根，每孔1根CK2360 樹(shù)脂；幫網(wǎng)：2.5 m×5 m 鐵絲網(wǎng)。膠運(yùn)順槽側(cè)回撤通道間煤柱采用錨索+鋼帶補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，錨索規(guī)格為Ф17.8 mm×4000 mm，間排距為1500 mm×1000 mm，每排3 根，每孔2 根CK2360 樹(shù)脂；鋼帶型號(hào)：W 型0.23 m×3.6 m。

2 工作面回撤期間順槽漏頂原因分析

2.1 采動(dòng)或應(yīng)力重新分布影響

經(jīng)采煤機(jī)采掘后的煤層頂板完整性遭到破壞，相互平衡狀態(tài)被打破。當(dāng)頂板巖性強(qiáng)度低、賦存狀況不好時(shí)，頂板穩(wěn)定性就差，當(dāng)煤層頂板無(wú)法承受上方應(yīng)力，自身就會(huì)破碎解體，從而發(fā)生漏頂。11102 綜采工作面貫通后，機(jī)頭懸頂區(qū)域處于頂板支撐應(yīng)力集中區(qū)，頂板壓力相對(duì)較大，此時(shí)應(yīng)力處于相對(duì)平衡狀態(tài)。待回撤完1、2 號(hào)支架后，此段區(qū)域頂板支撐應(yīng)力重新分布，加之頂板巖性強(qiáng)度較弱，從而造成此次事故的發(fā)生。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造差異影響

地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦頂板穩(wěn)定性影響主要體現(xiàn)在削弱煤體的整體堅(jiān)硬度，影響同一方向上的煤層直接頂及基本頂。當(dāng)液壓支架對(duì)頂板的支撐發(fā)生變化，頂煤極易破碎，巷道幫部煤體變得酥軟，煤體卸載會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致其基本頂處于梁的結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)破碎，同時(shí)逐漸向深處延伸，導(dǎo)致梁體破壞越來(lái)越長(zhǎng)，進(jìn)而給煤體底部帶來(lái)較大承受力，當(dāng)超過(guò)煤體的承受能力，直接頂沿著煤壁側(cè)面出現(xiàn)下切冒落。

2.3 支護(hù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)質(zhì)量影響

支護(hù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)質(zhì)量對(duì)巷道頂板整體穩(wěn)定性控制起重要作用。支護(hù)設(shè)計(jì)基于巷道頂?shù)装宓刭|(zhì)條件、以往巷道支護(hù)控制實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本著提高錨固系統(tǒng)的整體剛度、增加錨固區(qū)抵抗變形的能力、提高組合構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。若支護(hù)出現(xiàn)缺陷，勢(shì)必對(duì)巷道頂板控制造成重大影響。支護(hù)質(zhì)量主要反映在相應(yīng)支架狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析結(jié)果中，當(dāng)綜采工作面支架缺乏正常的支撐作用，達(dá)不到有效的初撐力，將導(dǎo)致頂板控制處于失效狀態(tài)，支護(hù)穩(wěn)定性得不到保證。

3 漏頂處理方案及預(yù)防措施

3.1 漏頂處理方案

3.1.1 準(zhǔn)備工作

（1）在11102 膠運(yùn)順槽漏頂區(qū)域適當(dāng)位置安設(shè)兩臺(tái)氣動(dòng)風(fēng)機(jī)（一用一備），保證處理11102 膠運(yùn)順槽冒頂區(qū)域時(shí)的氣體濃度符合安全要求。

（2）對(duì)11102 膠運(yùn)順槽漏頂區(qū)域巷道進(jìn)行單體工字鋼棚加密支護(hù)，棚間距為0.5 m，頂梁為11#礦用工字鋼，支護(hù)形式為一梁四柱，單體間距不得小于4 m，保證行車(chē)寬度。

