一、工程概況
52307綜采工作面推進長度4462.6m，工作面長度301m，煤厚7.1～7.4m，上覆基巖厚度為135～165m。
煤層情況
工作面煤厚7.1～7.4m，平均7.2m。煤層底部發育1～2層夾矸，夾矸厚度約0.05～0.15m，巖性為泥巖。工作面煤層整體呈寬緩坡狀構造，底板標高為987.8～1025.5m，最大相對高差為37.8m。工作面煤層特征表如表1所示。
表1 煤層特征表
煤層厚度（m） 7.2 結構 簡單 傾角 1～3°
煤層情況?????? 工作面煤厚7.1～7.4m，平均7.2m，宏觀煤巖類型以半暗型、半亮型煤為主，夾部分亮煤及暗煤。煤層底部發育1～2層夾矸，夾矸厚度約0.05～0.15m，巖性為泥巖。工作面煤層整體呈寬緩坡狀構造，底板標高為987.8～1025.5m，最大相對高差為37.8m。
煤層頂底板情況
52307綜采工作面煤層頂底板情況如表2所示。
表2? 52307綜采工作面煤層頂底板情況表
頂底板 巖石名稱 厚度(m) 巖性特征
老頂 細砂巖 2.9～21.8 灰白色，分選中等，磨圓度好，成分以石英為主，泥質膠結，波狀層理。
直接頂 粉砂巖 0～2.8 灰色，微波狀層理，泥質膠結，富含植物化石。
偽頂 泥巖 0～0.25 灰色、灰褐色，水平層理發育。
直接底 粉砂巖 1.7～5.2 灰色，泥質膠結，水平層理發育，局部有泥巖、粗砂巖薄層發育。
（三）工作面設備配套情況
52307綜采工作面設備配備情況見表3所示。

表3? 52307綜采工作面設備配備情況
序號 設備名稱 規格型號 序號 設備名稱 規格型號
1 采煤機 EKF SL1000-6698 5 刮板輸送機 3×1600KW
2 中部支架 ZY18000/32/70D 6 轉載機 700/350KW
3 端頭支架 ZYT18000/28/55D 7 破碎機 700/350KW
4 過渡支架 ZYG18000/32/70D??
（四）工作面礦壓情況
通過對52307綜采工作面礦壓數據的收集統計，得到52307工作面礦壓顯現主要規律如下：
（1）工作面周期來壓步距20～30m，平均來壓步距25m，具體見下表。
表4? 工作面推進至3105～3244m和3285～3415m期間來壓步距統計表
周期來壓起始位置/m 3107～3130 3130～3156 3156～3185 3185～3205 3205～3225
來壓步距/m 23 26 29 20 20
周期來壓起始位置 3286～3315 3315～3345 3345～3372 3372～3393 —
來壓步距/m 29 30 27 21 —
平均來壓步距 25m
（2）工作面周期來壓時壓力值在450bar左右，局部壓力顯現強烈區域壓力值達到470bar。其中來壓持續段長度5.6～8m，安全閥開啟率30%，工作面活柱下縮量300mm左右，兩順槽頂板無離層和下沉等情況。
（3）工作面推進至3280m后，工作面周期來壓的同步性較差，整體上呈現前半部和后半部兩段交替來壓的特點。其中前半部壓力集中在25～80#架區域，后半部壓力集中在60～135#架區域。
（4）工作面推進至3010m之后，平均來壓步距約25m，較之前的來壓步距明顯增大。在之前工作面推進至2600～2850m區域時，平均來壓步距15.5；推進至2850m至3010m區域時，平均來壓步距19.7m。分析引起周期來壓步距增大的主要原因是工作面的推進速度加快和埋深逐步增大。
（5）工作面最近一次的來壓位置為距切眼3393m處，來壓持續了9m，壓力甩過后至目前停機位置（距切眼3415m），工作面呈現無壓狀態。
二、事故經過及造成的損失
2017年3月28日，大柳塔煤礦7.0m采高52307工作面推進至3413m處，采煤機停在130～140#支架正常停機檢修，液壓支架壓力數據為260～310bar。12:10分工作面133～145#支架采空區老頂垮落，將133～145#支架推出，將運輸機及采煤機推出擠在煤幫上。12:20跟班隊干匯報礦調度指揮中心，啟動故障搶修預案。12:45經現場診斷，發現采煤機左搖臂耳座托架變形，左行星減速機構外齒圈斷裂、行星頭浮動密封損壞，右搖臂行星減速機構內部軸承損壞，現場無法修復，確定更換左、右搖臂。23:00左、右搖臂更換完畢，開始試生產，3月29日0:00正式恢復生產，影響生產10小時，直接經濟損失超過500萬元。
