梅吉林等

摘 要：通過對某礦一個煤柱面順槽掘巷因地應構造、工程質量、現場管理等方面所存在著不良因素，造成掘巷當頭頂板漏垮的事故案例進行分析后，針對性的提出了有利于防治煤掘頂板垮落的綜合措施。

關健詞：煤柱面順槽掘煤巷道；頂板漏垮；事故分析；防治措施

1 煤柱面順槽掘巷概況

煤柱面位于某礦東采區(qū)的西北頂角端，其面三向為采空區(qū)。煤柱面順槽掘煤巷道的走向分為兩段。順槽的第一段沿采空區(qū)的北面布置，長度有165m，其間包括要掘過2條老巷和2組斷層組，第一組斷層組在順槽的34～48m處，由落差為1.5m的正斷層和落差為4.5m的逆斷層組成，第二組斷層組在順槽122～130m處，由落差為1.2m的正斷層和落差為2.3m的正斷層組成。順槽的第二段沿采空區(qū)的東面布置，長度有178m，其間包括要掘過1組斷層組和2條老巷，此組斷層在順槽第二段的50～82m處，是順槽第一段的第2組斷層組（落差為1.2m的正斷層和落差為2.3m的正斷層）的裂隙交錯與延續(xù)，其切向基本是一致的。順槽掘巷的施工斷面為：上寬3.4m、下寬4.2m、高大于2.4m。順槽煤巷的井下標高為-494～-491m，順槽煤層平均厚度為2.5m。（見圖1）

圖1 煤柱面順槽掘巷施工（頂板垮落位置）平面示意圖

2 順槽掘巷頂板漏垮事故經過

晚班2：50時左右，煤掘隊班長帶領6人在順槽掘巷當頭施工，進行操作架棚和錨索作業(yè)時，當頭煤墻頂端的煤層受斷層、圍壓等應力作用，破碎的頂板突然漏尖掉煤碴，隨后，大量的碎煤碎碴從煤墻空口中涌漏下來，進而逐漸造成當頭巷道垮落（有近6m長、3.5m寬、8m高）的頂板事故。所幸作業(yè)人員全部及時撤離到了安全地帶。此次事故，屬（掘進面巷道）松散破碎性質的漏垮型頂板事故。

經多日出碴和試接頂工作，仍有碎碴垮落。礦商定，巷道退出12m改線繞過垮區(qū)繼續(xù)前掘。

3 順槽掘巷頂板漏垮事故分析

經勘測事故現場分析，此案例確認有以下三個方面存在不良因素至使頂板漏垮。

3.1 地應構造疊加的原因

煤柱面的地質條件相對復雜，處于采空區(qū)旁的順槽在掘巷中將遇過5條正斷層和一條逆斷層，以及4條老巷。受斷層構造、老巷穿越和采空區(qū)高應力的疊加影響，破壞了圍巖的穩(wěn)定性和整體性，使得煤柱面順槽煤巷掘進期間的頂板狀態(tài)較為破碎。

當順槽掘至第二段84m（離前方老巷位置約3m）時，當頭正處在落差為2.3m的正斷層所延續(xù)的斷煤交線上施工。巷道斷面現為半煤半巖中，右?guī)蜑榈装?，左幫為煤層，右煤層底板與左煤層頂板約持平。受構造、老巷及采動區(qū)域的影響，當頭圍巖破碎且頂板壓力大，在向上挑頂時破壞了原有的應力平衡，碎碴由挑削處開始小口漏尖掉煤，進而漏動連帶了未打錨索的后6排的錨桿支護區(qū)域，至此發(fā)生了漏空頂煤層及周邊裂隙碎巖的頂板事故，這是造成此次頂板事故的直接原因。

3.2 施工質量欠佳的原因

在施工斷面支護中，沒有嚴格按照《作業(yè)規(guī)程》和《過斷層安全措施》、《過老巷技術措施》、《破碎頂板支護措施》及《掘進安全質量標準化考核標準》等要求進行操作。特別是在進入斷層區(qū)域20多米的破碎頂板的支護質量明顯欠佳。各班在生產循環(huán)上均會出現：（1）挑肩錨索滯后欠打；（2）有些錨杅排間距不均；（3）少數錨桿錨索預緊力不夠；（4）錨索、架梯形棚、榴雙邊樹等聯合支護沒有緊跟同上?？屙斍?，錨索滯后當頭6排空距4.2 m。作業(yè)人員進班作業(yè)前，沒有及時查除隱患和對當頭頂板支護做好臨時加固工作，是造成事故的主要原因。

