千万吨级煤矿综采工作面倒架事故分析及处理

郑爱午，郑建龙

（大同煤矿集团 金庄煤业有限公司，山西 大同 037000）

千万吨级煤矿综采工作面倒架事故分析及处理

郑爱午，郑建龙

（大同煤矿集团 金庄煤业有限公司，山西 大同 037000）

摘要：介绍了千万吨级煤矿综采工作面地理和设备情况，从倒架的经过、原因分析、处理和预防四个方面进行阐述，得出预防倒架最合理有效的办法是在正确的支护下，尽量快地向前推进工作面，这对新型千万吨级矿井工作面倒架的预防和处理具有一定的参考价值和指导意义。

关键词：千万吨；综采工作面；倒架；事故分析

金庄煤业8202工作面走向长度1 419m，倾斜长220 m，开采煤层为石炭系3-5合并层，平均煤层厚14.62 m，工作面共布置支架129架（1架端头，7架过渡，121架中间架），中间架型号为ZF15000/27.5/42，重43.3 t。根据地质资料，8202工作面多处有断层，两顺槽多处头高尾低，采位400m时高差22m，450m时高差15m，500m时高差8m，工作面的坡度大，对回采工作顺利进行造成一定影响。

1　工作面倒架的经过

6月底，8202工作面尾超前头31 m，进入7月，工作面开始集中调头，由于现场控制不利，溜头上窜过多，转载机、端头支架上窜至紧贴2202巷非采煤侧。7月14日，工作面尾部进入落差10.33 m的断层DF23，由于工作面后半部顶板的完整性差，底板从岩石变为煤岩混合，造成工作面推进缓慢。7 月20日，工作面125号-129号支架向尾倾斜，然后开始调架，成为整个事故的导火索。7月26日，90号和91号支架咬架，8月8日出现100号和101号支架咬架、90号-97号支架间互相咬压的大面积咬架事故，并且支架错差变大。有50架支架带有倾角（77号-127号支架倾角为7°～12°），其中89 号-97号支架向尾部倾斜较严重，特别是92号、93号支架倾角达到42°，而且架间距较大，支架之间的落差也大。8月12日，80号-106号支架受落差10.33m断层的影响，顶板较为破碎。91号-93号支架上方顶板漏空，大块矸石压住支架，造成了89号至97号支架移架困难。现场具体情况见图1、图2。

图2　支架与前刮板机

2　倒架原因分析

1）没有控制好工作面的上窜下滑。因8202工作面头高尾低，最大高差达22m。现场管理没有控制好工作面的上窜下滑，一再割尾调头，6月份工作面尾超前头31m，仍然无法控制下滑，期间通过调链措施将溜头上窜，但由于上窜下滑现场控制不好，溜头上窜过多，造成转载机贴帮。因此在7月上旬又集中调头，头推进36 m（采位377 m），尾推进19 m（采位391m），尾超前头14 m。

2）过断层工作面调整坡度不及时。8202工作面头高尾低，最大高差达到22 m（含尾部10.33 m断层），平均坡度6°，应该考虑全工作面因素，综合调整坡度，但在现场管理时，头部58个架子基本沿底板保持坡度2°～4°，而尾部在前期割全岩时，由于未控制煤岩交接面完整性和受巷道限制，也没有被提起来，从100号-129号支架的坡度为3°，这样在中部40个支架左右消化过渡高差，造成局部坡度超过10°以上，加上90号支架至尾部位于断层下盘，工作面为煤底，为倒架留下隐患。

3）工人操作及现场应对能力差。金庄煤业综采队是新组建的，工人主要由大中专应届毕业生及复转军人构成，此前只开采过一个工作面，缺乏现场经验，导致碰到特殊地质情况时无法应对。

3　倒架的处理

1）针对咬架进行拨架。对90号和91号支架出现的咬架现象，进行拨架调整。为了便于拨架，把75号-129号支架与前溜链接头摘开，更换为软链接。拨架的目的是让每个支架都有足够的移动空间。

