神东煤炭集团公司煤矿顶板事故案例汇编

神东煤炭集团公司煤矿顶板事故案例汇编

生产管理部编制

二零一七年九月十日

编审委员会

主任杨俊哲

副主任罗文

主编姚海

编写李瑞群李金刚杨永亮杨晓超高峰蔚保宁曹建云

王秀元翁海龙陈佩东任志国冯晓栋苏杰审稿高登云杨建彬韩龙杨晓强华玉鑫

目录

第一部分巷道掘进篇 (6)

案例一：大柳塔煤矿“10.10”顶板事故 (7)

案例二：补连塔煤矿12煤五盘区回风大巷冒顶事故 (11)

案例三：锦界煤矿31109机头硐室冒顶事故 (15)

案例四：上湾煤矿22煤辅运巷冒顶溃水溃沙事故 (17)

案例五：哈拉沟煤矿12上101掘进面“11.4”顶板事故 (21)

案例六：哈拉沟煤矿中央主运大巷54L顶板冒顶事故 (26)

案例七：石圪台煤矿72301切眼掘进冒顶事故 (30)

案例八：石圪台煤矿71304辅运顺槽冒顶溃水溃沙事故 (35)

案例九：乌兰木伦煤矿2204掘进工作面顶板事故 (38)

案例十：寸草塔二矿22116辅运顺槽顶板伤人事故 (42)

案例十一：寸草塔二矿31204回风绕道顶板伤人事故 (45)

第二部分综采面回采篇 (49)

案例一：大柳塔煤矿22404综采面“4.12”飓风事故 (50)

案例二：大柳塔煤矿52304综采面末采冒顶事故 (55)

案例三：大柳塔煤矿52307综采面老顶垮落推出支架挤坏煤机摇臂事故 (64)

案例四：补连塔煤矿12401综采面顶板漏冒事故 (70)

案例五：补连塔煤矿12404综采面顶板漏冒事故 (80)

案例六：补连塔煤矿12511综采面顶板漏冒事故 (84)

案例七：榆家梁煤矿42213综采面末采漏顶事故 (90)

案例八：榆家梁煤矿43308综采面初采压架事故 (95)

案例九：布尔台煤矿42105综放面动压事故 (99)

案例十：布尔台煤矿42106综放面动压事故 (106)

案例十一：锦界煤矿31107综采面顶板伤人事故 (113)

案例十二：上湾煤矿12211综采面过空巷冒顶事故 (116)

案例十三：哈拉沟煤矿22203综采面“3.11”顶板事故 (121)

案例十四：哈拉沟煤矿22529综采面机尾超前冒顶事故 (125)

案例十五：哈拉沟煤矿22408-1综采面缩面冒顶事故 (133)

案例十六：石圪台煤矿71206综采面过空巷冒顶事故 (138)

案例十七：石圪台煤矿31201综采面压架事故 (144)

案例十八：石圪台煤矿31204综采面末采贯通压架事故 (157)

案例十九：保德煤矿81304综放面压死支架的事故 (165)

案例二十：乌兰木伦煤矿2204综采面顶板事故 (174)

案例二十一：柳塔煤矿12104综采面过空巷压架事故 (178)

案例二十二：寸草塔煤矿22103综采面漏顶事故 (186)

第一部分巷道掘进篇

案例一：大柳塔煤矿“10·10”顶板事故

一、工程概况

大井22煤六盘区22607综采面东侧与F8断层之间的三角块段采用旺格维利采煤法回采，回采区域如下图所示。支巷煤柱设计宽度为9m，每8条支巷留设一条保护煤柱，旺采刀间煤柱的宽度为0.5～1m。旺采区沿煤层底板回采，顶煤