三、事故原因分析
工作面回采速度加快，周期來壓步距變大。自2017年3月15日開始52307綜采面調整為主采，工作面周期來壓步距逐漸增加，頂板懸垮距離變大。
由于工作面回風順槽頂板支護作用及順槽煤柱支撐作用，造成工作面機尾三角區域老頂在工作面周期來壓時未及時垮落，老頂形成大塊結構。
（三）52307工作面在133～145#支架上覆老頂形成大塊結構后，整塊結構整體失穩、下沉，作用于支架掩護梁，對支架掩護梁施加一個向前的分力，推動支架前移，將采煤機擠在煤壁上，損壞采煤機搖臂。
52307工作面支架推出機理示意圖如圖3和圖4所示。
（四）52307工作面平均采高6.8m，上覆直接頂最厚為2.8m。直接頂緊跟工作面垮落后，最大充填高度4.5m（碎脹系數1.6），垮落矸石無法完全充填支架后冒落空間，導致支架后垮落矸石與老頂間存在較大間隙，無法對老頂垮落形成支撐和緩沖作用，使老頂垮落直接作用于支架掩護梁，導致支架被推出。
四、采取的防治措施及取得的效果
提前對工作面兩端頭三角區頂板實施高壓水預裂。在工作面兩端頭區域上覆頂板采用高壓水預裂技術提前弱化老頂，預裂鉆孔深度一般為30m，在需要施工的區域沿順槽方向每15～20m預裂一次。
兩順槽嚴格執行退錨措施。兩順槽端頭架頂梁前端4m范圍提前實施退錨，切斷端頭三角區域易形成懸頂的條件。
（三）盡量保證工作面勻速推進。避免推進速度過快或者過慢，造成老頂周期來壓不規律，更容易形成架后懸頂。
（四）工作面采高嚴禁超過6.9m。7m采高液壓支架的最大升起高度為7m，為了確保支架接頂支護效果良好，工作面采高嚴禁超過6.9m。
（五）加強工作面支架管理。保證支架架形及支撐狀態良好，前梁接頂嚴密，初撐力達到252bar，護幫板到位。有懸頂的區域安排專人檢查，二次補升初撐力到位。嚴格執行頂板管理“五到位”制度，即護幫板到位、初撐力到位、伸縮梁到位、跟機拉架到位、超前拉架到位。
（六）加強工程質量管理。保證工作面工程質量，保持頂底板平整，控制好煤機抬落刀幅度，尤其嚴禁采煤機連續臥刀，避免造成工作面底板連續下坡給支架推出創造條件。
（七）統計好礦壓數據，采煤技術員及時對礦壓進行分析，準確掌握來壓規律，預測來壓前及時告知。
五、事故經驗教訓
分析采煤機搖臂損壞事故原因，吸取教訓，制定了專項的防范措施。
生產期間安全防范措施
1、工作面有懸頂時，禁止任何人到架前作業，禁止在架縫間停留或坐在架間液管上休息。
2、懸頂區域支架工拉架應滯后底滾筒拉架，預防懸頂垮落推出煤機損壞采煤機。
3、更換架前安全立銷，觀察無懸頂時方可更換，必須有專人監護，保證護幫板支護到位，初撐力到位，關閉本架鄰架閉鎖及進液截止閥。
4、生產過程中馬蒂爾司機、機頭工系好保險帶，防范老頂垮落颶風沖擊。
5、機頭吃三角煤或推移機頭機尾時，專人監護禁止人員通過；馬蒂爾司機和機頭工監護好通過運輸順槽過往的人員。通過時要迅速，發現有耳鳴或耳膜壓迫感時立即蹲下并抓住身邊固定可靠物體。
6、拉超前支架必須拉好過渡架，便于人員通過，防止液管與大柱距離過近人員通過時支架突然推出，夾傷行人。
7、加強員工的教育培訓，確保每一位員工熟悉采空區老頂垮落的危害及防范措施。
檢修作業期間安全防范措施
1、機頭機尾30架范圍內，禁止采煤機停機檢修，應該在端頭30架范圍外的三無地帶且采空區無懸頂處停機檢修。
2、檢修采煤機區域禁止其他崗位平行作業，檢修煤機區域護幫板、初撐力、伸縮梁必須到位。檢修煤機滾筒時必須做二次防護。
3、檢修時三角煤不要割透，割出機窩就行。
4、懸頂檢修時，初撐力必須升緊達到252bar以上，護幫板必須打到位，嚴禁登高作業。
5、懸頂區域禁止降架檢修檢修支架。
6、在端頭檢修三機時登高作業必須系安全帶，并且專人監護。
7、檢修期間人員嚴禁站在架縫中間，防止來颶風時把作業人員吹在大腳前。
案例四：補連塔煤礦12401綜采面頂板漏冒事故