3.3 現場管理失恰的原因

3.3.1 安全巡回檢查制度不嚴，對不安全因素和查出的問題整改不力，工程質量與隱患未能及時整改到位。由于各班組的掘進人員緊湊，在對整改的項目與要求中常有誤識，有些是延期或未能達到整改的標準和效果。

3.3.2 三班遇事處理緩慢。在過斷層期間， 作業(yè)工序繁瑣；條件差；進度慢；單價低、出勤少等因素，造成習慣性遇事延誤工效，特別是在交接班時處事緩慢。

3.3.3 運輸線路較長且隱患較多。煤柱面順槽的運輸線上有2部膠帶輸送機和2部刮板輸送機，卻還要兼管風門外運輸專線上的2部膠帶輸送機和1部刮板輸送機，因人手不夠，常常忽略對專線上機械設備的維護檢修，使之存在較多的隱患。當頭頂板垮落前期，正值運輸專線交接后的大檢修或翻裝時段，此間每小班開啟的時間較短或無，加上順槽設備也有故障，這些均嚴重的影響了當頭出碴護頂等工作。

3.3.4 生產、地質等的專業(yè)人員沒能在現場跟班，沒有對斷層的發(fā)展趨勢和巖層裂隙程度及圍巖應力狀態(tài)等時刻分析，沒有及時為煤掘單位提供、督導生產性方案和補充意見等措施。

4 防治措施

針對煤柱面順槽頂板事故發(fā)生的地點、原因及垮落性質等，主要采取以下措施進行防治：

4.1 嚴格按照《作業(yè)規(guī)程》和《支護措施》等規(guī)定要求，進行安全操作。上班前必須清查和消除隱患，在班中不得產生隱患，下班前不得留有隱患。實行隱患整改閉合管理，作業(yè)點現場與變化管理。作業(yè)現場的隱患整改不到位不得進行生產。

4.2 嚴格執(zhí)行《煤礦掘進安全質量標準化考核標準》，按設計施工?？刂祈斿^桿排間距為700×600mm；幫錨桿排間距為700×600mm；錨索排間距為1400×700mm；破碎頂板、高應力地段的錨桿排間距控制為600×600mm。架11#礦工鋼梯形棚棚距為0.5m/架且緊固拉桿，充填、接實空頂空幫處。雙邊榴樹的每對杠子（一梁四柱、對頭成線）必須打牢三根崩子?；蚣茉OU型鋼可縮半圓拱棚。

4.3 巷道盡量避開布置在地質構造、動壓地帶或應力集中及采空區(qū)域。在過老巷、斷層或破碎頂板、采空區(qū)域等區(qū)段及開門點、貫通點或十字交叉巷、石門揭煤處掘進時，必須采用聯合支護來加強加固對頂板的支護，錨網、錨索、架棚、榴樹等聯合支護形式必須緊跟掘進當頭。此地段區(qū)域掘進一排，支護一排，且只能采取小循環(huán)——“淺打眼、少裝藥、放小炮”掘進，嚴格控制爆破裝藥量。

4.4 依照生產技術部門給定的中、腰線進行掘巷。嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度，嚴禁空頂、裸巷作業(yè)。在巷中，每隔20m對錨桿、錨索進行預緊力和拉拔力測試并建立臺賬；每隔30m安裝一只頂板離層監(jiān)測儀，進行頂板動態(tài)監(jiān)測與分析，及時掌握支護現狀及巷修情況。

4.5 加強員工的安全技術操作和工程質量達標及機械設備維護的教育培訓。使員工能進一步熟悉和辯認垮頂的預兆，掌握正確識別事故隱患征兆的能力和頂板支護與檢查方法及對頂板垮落的防范能力。

4.6 特殊（頂板）場所作業(yè)時，必須有周全、針對性的防范技術措施和詳細的頂板動態(tài)資料及圍巖的地質預警通告。現場作業(yè)點必須有專業(yè)（職）人員帶班督導，現場把關安全與技術操作，能及時處理各類頂板支護過程中的隱患，并且要具有一定的事故協(xié)調和環(huán)境處置能力，包括使用激勵機制和調配權利，將危險降至最底限度。

4.7 制定和匹配掘進作業(yè)點易顯現頂板事故的應急預案、分級響應和完善六大安全避險系統(tǒng)，備置救援裝備和應急材料。根據發(fā)生不同類型的頂板事故，啟動針對不同級別的事故現場處置、綜合救援方案，保持環(huán)節(jié)暢通，以便給處理事故和恢復生產贏得主動。

作者簡介：梅吉林（1964-），男，江蘇泰興人，2012年畢業(yè)于安徽理工大學采礦工程專業(yè)，本科，現任江西煤炭集團公司坪湖煤礦副礦長。