一、工程概況
工作面概況
工作面推進長度4547m，工作面長度301m，煤厚6.6～7.3m，平均6.9m。末采200m范圍，煤層埋深254～275m。
頂?shù)装迩闆r
52304工作面頂?shù)装迩闆r如表1所示。
表1 煤層頂?shù)装迩闆r表
頂、底板名稱 巖石名稱 厚度/m 巖? 性? 特? 征
老?? 頂 粉砂巖 5.2～28.3 灰色，含完整植物化石，波狀層理。
直接頂 粉砂巖 0～1.9 灰色，含植物化石，波狀層理，泥質(zhì)膠結(jié)。
偽?? 頂 泥巖 0～0.25 灰色、灰褐色，水平層理發(fā)育。
直接底 粉砂巖 0.8～5.6 灰色，泥質(zhì)膠結(jié)，水平層理發(fā)育，局部有泥巖、細砂巖薄層發(fā)育。
（三）工作面設備配套情況
支架：鄭煤ZY16800/32/70D液壓支架，支護高度3.2～7m，工作阻力16800kN
煤? 機：JOY－7LS8，采高3.5～7m
刮板運輸機：DBT—3×1600kw
轉(zhuǎn)載機：DBT 700kw
破碎機：DBT 700kw
（四）工作面礦壓情況
初次來壓：步距為73.3m。
周期來壓：最小步距12.8m，最大步距27.2m，平均來壓步距18.5m。
二、事故經(jīng)過及造成的損失
事故經(jīng)過
2013年3月7日4:30分，52304綜采工作面推進至距離回撤通道17m，支架增阻明顯，但頂板整體完好，工作面平均采高5.9m，具備掛網(wǎng)條件，開始停機掛網(wǎng)。由于掛網(wǎng)過程及隨后的割煤過程中受到較多影響，至3月9日18:00點，工作面共割煤2刀60架，因工作面壓力大和推進速度慢，造成了38～108#架支架活柱行程下降了約1.5m，煤機無法通過。工作面壓死及冒頂經(jīng)過如表1所示，壓死后支架活柱下縮量如表2所示，平衡油缸活塞桿伸出量如表3所示。
表2? 52304工作面支架壓死及冒頂經(jīng)過
日期 時間 工作面情況
3月7日 4：30 工作面頂板整體完好，支架增阻明顯，平均采高5.9m，具備掛網(wǎng)條件，決定停機掛網(wǎng)
4：30～10:30 工作面打錨索，打錨索過程中30～40#支架有輕微漏矸，漏矸高度0.5m
10:30～13：30 上鋼絲繩、拉緊鋼絲繩到位
13：30～15：30 運輸柔性網(wǎng)到位
15：30～0:00 組織展網(wǎng)、起吊、聯(lián)網(wǎng)。50～110架活柱下沉量約300mm。
3月8日 0:00～3:30 聯(lián)網(wǎng)，掛第1、2道鋼絲繩
3:30～5:00 正常組織生產(chǎn)，煤機向機尾掃底刀，由機頭行駛到機尾位置，工作面30～45#、100～120#支架有漏矸，漏矸高度約5m，端面距約2m
5:00～9:00 由于矸石冒落到柔性網(wǎng)上形成網(wǎng)兜，拉架困難，煤機行走緩慢，煤機由機尾行至40架向機頭位置
9:00～10:00 30～35#架有矸石落在網(wǎng)片上，導致網(wǎng)片無法提升到位，用導鏈起吊未進到頂梁上的鋼絲繩，同時處理網(wǎng)兜內(nèi)的矸石，此時50～110架活柱下沉量約800mm
10:00～10:30 煤機由40架行走到機頭位置，然后由機頭返回，行駛至向機尾45架位置
10:30～15:00 繼續(xù)用導鏈起吊未進到頂梁上的鋼絲繩，同時處理網(wǎng)兜內(nèi)的矸石。14:00～15:00，由于40～50#溜子推不出去，煤機無法通過，氣割割掉煤機機身上的工具箱
15:00～22：00 繼續(xù)組織生產(chǎn)，由于支架活柱不斷下沉，煤機行走困難，有刮卡護幫板現(xiàn)象，22:00時煤機行走至機尾位置。50～110架活柱下沉量約1000mm。
