11102 综采面回撤期间顺槽漏顶的现场处置

姚俊彪

(山西河曲晋神磁窑沟煤业有限公司，山西 河曲 036500）

1 概况

磁窑沟煤矿11102 综采工作面位于11 号煤层一盘区西部，工作面长度为179 m，推进长度为1044 m，煤层厚约为3.0～5.4 m，平均煤厚约4.2 m，倾角为5°。11102 工作面内错10202 工作面下方， 11102胶运顺槽内错10202 胶运顺槽西部水平投影下垂距为5.0 m 处位置，11102 回风顺槽内错10202 回风顺槽东部水平投影下垂距为5.4 m 处位置，11102主辅回撤通道垂直布置于10202 主辅回撤通道下方，接近重叠布置，11102 综采工作面与10202 综采工作面层间距平均5.5 m，岩性为炭质泥岩。11102 综采工作面巷道布置如图1。

11102 综采工作面回采结束后进入搬家倒面阶段，施工人员根据回撤作业规程规定由11102 胶运顺槽将机头段1～3 号支架撤出。施工人员在回撤完1 号、2 号支架后，准备回撤3 号支架，在多功能车司机下车固定3 号支架与多功能车时，发现11102 胶运顺槽机头段顶板开始下沉，多功能车司机迅速选择安全区域进行躲避，此时顶板冒落下来的煤矸石将多功能车尾部掩埋，未造成人员伤亡。冒顶区域如图2。

图1 11102 综采工作面巷道布置

图2 冒顶区域及处理示意

11102胶运顺槽设计巷宽为5.4 m，巷高为3.7 m，顶部采用锚杆+锚索+钢带+铁丝网支护。顶锚杆规格：Ф18 mm×2000 mm 圆钢锚杆，间排距为1000 mm×1000 mm，每排6 根，每孔1 根CK2360型树脂；锚索规格：Ф17.8 mm×5000 mm 钢绞线，排距1000 mm，间距：2500 mm-2 根/1500 mm-3 根，五花布置，每孔2 根CK2360 型树脂；钢带型号：W 型0.23 m×3.0 m/3.6 m；顶网：1.2 m×5.4 m 铁丝网；帮锚杆规格：Ф18 mm×2000 mm 圆钢锚杆，间排距：1000 mm×1600 mm，每排3 根，每孔1根CK2360 树脂；帮网：2.5 m×5 m 铁丝网。胶运顺槽侧回撤通道间煤柱采用锚索+钢带补强支护，锚索规格为Ф17.8 mm×4000 mm，间排距为1500 mm×1000 mm，每排3 根，每孔2 根CK2360 树脂；钢带型号：W 型0.23 m×3.6 m。

2 工作面回撤期间顺槽漏顶原因分析

2.1 采动或应力重新分布影响

经采煤机采掘后的煤层顶板完整性遭到破坏，相互平衡状态被打破。当顶板岩性强度低、赋存状况不好时，顶板稳定性就差，当煤层顶板无法承受上方应力，自身就会破碎解体，从而发生漏顶。11102 综采工作面贯通后，机头悬顶区域处于顶板支撑应力集中区，顶板压力相对较大，此时应力处于相对平衡状态。待回撤完1、2 号支架后，此段区域顶板支撑应力重新分布，加之顶板岩性强度较弱，从而造成此次事故的发生。

2.2 地质构造差异影响

地质构造对煤矿顶板稳定性影响主要体现在削弱煤体的整体坚硬度，影响同一方向上的煤层直接顶及基本顶。当液压支架对顶板的支撑发生变化，顶煤极易破碎，巷道帮部煤体变得酥软，煤体卸载会进一步导致其基本顶处于梁的结构，出现破碎，同时逐渐向深处延伸，导致梁体破坏越来越长，进而给煤体底部带来较大承受力，当超过煤体的承受能力，直接顶沿着煤壁侧面出现下切冒落。

