布尔台煤矿42106综放面动压事故.docx

布尔台煤矿 42106 综放面动压事故一、工程概况工作面概况42106 工作面布置在 42 煤一盘区，工作面按煤层倾斜方向布置，工作面长度为 309m，按煤层走向方向回采，回采长度 5073.8m。煤厚 5.97.3m，平均 6.7m， 采用放顶煤开采， 采煤机割煤高度为 3.7m， 放顶煤厚度为 3m，采放比为 1:0.81。42106 综放面回风顺槽侧为 42105 综放面采空区，运输顺槽侧为 42107 备用面。二、事故经过及造成的损失事故经过2016 年 9 月5 日零点班开始生产， 凌晨4 点煤机割到机尾时 （推进度 142m）工作面来压，动压显现剧烈，主要表现为机尾顶板响动大，顶板掉渣，回风顺槽瞬间底鼓严重，造成回风顺槽超前支架拉架困难，负帮帮鼓 1.6m左右，网包挤靠在工作面支架和运输机机尾电机上，造成推溜困难，影响了正常生产。直至 9 月 5 日下午 3：20 分才开机生产。图 4 42106 工作面照片9 月 14 日凌晨 5：30 分，工作面推进至 207m 时大面积来压，受动压影响巷道变形严重。工作面回风顺槽 1#超前支架处副帮帮鼓 1.8m；153#支架与 1#超前支架间煤矸多，厚度约 1m；受底鼓影响，超前支架拉架过程中将底板顶起，超前支护段堆积大量浮煤和矸石，超过支架底座 1.2m 以上；回顺 1#超前支护支架尾部正帮侧顶板破碎。15 日中班才恢复生产。16 日早班，回风顺槽超前支护 13#支架段顶板有明显下沉，10 套锚索锁具崩出，支护失效，处理至 22:00 才开机生产。-图 6 42106 工作面回风顺槽超前支护 1#3#支架段锚索支护失效17 日早 7：30 左右，综采三队汇报调度室，在拉机尾 1#超前支架时，1#支架负帮处顶板下沉，有约 1m 宽、2m 长、1.5m 深顶煤垮落将巷道副帮堵死。图 7 42106 工作面回顺 1#超前支架段副帮顶煤垮落19 日中班工作面推进到 242m 时，工作面再次来压，来压时扬起煤尘、底板鼓起，部分顶板锚索崩断。由于 1419 日矿压显现剧烈，直接导致停产处理至 23 日才恢复生产。事故造成的损失上述两次动压事故共计影响生产 105 小时。三、事故原因分析直接原因1、 综采回顺超前支护强度不足。 经计算， 42106面超前支护强度为0.27MPa，现场实践表明，动压强烈时超前支护段会出现瞬间底鼓和严重帮鼓现象。2、工作面机尾段顶板管理不到位。42106 工作面采用放顶煤回采，顶煤易破碎，造成与支架顶梁接触不充分。通过对工作面机尾部分 13 台液压支架数据进行分析，发现其工作阻力普遍小于规定的最小初撑力，工作面来压时不能起到良好的顶板支撑效果，使机尾煤柱及煤壁受力增大。3、工作面停机时间长。事故发生前，出现过长时间停机，工作面上方老顶回转角度较平时大，导致超前集中应力较平时大。间接原因1、受二次采动影响，回风顺槽超前支护段为采空区方向侧向支承压力和本工作面推进方向超前支承压力叠加区域，积聚了大量弹性能。2、目前布尔台煤矿 42 煤埋深较大，以 42106 综放工作面为例，切眼处埋深为 462m， 现工作面推进 1170m， 埋深为 439m， 工作面自切眼推进 2768m时，埋深才达到 400m 以下。由于煤层埋藏深度大，导致矿压显现剧烈。（三）主要原因根据地质资料显示，42106 工作面直接顶为砂质泥岩，厚度为 525m，老顶为细砂岩，厚度为 639m。老顶厚度较大，结构比较完整，不易断裂，为巷道发生动压事故提供了必要条件。四、采取的防治措施及取得的效果为避免类似事故再次发生，布尔台煤矿采取了以下防治措施。补强支护为了防止矿压显现引发顶板事故，对 42106 回风顺槽进行了补强支护，正帮沿顺槽方向补强 2 排帮锚索并压皮带，锚索规格为226500mm，锚索间排距为 20002000mm； 副帮沿顺槽方向补强 3 排帮锚索并压钢带， 锚索规格为226500mm。超前水压预裂考虑到布尔台煤矿 42 煤一盘区直接顶、老顶厚且完整是造成巷道动压强烈的主要原因，在 42106 回风顺槽 3201110m 段实施水力压裂。42106综放工作面 10 月 01 日进入水压预裂区域，现场巷道变形情况如图 7 和图8 所示。从图 7 和图 8 可以看出，高压水预裂区域顶底板移近量和两帮移近量明显减小，经现场观测发现，该工艺能够有效减弱巷道动压，但目前水预裂施工费用高， 水预裂收费按照钻孔长度每米 225 元进行计费， 每个孔平均 40m即 9000 元。（三）专用超前组合支架公司与郑煤机联合研发了一套专用超前组合支架，即采用 5 组ZQL222500/20/38 型支架进行支护。 超前支护范围 39m， 支护强度 1.15MPa。经现场观测发现，该支护方式支护效果良好，自