22：00～0：00 煤機停在機尾位置，氣割煤機左側(cè)調(diào)高油缸護罩和右側(cè)調(diào)高油缸護罩的外層護罩
3月9日 0：00～6:00 繼續(xù)氣割煤機左側(cè)調(diào)高油缸護罩和右側(cè)調(diào)高油缸護罩的外層護罩，右側(cè)油缸內(nèi)層護罩未拆掉
6:00～9:00 拆卸調(diào)高油缸護罩完畢，繼續(xù)生產(chǎn)，煤機行駛至110架向機頭位置
9:00～9:30 交接班，煤機在105架向機頭位置。開始生產(chǎn)行走至100#架時，右搖臂內(nèi)層調(diào)高油缸護板發(fā)生刮卡移動，擠壞2根煤機搖臂升降油管，無法生產(chǎn)
9:30～15:25 組織更換油管，由于護罩變形擠死閥組，無法更換，決定割掉右側(cè)調(diào)高油缸內(nèi)層護罩，然后對油管進行更換。更換油管停機時間長達6小時，70～90架采高約4.3m，支架活柱行程下將約1.5m左右
15:25～16:30 油管更換完畢，開機生產(chǎn)。煤機行至88架，護幫板刮卡嚴重，無法通過
16:30～18:00 決定對采高低的88～50架區(qū)域進行起底放炮，同時煤機繼續(xù)向機尾返回，返回過程中煤機電纜與柔性網(wǎng)發(fā)生刮卡，進行處理。截止到18:00時，工作面38～108架支架活柱行程下降了約1.5m，煤機無法通過
表3 工作面支架壓死時活柱下縮量統(tǒng)計表
支架范圍 1～30# 31～60# 61～90# 91～120# 121～151#
平均活柱下縮量（mm） 300 1500 1600 1500 400
表4工作面支架平衡油缸活塞桿伸出量統(tǒng)計表
日期 3月16日 3月17日 3月18日 3月19日 3月20日 3月21日
支架范圍 44～59 43～50、85～117 43～50、85～117 85～117 96～116 100～116
平均伸出量/mm
（極限值為680） 670 650 650 670 670 670
最大伸出量/mm
（極限值為680） 680 680 680 680 680 680
支架壓死后逐步發(fā)生冒頂?shù)倪^程
3月7日，30～40#支架有輕微漏矸，冒高約0.5m，端面距1m，工作面30～130#支架立柱平均壓力為430bar左右。
3月8日，30～45#、100～120#支架有漏矸，冒高約5m，端面距約2m，工作面30～130#支架立柱平均壓力為440bar左右。
3月9日至11日，工作面未推進。工作面30～45#、100～124#支架有漏矸，30～45#支架冒高約5m，端面距約2.5m。100～124#支架冒高約4m，端面距約2m，工作面30～130#支架立柱平均壓力為410bar左右。
3月12日，40～60#支架、100～120#支架漏矸較嚴重，冒高約5m，端面距3m，工作面整體壓力較大，30～130#支架立柱平均壓力為410bar左右。
3月13日至16日，工作面未推進。漏矸嚴重的區(qū)域集中在40～60#支架、100～120#支架，冒高約7m，端面距約3m，工作面70～120#支架立柱平均壓力為420bar左右，其他區(qū)域壓力在300bar以下。
3月17日，工作面40～65架冒頂嚴重，冒高約10m，端面距約3m，工作面無壓力。
3月18日，工作面40～65架冒頂嚴重，冒高約10m，端面距約3m，工作面無壓力。
3月19～20日，工作面100～120架漏矸嚴重，冒高約7m，端面距約3m，工作面無壓力。
3月21～22日，工作面65～75架、90～97架、106～115架漏矸較嚴重，工作面整體切頂，冒高約5m，端面距約2.5m，工作面無壓力。
