一、工程概況
工作面概況
42106工作面布置在42煤一盤區，工作面按煤層傾斜方向布置，工作面長度為309m，按煤層走向方向回采，回采長度5073.8m。煤厚5.9～7.3m，平均6.7m，采用放頂煤開采，采煤機割煤高度為3.7m，放頂煤厚度為3m，采放比為1:0.81。42106綜放面回風順槽側為42105綜放面采空區，運輸順槽側為42107備用面。
二、事故經過及造成的損失
事故經過
2016年9月5日零點班開始生產，凌晨4點煤機割到機尾時（推進度142m）工作面來壓，動壓顯現劇烈，主要表現為機尾頂板響動大，頂板掉渣，回風順槽瞬間底鼓嚴重，造成回風順槽超前支架拉架困難，負幫幫鼓1.6m左右，網包擠靠在工作面支架和運輸機機尾電機上，造成推溜困難，影響了正常生產。直至9月5日下午3：20分才開機生產。
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圖4? 42106工作面照片
9月14日凌晨5：30分，工作面推進至207m時大面積來壓，受動壓影響巷道變形嚴重。工作面回風順槽1#超前支架處副幫幫鼓1.8m；153#支架與1#超前支架間煤矸多，厚度約1m；受底鼓影響，超前支架拉架過程中將底板頂起，超前支護段堆積大量浮煤和矸石，超過支架底座1.2m以上；回順1#超前支護支架尾部正幫側頂板破碎。15日中班才恢復生產。
16日早班，回風順槽超前支護1～3#支架段頂板有明顯下沉，10套錨索鎖具崩出，支護失效，處理至22:00才開機生產。
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圖6? 42106工作面回風順槽超前支護1#～3#支架段錨索支護失效
17日早7：30左右，綜采三隊匯報調度室，在拉機尾1#超前支架時，1#支架負幫處頂板下沉，有約1m寬、2m長、1.5m深頂煤垮落將巷道副幫堵死。
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圖7? 42106工作面回順1#超前支架段副幫頂煤垮落
19日中班工作面推進到242m時，工作面再次來壓，來壓時揚起煤塵、底板鼓起，部分頂板錨索崩斷。
由于14～19日礦壓顯現劇烈，直接導致停產處理至23日才恢復生產。
事故造成的損失
上述兩次動壓事故共計影響生產105小時。
三、事故原因分析
直接原因
1、綜采回順超前支護強度不足。經計算，42106面超前支護強度為0.27MPa，現場實踐表明，動壓強烈時超前支護段會出現瞬間底鼓和嚴重幫鼓現象。
2、工作面機尾段頂板管理不到位。42106工作面采用放頂煤回采，頂煤易破碎，造成與支架頂梁接觸不充分。通過對工作面機尾部分13臺液壓支架數據進行分析，發現其工作阻力普遍小于規定的最小初撐力，工作面來壓時不能起到良好的頂板支撐效果，使機尾煤柱及煤壁受力增大。
3、工作面停機時間長。事故發生前，出現過長時間停機，工作面上方老頂回轉角度較平時大，導致超前集中應力較平時大。
間接原因
1、受二次采動影響，回風順槽超前支護段為采空區方向側向支承壓力和本工作面推進方向超前支承壓力疊加區域，積聚了大量彈性能。
2、目前布爾臺煤礦42煤埋深較大，以42106綜放工作面為例，切眼處埋深為462m，現工作面推進1170m，埋深為439m，工作面自切眼推進2768m時，埋深才達到400m以下。由于煤層埋藏深度大，導致礦壓顯現劇烈。
（三）主要原因
根據地質資料顯示，42106工作面直接頂為砂質泥巖，厚度為5～25m，老頂為細砂巖，厚度為6～39m。老頂厚度較大，結構比較完整，不易斷裂，為巷道發生動壓事故提供了必要條件。
四、采取的防治措施及取得的效果
為避免類似事故再次發生，布爾臺煤礦采取了以下防治措施。
補強支護
為了防止礦壓顯現引發頂板事故，對42106回風順槽進行了補強支護，正幫沿順槽方向補強2排幫錨索并壓皮帶，錨索規格為φ22×6500mm，錨索間排距為2000×2000mm；副幫沿順槽方向補強3排幫錨索并壓鋼帶，錨索規格為φ22×6500mm。超前水壓預裂
考慮到布爾臺煤礦42煤一盤區直接頂、老頂厚且完整是造成巷道動壓強烈的主要原因，在42106回風順槽320～1110m段實施水力壓裂。42106綜放工作面10月01日進入水壓預裂區域，現場巷道變形情況如圖7和圖8所示。
從圖7和圖8可以看出，高壓水預裂區域頂底板移近量和兩幫移近量明顯減小，經現場觀測發現，該工藝能夠有效減弱巷道動壓，但目前水預裂施工費用高，水預裂收費按照鉆孔長度每米225元進行計費，每個孔平均40m即9000元。
（三）專用超前組合支架
公司與鄭煤機聯合研發了一套專用超前組合支架，即采用5組ZQL2×22500/20/38型支架進行支護。超前支護范圍39m，支護強度1.15MPa。經現場觀測發現，該支護方式支護效果良好，自組合支架安裝投入使用后沒有出現底鼓和幫鼓現象。
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（四）其他措施
巷道動壓顯現時，常伴有錨索、錨桿托盤崩出和底鼓彈起物件現象，因此采取以下三項措施：一是根據以往來壓經驗，長時間停機恢復生產時、容易產生突發劇烈的礦壓顯現，因此在以上時間段嚴禁機尾超前支護100m范圍內有人作業或停留；二是對回風順槽頂幫錨桿、錨索進行防護，防止托盤崩出傷人；三是對回風順槽的工具、小設備等物件進行清理、固定，防止彈飛傷人。
五、事故經驗教訓
管理方面
1、隊內對兩端頭頂板管理不夠重視，特別是機尾段支架初撐力管理不到位。
2、停機時間安排不合理，機尾段來壓期間不得長時間停機。
技術方面
1、綜采基本支架作為超前支架使用，適應性雖然較單體支護強，但支架與底板接觸面小，底板比壓大，控制底鼓效果不好，進而造成支架架型不好，支架頂梁與頂板接觸面積小，支護效果不理想。
2、工作面礦壓管理指導性不強，不能準確預測來壓時間，以便提前采取措施。
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