（3）及時(shí)協(xié)調(diào)相關(guān)施工人員做好頂板加固材料馬麗散的準(zhǔn)備工作，設(shè)計(jì)鉆孔位置及施工，做好風(fēng)管安裝、對(duì)接及馬麗散運(yùn)輸、倒料工作。

3.1.2 具體方案實(shí)施

（1）在11102 膠運(yùn)順槽漏頂處向采空區(qū)方向施工鉆孔，鉆孔深度6 m，間距400 mm，施工高度距頂板200 mm，施工后將鉆桿留在鉆孔內(nèi)充當(dāng)前探梁。隨單體架棚推進(jìn)，循環(huán)交叉向采空區(qū)方向施工鉆孔，施工參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

（2）鉆孔施工完成后，采用多孔少注的方法對(duì)漏頂區(qū)域灌注馬麗散。注馬麗散時(shí)及時(shí)觀察漏頂區(qū)域兩側(cè)情況，杜絕出現(xiàn)浮煤與多功能車(chē)粘連現(xiàn)象。

（3）注馬麗散形成假頂后，及時(shí)清理漏頂區(qū)域下方的浮煤，每清理0.5 m 浮煤施工一組單體棚，嚴(yán)禁超循環(huán)作業(yè)。滿足補(bǔ)設(shè)單體棚條件后，在原相鄰單體棚間重新補(bǔ)設(shè)一組單體棚。單體棚頂梁為11#礦用工字鋼，一梁四柱，并在頂梁上鋪設(shè)木板及鋼筋網(wǎng)，再次形成假頂，避免出現(xiàn)漏矸現(xiàn)象。中間兩根單體間距不得小于4 m，保證行車(chē)寬度，架設(shè)單體棚時(shí)單體三用閥一律朝向采空區(qū)方向。單體棚架設(shè)至11102 主回撤通道側(cè)為止，保證通道暢通，能順利將多功能車(chē)拽出。

（4）在11102 膠運(yùn)順槽口適當(dāng)位置安設(shè)絞車(chē)，準(zhǔn)備拖拽多功能車(chē)。拖拽多功能車(chē)時(shí)，必須由專人指揮，絞車(chē)司機(jī)要在安全地點(diǎn)操作絞車(chē)，防止斷繩傷人。在保證架棚區(qū)域安全的情況下方可拖拽多功能車(chē)。

（5）多功能車(chē)拖曳完成后，安排施工人員對(duì)漏頂區(qū)域進(jìn)行起底，保證回撤支架巷道高度。起底必須用風(fēng)鎬手動(dòng)操作，嚴(yán)禁使用爆破起底，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

3.2 綜采面漏頂預(yù)防措施

（1）對(duì)類似11102 綜采工作面開(kāi)采條件的礦井，在末采期間加強(qiáng)對(duì)主輔回撤通道聯(lián)巷、膠回兩順槽頂板支護(hù)，同時(shí)可采取單體架棚、注馬麗散等補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。

（2）做好頂板層間距探測(cè)及巖性分析，當(dāng)頂板巖性發(fā)生變化時(shí)，需及時(shí)優(yōu)化支護(hù)參數(shù)及支護(hù)方式。

（3）采、掘技術(shù)員要時(shí)刻深入現(xiàn)場(chǎng)，做好技術(shù)管理與現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)、支護(hù)質(zhì)量檢查驗(yàn)收等工作。

（4）做好巷道支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，保證支護(hù)設(shè)計(jì)滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，加大對(duì)采、掘工作面工程質(zhì)量、支護(hù)質(zhì)量等的檢查力度，保證現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)達(dá)標(biāo)。

（5）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管力度，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)不到位，立即責(zé)令停產(chǎn)并進(jìn)行整頓。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析11102 綜采工作面回撤期間順槽漏頂?shù)脑?，采用綜合治理措施，研究了預(yù)防工作面回撤期間的漏頂措施，保證了綜采工作面搬家倒面及采掘作業(yè)的正常進(jìn)行，為今后安全生產(chǎn)及事故處理積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。