柳塔煤矿12104综采面过空巷压架事故

柳塔煤矿柳塔煤矿 1210412104 综采面过空巷压架综采面过空巷压架 事故事故 一 工程概况 工作面开采条件 12104 综采工作面位于柳塔煤矿 12 煤西盘区 推采长度 1168 8m 面长 250m 煤层平均厚度 3 9m 设计采高 3 9m 工作面底板标高 1129 9 1136 8m 地面标高 1235 8 1290 3m 埋深 127 75m 地表为第四系风积沙 部分 地段有沙柳 沙蒿植被 工作面基岩厚度为 90 104m 泥质粉 砂岩 粉砂质泥岩 矿物成份以石英为主 长石次之 云母含 量较少 泥质粉砂状结构 层理为显 块状结构 工作面顺槽垂直 12 煤西盘区大巷布置 工作面推采 880m 后 工作面过第一条平行工作面的空巷 892m 后过第二条平行 工作面的空巷 空巷宽 4 2m 高 3 4m 两条空巷间煤柱宽度为 4 4 至 14 4m 工作面主要配套设备 采煤机选用 6ls5 lws505 型采煤机 截割高度 2 5 4 5m 装机总功率 1580kw 刮板输送机选用 joy 公司生产的 3 700kw 型输送机 转载机选用 joy 公司生产的 joy375kw 型 转载机 破碎机选用 joy 公司生产的 joy375kw 型锤式破碎机 液压支架选用神坤公司的 zy8800 22 45 型两柱电液控支架支护 共 147 乳化液泵站系统采用雷波公司生产的 s300 高压泵站 共 4 台 喷雾泵选用雷波公司生产的 s300 喷雾泵站 共 2 台 三 工作面矿压情况 工作面正常回采期间 周期来压步距为 9 3m 正常压力阶 段持续 7 15m 来压持续 2 15m 来压期间工作面部分支架立柱 安全阀开启 煤壁有片帮 炸帮 顶板有掉渣 漏矸现象 压 力峰值达到 450bar 立柱下沉量在 200mm 以内 工作面两端 头及顺槽来压不明显 没有出现较大裂隙 顶板稍有小块脱层 磷皮现象 四 空巷支护情况 1 空巷顶板采用锚杆 钢筋网 型钢带 锚索联合支护 锚 杆间 排距为 1 0m 规格为 16 2000mm 圆钢金属锚杆 网片 为 6 5mm 钢筋焊接网片 网格 150 150mm 锚索为 15 24 8000mm 锚索排距 1 0m 一排 5 套锚索 安装一条 型钢带 两帮采用玻璃钢锚杆 塑料网联合支护 锚杆间排距为 1 0 1 0m 锚杆规格为 18 1800mm 高强度玻璃钢锚杆 2 2 空巷采用锚杆 钢筋网 型钢带 锚索 液压单体支柱 联合支护 锚杆间 排距为 1 0m 规格为 16 2000mm 圆杆金 属锚杆 网片为 6 5mm 钢筋焊接网片 网格 150 150mm 锚 索为 15 24 8000mm 锚索排距 1 0m 一排 5 套锚索 安装一 条 型钢带 后用 22 8000mm 锚索 型钢带进行二次补强支 护 锚索间排距为 1 0m 单体 钢带支护为一带四柱 柱距 1 0m 钢带为 型钢带 两帮采用玻璃钢锚杆 塑料网联合支护 锚杆间排距为 1 0 1 0m 锚杆规格为 18 1800mm 高强度玻璃 钢锚杆 二 事故经过及造成的损失 事故经过 2011 年 10 月 13 日 12104 工作面开始回采 根据措施要 求工作面提前调斜 机头超前机尾 10m 与空巷斜交 10 月 16 日夜班工作面开始过 1 空巷 工作面无来压迹象 支架初撑力 在 252 320bar 间 顶板无下沉 煤壁无片帮等现象 10 月 17 日早班 45 架处进入 2 空巷 2 5m 机尾刚过完 1 空巷进入煤柱 机头机尾相差 10m 因工作面底板多处起伏不平 导致刮板运 输机在 45 架处跳链 综采队停机处理 此时工作面中部 43 100 架来压明显 局部安全阀开启 2 小时后处理完毕恢 复生产 此时支架压力达到 450 500bar 50 90 架安全阀全部 开启 空巷帮部出现炸帮 来压持续 4 小时 