千萬噸級(jí)煤礦綜采工作面倒架事故分析及處理

鄭愛午，鄭建龍

（大同煤礦集團(tuán) 金莊煤業(yè)有限公司，山西 大同 037000）

千萬噸級(jí)煤礦綜采工作面倒架事故分析及處理

鄭愛午，鄭建龍

（大同煤礦集團(tuán) 金莊煤業(yè)有限公司，山西 大同 037000）

摘要：介紹了千萬噸級(jí)煤礦綜采工作面地理和設(shè)備情況，從倒架的經(jīng)過、原因分析、處理和預(yù)防四個(gè)方面進(jìn)行闡述，得出預(yù)防倒架最合理有效的辦法是在正確的支護(hù)下，盡量快地向前推進(jìn)工作面，這對(duì)新型千萬噸級(jí)礦井工作面倒架的預(yù)防和處理具有一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：千萬噸；綜采工作面；倒架；事故分析

金莊煤業(yè)8202工作面走向長(zhǎng)度1 419m，傾斜長(zhǎng)220 m，開采煤層為石炭系3-5合并層，平均煤層厚14.62 m，工作面共布置支架129架（1架端頭，7架過渡，121架中間架），中間架型號(hào)為ZF15000/27.5/42，重43.3 t。根據(jù)地質(zhì)資料，8202工作面多處有斷層，兩順槽多處頭高尾低，采位400m時(shí)高差22m，450m時(shí)高差15m，500m時(shí)高差8m，工作面的坡度大，對(duì)回采工作順利進(jìn)行造成一定影響。

1　工作面倒架的經(jīng)過

6月底，8202工作面尾超前頭31 m，進(jìn)入7月，工作面開始集中調(diào)頭，由于現(xiàn)場(chǎng)控制不利，溜頭上竄過多，轉(zhuǎn)載機(jī)、端頭支架上竄至緊貼2202巷非采煤側(cè)。7月14日，工作面尾部進(jìn)入落差10.33 m的斷層DF23，由于工作面后半部頂板的完整性差，底板從巖石變?yōu)槊簬r混合，造成工作面推進(jìn)緩慢。7 月20日，工作面125號(hào)-129號(hào)支架向尾傾斜，然后開始調(diào)架，成為整個(gè)事故的導(dǎo)火索。7月26日，90號(hào)和91號(hào)支架咬架，8月8日出現(xiàn)100號(hào)和101號(hào)支架咬架、90號(hào)-97號(hào)支架間互相咬壓的大面積咬架事故，并且支架錯(cuò)差變大。有50架支架帶有傾角（77號(hào)-127號(hào)支架傾角為7°～12°），其中89 號(hào)-97號(hào)支架向尾部?jī)A斜較嚴(yán)重，特別是92號(hào)、93號(hào)支架傾角達(dá)到42°，而且架間距較大，支架之間的落差也大。8月12日，80號(hào)-106號(hào)支架受落差10.33m斷層的影響，頂板較為破碎。91號(hào)-93號(hào)支架上方頂板漏空，大塊矸石壓住支架，造成了89號(hào)至97號(hào)支架移架困難。現(xiàn)場(chǎng)具體情況見圖1、圖2。

圖2　支架與前刮板機(jī)

2　倒架原因分析

1）沒有控制好工作面的上竄下滑。因8202工作面頭高尾低，最大高差達(dá)22m。現(xiàn)場(chǎng)管理沒有控制好工作面的上竄下滑，一再割尾調(diào)頭，6月份工作面尾超前頭31m，仍然無法控制下滑，期間通過調(diào)鏈措施將溜頭上竄，但由于上竄下滑現(xiàn)場(chǎng)控制不好，溜頭上竄過多，造成轉(zhuǎn)載機(jī)貼幫。因此在7月上旬又集中調(diào)頭，頭推進(jìn)36 m（采位377 m），尾推進(jìn)19 m（采位391m），尾超前頭14 m。

2）過斷層工作面調(diào)整坡度不及時(shí)。8202工作面頭高尾低，最大高差達(dá)到22 m（含尾部10.33 m斷層），平均坡度6°，應(yīng)該考慮全工作面因素，綜合調(diào)整坡度，但在現(xiàn)場(chǎng)管理時(shí)，頭部58個(gè)架子基本沿底板保持坡度2°～4°，而尾部在前期割全巖時(shí)，由于未控制煤巖交接面完整性和受巷道限制，也沒有被提起來，從100號(hào)-129號(hào)支架的坡度為3°，這樣在中部40個(gè)支架左右消化過渡高差，造成局部坡度超過10°以上，加上90號(hào)支架至尾部位于斷層下盤，工作面為煤底，為倒架留下隱患。

3）工人操作及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)能力差。金莊煤業(yè)綜采隊(duì)是新組建的，工人主要由大中專應(yīng)屆畢業(yè)生及復(fù)轉(zhuǎn)軍人構(gòu)成，此前只開采過一個(gè)工作面，缺乏現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致碰到特殊地質(zhì)情況時(shí)無法應(yīng)對(duì)。