2）支护机道措施。由于在拨架期间，支架有不接顶现象且支架向前移动缓慢，导致部分机道上有漏顶。采取措施进行棚顶刹顶时，先运用6 m长工字钢架设抬棚，同时运用764链子拴住工字钢，在上面铺设道木，护住支架上方的大块岩石。为防止84号至94号支架顶板破碎，在此处补打锚索，并加注永固S，同时在煤壁打4 m长、φ36mm圆钢钢针。每次割刀后在机道顶板处打锚索支护机道，保证顶板平整完好，逐步移架使支架渐渐进入有支护的顶板下。

3）采用单体支柱及液压千斤进行扶架。开始清理架间浮煤，并用单体帮扶支架前移。扶架时使用4到5根单体斜向支撑支架，防止支架进一步躺倒，部分支架加设液压千斤与另一侧支架拴住，在支架向前移动时同时给力，对支架进行扶正，见图3。

图3 扶架示意图

4　倒架的预防

1）规范员工操作及提高员工现场应对能力。a.员工要认真研读操作规程并严格按照规程操作。b.支架工要及时调整支架支撑状态不符合要求的液压支架，在支架移到位后调架并给足初撑力。c.支架工与采煤机司机相互配合，控制好工作面的采高，管理好顶板，顶板破碎时及时跟机或超前移架，防止因顶板漏空而导致支架不能接顶，无法达到初撑力，从而引起支架失稳，造成支架歪斜倾倒事故。d.支架工与采煤机司机相互配合，搞好工作面的工程质量，务必要做到“三平两直”。e.单位经常组织员工学习和交流，在井下遇到情况及时向有经验者请教。

2）防止上窜下滑。防止上窜下滑有效的办法是时刻监视工作面的状态，保证工作面：a.下帮端头支架底座距煤壁200mm～300 mm。b.2号架侧护板右沿与巷道煤壁齐。c.前后溜头搭接超过转载机边沿200 mm～300mm。d.128号架侧护板左沿与煤壁齐。e.头尾推进度错差9m～12m。

3）加强地质预报，提前做好顶板的管理。根据地质科的预报，及时采取切实可行的控制方法，改善工作面顶板的管理状况。工作面回采期间，预先了解前面的地质构造，合理利用有效的工作面回采工艺。

4）加强设备检修。针对工作面设备状况，制定切实可行的检修计划，并保证有足够的技术熟练的职工，能够按时完成各班的检修任务，确保设备的正常运转。

5　结束语

通过对扶架过程的分析，得出倒架最合理有效的办法是在正确的支护下，尽量快地向前推进工作面。倒架的主观原因是领导对工作面的情况没有预见性，直接原因是综采面的管理水平和员工的操作技能太差，客观的原因是地质构造的复杂。为了避免类似事故再次发生，必须增强管理者的认识，加强矿井工人的培训。

参考文献：

［1］黄晓波，关志强.综采工作面液压支架倒架的原因及应采取措施［J］.煤炭科技，2007（26）：131-132.

［2］冉星仕.综采工作面液压支架倒架的原因及对策［J］.煤矿机械，2005（10）：135-137.

［3］王建军，李鸿双，王爱国，等.综采工作面倒架、咬架原因浅析［J］.煤，2000，9（4）：42-43.

［4］冯胜利.大倾角综放工作面初采倒架原因分析及处理［J］.煤矿支护，2014（1）：23-27.

（编辑：李森森）

中图分类号：TD 355.45

文献标识码：A

文章编号：1672-5050（2016）03-027-03

DOI：10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2016.06.008

收稿日期：2016-01-25

作者简介：郑爱午（1990-），男，山西大同人，大学本科，助理工程师，从事生产安全技术管理工作。

Analysis and Treatment of Support Dum ping Accident on Fullym echanized M ining Face in a Ten-m illion-ton Coal M ine

ZHENG Aiwu，ZHENG Jianlong
（Jinzhuang Coal Co.，Ltd.，Datong CoalMine Group，Datong 037000，China）

Abstract：The paper introduces the geography and equipment of the fully-mechanized mining face of a ten-million-ton coalmine，in terms of the process，cause analysis，treatment，and precaution of support dumping accident，and concludes that themost reasonable and effectivemethod to prevent the support dumping is to advance theworking face as soon as possible under the correctsupport.The study has some reference value and guidance for the prevention of the support dumping in new ten-million-ton mines.

Keywords：ten-million-ton；fully-mechanizedmining face；supportdumping；accidentanalysis