3月23日后，工作面漏矸全部控制住。
三、事故原因分析
直接原因
1、末采貫通期間工作面礦壓顯現(xiàn)強烈，末采200m范圍，煤層埋深明顯增大，達到254～275m，工作面周期來壓壓力大，中部30～110#支架來壓期間平均壓力達到450bar以上。
2、工程質(zhì)量調(diào)整存在問題，由于煤機司機未掌握好底刀，貫通前工作面底板未割平，30～60#架抬刀幅度大，頂煤留設少，支架支護效果差，造成頂板漏矸，工作面來壓過程中漏矸逐步擴大，導致冒頂。
3、貫通期間，接連出現(xiàn)了設備故障影響，包括馬蒂爾折返滾筒損壞、運輸機飄鏈、運輸機機尾伸縮油缸損壞，運輸機壓死等故障，影響了工作面正常推進，造成冒頂?shù)倪M一步擴大。此套設備累計過煤量達到1120萬噸，設備狀態(tài)差。同時，設備日常維護不到位，貫通前檢修工作不到位。
間接原因
1、貫通前，只組織到100個卸載值為470bar的立柱安全閥。僅將30～120#架各架更換1個安全閥，導致來壓時，支架活柱下縮嚴重。
2、貫通前，僅將煤機頂蓋板拆掉，未將煤機調(diào)高油缸護罩、工具箱等設備全部拆除干凈。導致割煤過程中煤機刮卡網(wǎng)片及支架護幫板，影響了工作面推進速度，導致活柱下縮量逐漸增大。
3、掛第一根鋼絲繩時，打錨索長度為4m，長度較短，并且錨索未用托盤緊固，冒頂過程中錨索脫落，鋼絲繩未能進入到支架頂梁，頂板矸石落在柔性網(wǎng)上，形成網(wǎng)兜，停機處理減緩了工作面推進速度，同時造成頂板冒落范圍不斷擴大。
4、工作面許多地段拉架時，頂板矸石落在柔性網(wǎng)上，形成網(wǎng)兜，影響了拉架和煤機通過，停機處理時間長，工作面推進速度慢，造成活柱下縮量不斷增大。
5、煤機機身高，JOY－7LS8采煤機，在未拆卸頂蓋板之前機身高度為3.7m，將頂蓋板、搖臂調(diào)高油缸護罩全部拆除后，機身高度為3.35m。機身高度過高也是造成壓死支架的一個客觀原因。
6、貫通前，提前降低了采高，距離回撤通道20m時，工作面開始降采高，由6.2m采高降到5.9m。
7、工程質(zhì)量調(diào)整差，30～60#架抬刀幅度大，運輸機推不出去，煤機通過困難響了工作面推進速度。
8、拆卸掉支架護幫板后，失去了護幫板對于頂板冒落矸石的支護作用，導致冒頂擴大。
9、冒頂發(fā)生前期，拉架人員多，操作方法不正確，對頂板擾動大，一定程度上造成了冒頂范圍的擴大。
四、采取的防治措施及取得的效果
采取的防治措施
1、注馬麗散加固煤柱
注馬麗散作業(yè)主要分為三個階段進行，第一階段主要是加固8m范圍的煤柱，注射時間為3月10日至12日。第二階段加固13m范圍的煤柱，并且對2、3、4、5貫通調(diào)節(jié)巷兩幫的煤柱進行加固，注射時間為3月13日至18日。第三階段主要加固煤柱及上方頂板，注射時間為3月19日至22日。注馬麗散鉆孔布置圖如圖2所示。注馬麗散鉆孔設計見表1所示。2、割煤工藝調(diào)整
（1）工作面冒頂期間，割煤的總體原則是，盡量使生產(chǎn)期間冒落的矸石落在煤機機頭滾筒側(cè)，避免落在機尾滾筒側(cè)，防止煤機破碎機前堵大塊影響工作面正常推進。
（2）煤機由機尾向機頭割煤方法
由機尾向機頭割煤時，由于大部分區(qū)域超前支架已經(jīng)拉出，煤機兩個滾筒只掃底刀，在85～95#架未割頂煤的地段，前滾筒掃頂?shù)叮鬂L筒掃底刀。割完此區(qū)域后，煤機向機尾方向退到95#架，然后集中拉出85～95#架支架。之后煤機繼續(xù)向機頭行走。30#支架向機頭區(qū)域割頂?shù)叮⒏鷻C拉架，機頭割通后，煤機直接返回向機尾割煤。煤機向機頭割煤過程中，只推出120#架向機尾的運輸機，其余地段不推溜。3、煤機由機頭向機尾割煤方法
