摘 要 简要地介绍了淮南某矿回采工作面发生的一起重 大冒顶事故, 从地质、技术、装备、管理以及认识等诸方面分析了事故发生的原因,并提出 了防治顶板事故的6项措施。
关键词 回采工作面 冒顶事故 技术分析 防治
〖FL(2K3〗〖HT5SS〗
1 事故工作面的地质和技术概况
-602mW石EB9工作面位于西石门采区东翼,开采B9槽煤层。回采上限-544m, 回 采下限-602m。走向长110~190m,平均150m。煤层厚度1.1~2.3m,平均厚1.9m。事故 点 煤厚大于2.0m,煤层倾角26°~32°。直接顶为0.8~1.2m的砂岩,层理发育,分层厚 度为0. 03~0.05m,层面光滑易冒落,基本顶为6~8m的砂岩。事故点处的煤壁含一层岩核,长 6.5m,厚0.15~0.23m,岩性同直接顶,呈L型构造。工作面上出口向下94m处发育 1条落差为0.6m的逆断层。煤层硬度f<1,煤的自然发火期为3~6个月,煤尘具有爆炸 危险性。
图1 工作面冒顶事故现场示意图(略)
工作面采用DZ22-30/100型单体液压支柱配合HDJA—1000型金属绞接顶梁,爆破落 煤,搪瓷溜槽自溜运输,工作面运输巷采用SGW-40T链板机与带式输送机运煤。采空区管理 采 用全部垮落法。工作面支护为齐梁走向棚1梁1柱,支柱排距1m,柱距0.5m,支护密度2.0根 /m2。采用3~5排控顶,2采1准,早班为准备班。最大控顶距5.0m,最小控顶距3.0m ,放顶步距2.0m。人工分段回柱放顶,顶板破碎、压力大处回柱前架设顺山挑棚。该面 回采初期工作面长度越采越长,至事故发生时工作面面长为117m,如图1所示,并已沿走向 推进了40m。
2 事故经过
11月23日早班,班长率 28人去西石门采区东翼工作面工作,安排打眼与放煤各1人,装药、挂溜、开链板机各2 人,支柱管理员与上下出口超前替棚各4人,回柱安排6组12人,进入工作面后因顶板需要加 强管理,便从回柱人员中抽调2人去管理顶板,其余5个回柱组每组回柱距离约25m,其中有2 人被安排在从下往上的第2段即事故段回柱。
作业开始,各组均从上往下清理余煤,有2名装药工协助放炮员自上出口向下顺序装药 ,装完60m药后,待工作面下段炮眼打齐又从下往上装炮。约11时许,工作面遗煤清理完毕 ,各组开始回柱,此时队长从西翼临近收作工作面来到该面下段,向班长询问了工作面的安 排情况,查看支架与顶板情况后,安排了一些具体的工作。约11时40分离开了工作面。
图2 A-A剖面放大示意图(略)
2时50分左右,炮已装至工作面上出口往下79.2m处,因炸药装完放炮员到上口取药,班 长让装炮工往上撤,2人未动,此时由下而上的第3组(事故点的上段)支柱已回完收工,事 故点的下段已回10余米,事故段还剩7~8棚支架,待继续回柱时,顶板突然 垮落,将工作面上出口往下75~82.4m处的支架全部推垮。冒顶长 度7.4m,宽4m,高0.8~1.2m(如图2、图3所示),面积29.6m2,造成埋压6人,除2人被 救出外,其余4人均遇难。
图3 B-B剖面放大示意图(略)
3 事故原因
3.1 地质原因
(1)工作面开切眼布置在F4-5断层附近,另外工作面还有1条落差为0.6 m的逆断层, 对工作面的顶板控制有一定的影响;
(2)受F4-5断层的牵引影响, 直接顶0.8~1.2 m的砂岩,层理发育、松软,分层厚 度为0.03~0.05m,层面光滑易离层和冒落。
3.2 技术原因
(1)回柱次序不同步,在由下而上回柱到仅剩3m左右的距离时,此时上段已回完,支 架与 顶板的相互作用已处于极限平衡状态,现场人员对此麻痹大意,未采取任何加强支护的情况 下,冒险回收“吃劲柱”,终于引发了垮面事故的发生;
(2)该面煤层倾角较大,为安全起见,工作面回采应加大控顶距,但作业规程中选择的3~ 5排管理,控顶距偏小;
(3)工作面出现多工序交叉平行作业,且安全距离不够,致使现场操作人员过于集中,增 加了伤亡人数;
(4)作业规程针对性不强,措施亦未随现场开采技术条件的变化而及时补充完善。
3.3 装备原因
(1) 工作面回采逐渐伸长,单体支柱和绞接顶梁数量补充的不及时,工作面整体支护强度不足;
(2) 单体支柱漏液、卸载、失效损坏的较多。事故发生后调查组人员现场随机抽检了7棵单 体支柱,其中就有3棵单体支柱不合格;
(3) 特种支架不齐全。工作面未设木垛且顺山挑棚不齐全;
(4) 无支架防倒防滑设施,支架稳定性极差。
3.4 管理原因
(1) 单体支柱初撑力不足,事故现场调查支柱的初撑压力大多在5MPa以下;
(2) 掉、缺柱以及大棚档较多,工程质量低劣;
(3) 由1个队回采2个工作面,管理人员并未相应增加,造成了精力不 集中,管理难以到位;
(4) 贯彻落实规程措施不力。
3.5 认识原因
(1) 该面在顶板组合结构上与其邻近的西翼收作面相比,存在较大差异,有关技术和管理人 员对此认识不足,仍按老套路进行管理;
(2)职工思想麻痹,对工作面存在的问题以及顶板事故隐患洞察力低,反应不敏感,技术素质差;
(3)重生产轻安全,因临近年底拼产量任务,而忽视了工作面的工程质量和安全检查工作。
4 防治措施
(1)弄清地质资料,确切掌握回采工作面的顶板的岩性、结构、厚度、构造、倾角等, 分 析其顶板组合结构,并在此基础上编制有针对性的作业规程;严格工程规格质量;严格按章 作业。在生产过程中,应分析研究现场情况,及时修改完善作业规程或措施。
(2)煤层倾角大于20°的工作面应架设特种支架,如木垛和顺山挑棚,并要编制防止支架 倾倒、下滑的安全技术措施并落到实处。
(3)严格回柱操作程序,应力集中区以及危险支柱要采取远距离的方法进行回柱。坚持做 到工作面基本支架不合格不回收;特种支架不齐全不回收;与回柱无关的人员不撤至安全地 点不回收。
(4)强化安全监察力度,强制性地对职工进行安全意识教育, 摆正安全与生产的关系,安全上所需的材料要保障供给,坚决做到不安全不生产。
(5)严格按原部颁采煤质量标准化标准施工,想方设法采取措施提高支柱初撑力, 要始终坚持矿压观测工作,掌握其顶板垮落规律。另外对其支护系统的受力状态亦要做到心中有数。
(6)成立采煤予备队,专门从事工作面的开碴和收作工作,在无特殊情况下,正规采煤队 只能1队1面,严禁1队多面生产。
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