2.3 支护设计及现场支护质量影响

支护设计及现场支护质量对巷道顶板整体稳定性控制起重要作用。支护设计基于巷道顶底板地质条件、以往巷道支护控制实践经验，本着提高锚固系统的整体刚度、增加锚固区抵抗变形的能力、提高组合构件的强度与刚度来进行设计。若支护出现缺陷，势必对巷道顶板控制造成重大影响。支护质量主要反映在相应支架状态监测分析结果中，当综采工作面支架缺乏正常的支撑作用，达不到有效的初撑力，将导致顶板控制处于失效状态，支护稳定性得不到保证。

3 漏顶处理方案及预防措施

3.1 漏顶处理方案

3.1.1 准备工作

（1）在11102 胶运顺槽漏顶区域适当位置安设两台气动风机（一用一备），保证处理11102 胶运顺槽冒顶区域时的气体浓度符合安全要求。

（2）对11102 胶运顺槽漏顶区域巷道进行单体工字钢棚加密支护，棚间距为0.5 m，顶梁为11#矿用工字钢，支护形式为一梁四柱，单体间距不得小于4 m，保证行车宽度。

（3）及时协调相关施工人员做好顶板加固材料马丽散的准备工作，设计钻孔位置及施工，做好风管安装、对接及马丽散运输、倒料工作。

3.1.2 具体方案实施

（1）在11102 胶运顺槽漏顶处向采空区方向施工钻孔，钻孔深度6 m，间距400 mm，施工高度距顶板200 mm，施工后将钻杆留在钻孔内充当前探梁。随单体架棚推进，循环交叉向采空区方向施工钻孔，施工参数可根据现场实际情况进行适当调整，严禁空顶作业。

（2）钻孔施工完成后，采用多孔少注的方法对漏顶区域灌注马丽散。注马丽散时及时观察漏顶区域两侧情况，杜绝出现浮煤与多功能车粘连现象。

（3）注马丽散形成假顶后，及时清理漏顶区域下方的浮煤，每清理0.5 m 浮煤施工一组单体棚，严禁超循环作业。满足补设单体棚条件后，在原相邻单体棚间重新补设一组单体棚。单体棚顶梁为11#矿用工字钢，一梁四柱，并在顶梁上铺设木板及钢筋网，再次形成假顶，避免出现漏矸现象。中间两根单体间距不得小于4 m，保证行车宽度，架设单体棚时单体三用阀一律朝向采空区方向。单体棚架设至11102 主回撤通道侧为止，保证通道畅通，能顺利将多功能车拽出。

（4）在11102 胶运顺槽口适当位置安设绞车，准备拖拽多功能车。拖拽多功能车时，必须由专人指挥，绞车司机要在安全地点操作绞车，防止断绳伤人。在保证架棚区域安全的情况下方可拖拽多功能车。

（5）多功能车拖曳完成后，安排施工人员对漏顶区域进行起底，保证回撤支架巷道高度。起底必须用风镐手动操作，严禁使用爆破起底，严禁空顶作业。

3.2 综采面漏顶预防措施

（1）对类似11102 综采工作面开采条件的矿井，在末采期间加强对主辅回撤通道联巷、胶回两顺槽顶板支护，同时可采取单体架棚、注马丽散等补强支护。

（2）做好顶板层间距探测及岩性分析，当顶板岩性发生变化时，需及时优化支护参数及支护方式。

（3）采、掘技术员要时刻深入现场，做好技术管理与现场指导、支护质量检查验收等工作。

（4）做好巷道支护优化设计工作，保证支护设计满足现场要求，加大对采、掘工作面工程质量、支护质量等的检查力度，保证现场支护达标。

（5）加强现场监管力度，发现现场支护不到位，立即责令停产并进行整顿。

4 结语

通过分析11102 综采工作面回撤期间顺槽漏顶的原因，采用综合治理措施，研究了预防工作面回撤期间的漏顶措施，保证了综采工作面搬家倒面及采掘作业的正常进行，为今后安全生产及事故处理积累了宝贵经验。