煤機由機頭向機尾割煤時，掃頂掃底，正常推溜，推溜后將能拉超前的支架全部拉出，煤機由120#架直接入窩，吃三角煤。
取得效果
1、在注馬麗散加固的區(qū)域，推進過程中煤柱穩(wěn)定性良好，未出現(xiàn)顯著的片幫。在距離回撤通道8m時，頂板漏矸得到全部控制，支架全部鉆入煤體內(nèi)。
2、采煤工藝調(diào)整后，工作面大塊得到一定程度的控制，減少了矸石在煤機機尾側(cè)滾筒的冒落，大大縮短了放炮處理大塊的時間。拉架措施的執(zhí)行，有效地控制了梁端距，提高了頂板的支護效果。
五、事故經(jīng)驗教訓
管理方面
1、大采高工作面貫通前，礦內(nèi)必須高度重視，并且針對綜采隊人員配置情況，提前對參與貫通的人員進行調(diào)整，組織精干力量參加工作面貫通工作。
2、綜采隊要嚴格落實礦內(nèi)關于掛網(wǎng)工作的各項工作安排，并且傳達給每一位員工。
3、加強員工的技能培養(yǎng)，掛網(wǎng)期間安排有經(jīng)驗的崗位工操作。
4、提升區(qū)隊全局把握工作的能力，提升隊干部業(yè)務能力。
5、隊干部之間加強協(xié)調(diào)和溝通，安排工作時，必須統(tǒng)一思想。
工程質(zhì)量方面
1、貫通時，必須安排老司機進行操作，保證工程質(zhì)量。
2、準確掌握工作面頂?shù)酌呵闆r，距離回撤通道提前50m將工作面調(diào)整平直，工作面整體推進度一致。
3、掛網(wǎng)之前嚴禁提前降低采高。
4、貫通期間嚴格掌握好抬落刀幅度，每刀抬臥刀量不得超過100mm，抬落一刀平一刀，杜絕出現(xiàn)大起大落現(xiàn)象。
5、拉架時，頂板好的狀態(tài)下，及時跟機拉架。高冒區(qū)不得跟機拉架，必須等煤機過去后，根據(jù)頂板情況再集中拉架，拉架時最多兩人拉架，嚴禁隨意動架。
6、確保支架良好的架型，在頂板冒落地段，在拉架時要收平衡油缸，使頂梁狀態(tài)基本保持一致，支架拉出后關閉自動補液按鈕。
（三）設備方面
1、52304工作面采用工作阻力為16800kN的支架，選取工作阻力更大的液壓支架。
2、建議增強柔性網(wǎng)的強度，將600×400kN/m2的增加為800×800kN/m2，建議將掛網(wǎng)時掛的幾道鋼絲繩直接編入到柔性網(wǎng)內(nèi)。
3、加強設備的日常檢修和維護，保證設備在貫通前狀態(tài)良好，運行正常。
4、貫通前，必須將需要更換的立柱安全閥全部更換到位。
5、貫通前，將煤機機身上多余的部件一次性拆卸完畢。
6、貫通前，對工作面所有設備進行徹底檢查和檢修，有問題的設備提前進行更換。
7、煤機無法通過時，對于采取拆卸護幫板增加高度的方法，采用時一定要慎重，必須考慮到拆卸掉護幫板后對冒頂控制的影響。
（四）技術方面
1、認真做好礦壓觀測，掌握好來壓步距，根據(jù)工作面壓力情況，可以調(diào)整掛網(wǎng)位置，確保掛網(wǎng)期間工作面沒有壓力。
2、貫通期間工作面礦壓顯現(xiàn)強烈時，必須予以高度重視并及時采取措施，一切以保證工作面快速推進為重點，防止因停機時間長或者工作面推進速度慢，造成各種問題的出現(xiàn)。
3、每個圓班探一次工作面底煤，隨時掌握好工作面頂?shù)酌呵闆r。
4、此次貫通期間，由于支架活柱下降幅度大，架型變化較大，再加上放炮的影響，工作面支架的架號牌和貫通提示牌，很多損壞或丟失。同時，由于回撤通道內(nèi)作業(yè)人員多，貫通標識桿也多有毀壞，在今后貫通過程中，要將這些提示牌在顯眼位置固定牢靠，發(fā)現(xiàn)丟失及時補齊，回撤通道內(nèi)標識桿要放置牢靠，安排專人負責檢查。
5、增加回撤通道與回撤輔巷間的煤柱尺寸，由現(xiàn)在的20m增加到30m。