3　倒架的處理

1）針對(duì)咬架進(jìn)行撥架。對(duì)90號(hào)和91號(hào)支架出現(xiàn)的咬架現(xiàn)象，進(jìn)行撥架調(diào)整。為了便于撥架，把75號(hào)-129號(hào)支架與前溜鏈接頭摘開，更換為軟鏈接。撥架的目的是讓每個(gè)支架都有足夠的移動(dòng)空間。

2）支護(hù)機(jī)道措施。由于在撥架期間，支架有不接頂現(xiàn)象且支架向前移動(dòng)緩慢，導(dǎo)致部分機(jī)道上有漏頂。采取措施進(jìn)行棚頂剎頂時(shí)，先運(yùn)用6 m長(zhǎng)工字鋼架設(shè)抬棚，同時(shí)運(yùn)用764鏈子拴住工字鋼，在上面鋪設(shè)道木，護(hù)住支架上方的大塊巖石。為防止84號(hào)至94號(hào)支架頂板破碎，在此處補(bǔ)打錨索，并加注永固S，同時(shí)在煤壁打4 m長(zhǎng)、φ36mm圓鋼鋼針。每次割刀后在機(jī)道頂板處打錨索支護(hù)機(jī)道，保證頂板平整完好，逐步移架使支架漸漸進(jìn)入有支護(hù)的頂板下。

3）采用單體支柱及液壓千斤進(jìn)行扶架。開始清理架間浮煤，并用單體幫扶支架前移。扶架時(shí)使用4到5根單體斜向支撐支架，防止支架進(jìn)一步躺倒，部分支架加設(shè)液壓千斤與另一側(cè)支架拴住，在支架向前移動(dòng)時(shí)同時(shí)給力，對(duì)支架進(jìn)行扶正，見圖3。

圖3 扶架示意圖

4　倒架的預(yù)防

1）規(guī)范員工操作及提高員工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)能力。a.員工要認(rèn)真研讀操作規(guī)程并嚴(yán)格按照規(guī)程操作。b.支架工要及時(shí)調(diào)整支架支撐狀態(tài)不符合要求的液壓支架，在支架移到位后調(diào)架并給足初撐力。c.支架工與采煤機(jī)司機(jī)相互配合，控制好工作面的采高，管理好頂板，頂板破碎時(shí)及時(shí)跟機(jī)或超前移架，防止因頂板漏空而導(dǎo)致支架不能接頂，無法達(dá)到初撐力，從而引起支架失穩(wěn)，造成支架歪斜傾倒事故。d.支架工與采煤機(jī)司機(jī)相互配合，搞好工作面的工程質(zhì)量，務(wù)必要做到“三平兩直”。e.單位經(jīng)常組織員工學(xué)習(xí)和交流，在井下遇到情況及時(shí)向有經(jīng)驗(yàn)者請(qǐng)教。

2）防止上竄下滑。防止上竄下滑有效的辦法是時(shí)刻監(jiān)視工作面的狀態(tài)，保證工作面：a.下幫端頭支架底座距煤壁200mm～300 mm。b.2號(hào)架側(cè)護(hù)板右沿與巷道煤壁齊。c.前后溜頭搭接超過轉(zhuǎn)載機(jī)邊沿200 mm～300mm。d.128號(hào)架側(cè)護(hù)板左沿與煤壁齊。e.頭尾推進(jìn)度錯(cuò)差9m～12m。

3）加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)，提前做好頂板的管理。根據(jù)地質(zhì)科的預(yù)報(bào)，及時(shí)采取切實(shí)可行的控制方法，改善工作面頂板的管理狀況。工作面回采期間，預(yù)先了解前面的地質(zhì)構(gòu)造，合理利用有效的工作面回采工藝。

4）加強(qiáng)設(shè)備檢修。針對(duì)工作面設(shè)備狀況，制定切實(shí)可行的檢修計(jì)劃，并保證有足夠的技術(shù)熟練的職工，能夠按時(shí)完成各班的檢修任務(wù)，確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

5　結(jié)束語

通過對(duì)扶架過程的分析，得出倒架最合理有效的辦法是在正確的支護(hù)下，盡量快地向前推進(jìn)工作面。倒架的主觀原因是領(lǐng)導(dǎo)對(duì)工作面的情況沒有預(yù)見性，直接原因是綜采面的管理水平和員工的操作技能太差，客觀的原因是地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜。為了避免類似事故再次發(fā)生，必須增強(qiáng)管理者的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)礦井工人的培訓(xùn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］黃曉波，關(guān)志強(qiáng).綜采工作面液壓支架倒架的原因及應(yīng)采取措施［J］.煤炭科技，2007（26）：131-132.

［2］冉星仕.綜采工作面液壓支架倒架的原因及對(duì)策［J］.煤礦機(jī)械，2005（10）：135-137.

［3］王建軍，李鴻雙，王愛國(guó)，等.綜采工作面倒架、咬架原因淺析［J］.煤，2000，9（4）：42-43.

［4］馮勝利.大傾角綜放工作面初采倒架原因分析及處理［J］.煤礦支護(hù)，2014（1）：23-27.

（編輯：李森森）

中圖分類號(hào)：TD 355.45

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-5050（2016）03-027-03

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

收稿日期：2016-01-25

作者簡(jiǎn)介：鄭愛午（1990-），男，山西大同人，大學(xué)本科，助理工程師，從事生產(chǎn)安全技術(shù)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