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 號煤層一盤區(qū)西部，工作面長度為179 m，推進長度為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 工作面內錯10202 工作面下方， 11102膠運順槽內錯10202 膠運順槽西部水平投影下垂距為5.0 m 處位置，11102 回風順槽內錯10202 回風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，巖性為炭質泥巖。11102 綜采工作面巷道布置如圖1。

11102 綜采工作面回采結束后進入搬家倒面階段，施工人員根據回撤作業(yè)規(guī)程規(guī)定由11102 膠運順槽將機頭段1～3 號支架撤出。施工人員在回撤完1 號、2 號支架后，準備回撤3 號支架，在多功能車司機下車固定3 號支架與多功能車時，發(fā)現(xiàn)11102 膠運順槽機頭段頂板開始下沉，多功能車司機迅速選擇安全區(qū)域進行躲避，此時頂板冒落下來的煤矸石將多功能車尾部掩埋，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膠運順槽設計巷寬為5.4 m，巷高為3.7 m，頂部采用錨桿+錨索+鋼帶+鐵絲網支護。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 型樹脂；鋼帶型號：W 型0.23 m×3.0 m/3.6 m；頂網：1.2 m×5.4 m 鐵絲網；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 樹脂；幫網：2.5 m×5 m 鐵絲網。膠運順槽側回撤通道間煤柱采用錨索+鋼帶補強支護，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 樹脂；鋼帶型號：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 采動或應力重新分布影響

經采煤機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。當頂板巖性強度低、賦存狀況不好時，頂板穩(wěn)定性就差，當煤層頂板無法承受上方應力，自身就會破碎解體，從而發(fā)生漏頂。11102 綜采工作面貫通后，機頭懸頂區(qū)域處于頂板支撐應力集中區(qū)，頂板壓力相對較大，此時應力處于相對平衡狀態(tài)。待回撤完1、2 號支架后，此段區(qū)域頂板支撐應力重新分布，加之頂板巖性強度較弱，從而造成此次事故的發(fā)生。

2.2 地質構造差異影響

地質構造對煤礦頂板穩(wěn)定性影響主要體現(xiàn)在削弱煤體的整體堅硬度，影響同一方向上的煤層直接頂及基本頂。當液壓支架對頂板的支撐發(fā)生變化，頂煤極易破碎，巷道幫部煤體變得酥軟，煤體卸載會進一步導致其基本頂處于梁的結構，出現(xiàn)破碎，同時逐漸向深處延伸，導致梁體破壞越來越長，進而給煤體底部帶來較大承受力，當超過煤體的承受能力，直接頂沿著煤壁側面出現(xiàn)下切冒落。

2.3 支護設計及現(xiàn)場支護質量影響

支護設計及現(xiàn)場支護質量對巷道頂板整體穩(wěn)定性控制起重要作用。支護設計基于巷道頂?shù)装宓刭|條件、以往巷道支護控制實踐經驗，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、提高組合構件的強度與剛度來進行設計。若支護出現(xiàn)缺陷，勢必對巷道頂板控制造成重大影響。支護質量主要反映在相應支架狀態(tài)監(jiān)測分析結果中，當綜采工作面支架缺乏正常的支撐作用，達不到有效的初撐力，將導致頂板控制處于失效狀態(tài)，支護穩(wěn)定性得不到保證。

3 漏頂處理方案及預防措施

3.1 漏頂處理方案

3.1.1 準備工作

（1）在11102 膠運順槽漏頂區(qū)域適當位置安設兩臺氣動風機（一用一備），保證處理11102 膠運順槽冒頂區(qū)域時的氣體濃度符合安全要求。

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

（3）及時協(xié)調相關施工人員做好頂板加固材料馬麗散的準備工作，設計鉆孔位置及施工，做好風管安裝、對接及馬麗散運輸、倒料工作。

3.1.2 具體方案實施

（1）在11102 膠運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充當前探梁。隨單體架棚推進，循環(huán)交叉向采空區(qū)方向施工鉆孔，施工參數(shù)可根據現(xiàn)場實際情況進行適當調整，嚴禁空頂作業(yè)。

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

（3）注馬麗散形成假頂后，及時清理漏頂區(qū)域下方的浮煤，每清理0.5 m 浮煤施工一組單體棚，嚴禁超循環(huán)作業(yè)。滿足補設單體棚條件后，在原相鄰單體棚間重新補設一組單體棚。單體棚頂梁為11#礦用工字鋼，一梁四柱，并在頂梁上鋪設木板及鋼筋網，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，保證行車寬度，架設單體棚時單體三用閥一律朝向采空區(qū)方向。單體棚架設至11102 主回撤通道側為止，保證通道暢通，能順利將多功能車拽出。

（4）在11102 膠運順槽口適當位置安設絞車，準備拖拽多功能車。拖拽多功能車時，必須由專人指揮，絞車司機要在安全地點操作絞車，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。

（5）多功能車拖曳完成后，安排施工人員對漏頂區(qū)域進行起底，保證回撤支架巷道高度。起底必須用風鎬手動操作，嚴禁使用爆破起底，嚴禁空頂作業(yè)。

3.2 綜采面漏頂預防措施

（1）對類似11102 綜采工作面開采條件的礦井，在末采期間加強對主輔回撤通道聯(lián)巷、膠回兩順槽頂板支護，同時可采取單體架棚、注馬麗散等補強支護。

（2）做好頂板層間距探測及巖性分析，當頂板巖性發(fā)生變化時，需及時優(yōu)化支護參數(shù)及支護方式。

（3）采、掘技術員要時刻深入現(xiàn)場，做好技術管理與現(xiàn)場指導、支護質量檢查驗收等工作。

（4）做好巷道支護優(yōu)化設計工作，保證支護設計滿足現(xiàn)場要求，加大對采、掘工作面工程質量、支護質量等的檢查力度，保證現(xiàn)場支護達標。

（5）加強現(xiàn)場監(jiān)管力度，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場支護不到位，立即責令停產并進行整頓。

4 結語

通過分析11102 綜采工作面回撤期間順槽漏頂?shù)脑颍捎镁C合治理措施，研究了預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)的正常進行，為今后安全生產及事故處理積累了寶貴經驗。