造成工作面中部 60 80 架段顶板急速下沉 下沉最大值为 1000mm 立柱无行 程 此时煤机行至 59 架向机尾处 煤机受阻无法通过 导 致工作面停产 同时 2 空巷内靠煤柱侧 70 根液压单体支柱崩 断 损坏 共计影响 3 个生产班生产 财产损失 损坏液压单体支柱 70 根 损失 20 万余元 硬岩截齿损耗 265 个 损失 10 万余元 合计损失 30 余万元 三 事故原因分析 直接原因 1 工作面支架工作阻力 8800kn 阻力较小 支护强度不 满足过空巷时老顶悬臂产生的强矿压支撑需求 2 设备检修不到位 在工作面过空巷期间 刮板运输机发 生跳链 停机检修 造成压力持续增大后 2 空巷顶板下沉 影响工作面正常过空巷 间接原因 柳塔煤矿从 2006 年采用综合机械化采煤工艺以来 无过空 巷回采的经验 过空巷时 调斜角度小 造成工作面过 2 空巷 期间空顶面积大 发生顶板下沉事故 同时因对 2 空巷顶板下 沉量及下沉速度预计不足 提前没有制定过空巷期间如发生压 架 冒顶后的处理措施 现场处理的工器具准备不到位 致使 发生支架立柱下沉后 没有快速应对措施 导致事故进一步扩 大 影响时间增长 三 主要原因 1 两条空巷煤柱小 过空巷期间无法做到有效避压 在通 过 1 空巷后 顶板未及时跨落 使采空区顶板形成大面积悬顶 过 2 空巷时 工作面周期来压 使压力集中在支架上方 造成 工作面顶板下沉 煤机无法通过 2 2 空巷支护方式不合理 采用单体和锚索支护 单体支 护强度不够 在顶板下沉时 不能有效起到支护效果 同时揭 露 2 空巷后 每割一刀煤 需停机将空巷内液压单体回撤 导 致工作面无法快速推进 在来压后 顶板下沉 煤机无法通过 3 工作面在回采接近空巷时 采高仍为 3 6m 与空巷高 度一致 未考虑到空巷顶板在来压后的下沉量 没有及时卧底 调整采高 在 2 空巷顶板下沉到 2 8m 时 造成煤机无法通过 四 采取的防治措施及取得的效果 将煤机顶护板外檐割掉 增加有效空间 利用煤机拉底通 过 在推采过程中 遇到煤机通不过的地方 割掉支架侧护板 保证煤机通过 逐刀进行割底调整 最终工作面顺利通过 2 空 巷 过空巷历时 4 天 其中处理压架事故 3 个小班 五 事故经验教训 生产组织方面 过空巷前 组织召开过空巷专题会议 安排布置过空巷期 间的准备工作 制定有效的奖惩激励办法 建立一支由专业技 术人员 管理人员及操作人员组成的组织可靠 应对及时的领 导小组 在过空巷前 矿井要组织技术人员和综采队管理人员 共 同制定切实可行的过空巷安全技术措施 并组织学习 严格落 实 生产指挥中心要提前与总调度室联系 保证在过空巷期间 原煤仓仓位 防止过空巷期间因无仓位 而影响正常过空巷 生产技术方面 工作面过空巷应根据煤柱宽度适当调斜 小面积逐刀揭露 空巷 以便减小空顶面积 防止工作面因空顶面积过大而发生 冒顶事故 两条平行空巷 煤柱小的情况下 1 空巷支护强度不宜太 大 否则在过完 1 空巷后 顶板不能及时跨落 形成悬顶 影 响 2 空巷通过 为了使 1 空巷顶板能够及时跨落 在过 1 空 巷时 拉架过程中 利用反复降架 升架的方式将 1 空巷底板 锚索破坏 工作面过空巷前 要根据空巷高度 合理调整采高 充分 考虑空巷顶板下沉量提前卧底调整采高 保证支架大脚和运输 机处于下扎状态 以便空巷顶板发生下沉时 煤机能够快速降 低顶板高度 正常通过 在过空巷前制定措施 实时观测顶板位置及下沉量 便于 提前调整工作面顶板位置 在 2 空巷与 1 空巷间煤柱小于 10m 的位置和联巷口 采 用打设木垛形式支护 便于增加支护面积和强度 防止在过 1 空巷时 2 空巷顶板受采动影响出现下沉 可以考虑过 2 的空 巷时 木垛打设靠 1 空巷侧 便于空巷揭露时 拉架后 及时 挑梁 在工作面支架配套时 根据顶板岩性 埋深和顶板下沉等 因素 选用大阻力支架支架 2 空巷支护采用 15 24 6500m