留300～500mm为准，采高不低于4m。

发生事故时，正在回采12支巷，第5支巷留设了9m的隔离煤柱，5支巷至12支巷间的顶板悬空一直未冒落，空顶面积约10235m2。

图1 22607综采面东侧旺采区回采位置

图2 22607综采面东侧旺采区右翼二区段设计图

二、事故经过及造成的损失

事故时间：2005年10月10日17时05分。

事故地点：大柳塔井12607东房采面右翼2区段1号辅运巷4联巷口及12支巷

2005年10月10日7时30分左右，连采三队八点班带班队长郑某等15名工人下井，在右翼二区段右侧12支巷作业。当时该区段5支巷留设了9m的隔离

煤柱，计划在12支巷采完后再留设9m的隔离煤柱，5支巷至12支巷间的顶板悬空一直未冒落，空顶面积约10235m2。15时50分连采三队四点班带班队长谢某等13名工人开完班前会后，下井接班。下午17时左右交接班时，电钳工王某、马某、刘某、汪某、谢某和关某等六人在12607东侧旺采区右翼二区段辅运平巷4联巷旁边的铲车周围测瓦斯、修理铲车，八点班带班队长郑某、林某、电钳工于某、连采机司机白某等四人在12607东侧旺采区右翼二区段辅运平巷12支巷内距巷口约5m处交接班。大约17时05分，12607东侧旺采区右翼二区段5支巷至12支巷间采空区顶板突然大面积跨落，顶板冒落形成的飓风将东侧旺采区右翼二区段辅运平巷4联巷旁边铲车周围的电钳工王某、马某、刘某、汪某、谢某和关某等六人和在12支巷内的带班队长郑某、林某、电钳工于某、连采机司机白某等四人吹倒。飓风过后，12支巷内的带班队长郑某和电钳工于某先爬起来，发现他们的矿帽被飓风吹掉了，矿灯也被飓风吹得绞在一起，两人把绞在一起的矿灯分开并打开开关，发现连采机司机白某爬在旁边的地上，白某想爬起来，撑了一下地就又倒下了，郑某和于某急忙过去想把他扶起来但是扶不动，正在此时，又发生了冒顶，冒顶形成的飓风又一次吹来，郑某和于某急忙趴倒，飓风过后，两人又试图扶起白某可还是扶不动，郑某和于某只好喊人，喊了几声，光听到有人答应看不到有人过来，过了一会林某过来了，他们三人一起扶起白某撤离12支巷。在4联巷铲车周围的王某、马某、刘某、汪某、谢某和关某等六人被飓风吹倒后，刘某和马某爬起来发现他们的矿帽和矿灯不见了，找到矿灯后，发现王某头部受伤仰面朝天躺在铲车边的地上，两人问王某情况怎么样，王某手捂住肚子说他腹部疼，随后四点班带班队长谢某、郑某、于某和白某等人也到了辅运平巷4联巷，郑某安排打电话向大柳塔煤矿调度室报告事故情况时，带班队长谢某说已经打过了，之后林某、关某护送白某先离开辅运平巷，于某和谢某用电工刀割下来一块风筒布，大家一起把王某慢慢地扶到风筒布上，用风筒布把王某抬到随后赶来的李某的农用车上，并护送王某一起升井。矿调度室在接到井下事故报告后，立即安排车辆下井接应，并联系120急救车辆和医护人员到井口等待。白某和王某先后升井，在井口经120医生急救处理后送往神东职工总医院治疗。王某在神东职工总医院经抢救无效于2005年10月10日18时30分死亡。白某在神东职工总医院因左侧颅骨骨折做了手术，在神东职工总医院住院接受治疗。

事故造成的损失：事故造成一人死亡、一人重伤。

三、事故原因分析

（一）12607房采采空区大面积悬顶垮落（115×89m），，是造成此次伤人事故的直接原因。

（二）未及时对悬顶采空区顶板进行强制放顶，是产生飓风伤人的主要原因。

（三）根据已往开采经验，神东公司确定旺采区域正常回采时，每隔6～8个支巷留设一个隔离煤柱，这个经验数据无理论依据。

（四）现场管理不到位，在顶板大面积悬空的情况下未及时留设隔离煤柱。

（五）矿井未对旺采面采空区顶板进行有效监测监控。

四、采取的防治措施及取得的效果

（一）加强技术管理，制定切实可行的、针对性强的作业规程和安全技术措施，使职工熟练掌握,并认真贯彻执行。

（二）对旺采区的设计进一步优化，将刀间煤柱的宽度增大为1.5m。

（三）对边角块段煤的回采，尽量布置长壁采煤工作面，采用全部垮落法管理顶板，确保煤矿的安全生产。

（四）房采时应采用技术手段加强顶板的监察、监控，合理控制房采工作面的空顶面积，地质情况发生变化时，及时采取预防措施。

（五）必须认真吸取此次事故教训，从严管理，落实防范措施，防止同类事故再次发生。

五、事故经验教训

“10·10”顶板事故是在采用旺格维利采煤法过程中，由于对顶板控制经验不足，对顶板安全缺少科学的论证和监测监控造成的，为矿区顶板管理敲响了警钟。在这次事故的教训中，大柳塔煤矿对旺格维利采煤法的设计进行了优化，增大了刀间煤柱的宽度，增加了保护隔离煤柱的留设，强化了旺采期间的顶板管理及各项安全技术措施的编制和执行。

案例二：补连塔煤矿12煤五盘区回风大巷冒顶事故

一、事故经过及造成的损失

（一）事故经过

补连塔煤矿12煤五盘区回风大巷与12煤四盘区采空区煤柱宽度42.7m，与五盘区主运大巷煤柱宽度24.4m，巷道设计宽高尺寸为6.0×4.05m。采用锚网喷支护设计（见图1），顶板每1.2m设计6套φ18×2100mm圆钢锚杆，每2.4m

设计2套φ17.8×6500mm锚索，钢筋网规格φ6.5×200×200mm，喷50mm厚C20混凝土。

图1 12煤五盘区回风大巷支护断面图

2017年6月21日上午9:20分，通风队电钳工周某检查时，发现12煤五盘区回风大巷约4500m处大巷顶板发生全断面冒落，当即向调度室汇报，调度室接到汇报后立即启动顶板事故应急响应程序。具体冒顶位置如图2所示。

图2 12煤五盘区回风大巷冒顶位置示意图

矿领导及机关科室负责人立即到达现场查看冒顶情况，经核实冒顶位置为回风大巷4493～4508m，冒高4.3m，宽5.7m，长度15m。

确定支护方案后立即进行处理，处理工作历时10天，于7月1日夜班支护完毕。具体如图3所示。

图3 12煤五盘区回风大巷冒顶示意图

（二）造成损失

巷道支护及出渣费用约10.8万元。

二、事故原因分析

（一）主要原因

12煤五盘区大巷掘进时间为2011年5月～2012年6月，冒顶处巷道掘进时间为2012年5月下旬。根据冒顶处揭露顶板岩性素描（见图4）和钻探结果，该处顶煤厚度0.5～0.9m ，顶板以上约4.0m 范围内为粉砂岩、泥岩及砂质泥岩互层。

图4 12煤五盘区回风大巷冒顶处岩层柱状图

通过冒顶处的岩层柱状图看出，锚杆锚固端位于泥质胶结的粉砂岩中，

锚索

锚固端位于砂岩中。顶板长期受裂隙水浸润致使其强度降低，锚杆（索）组合梁加固拱效果差，巷道跨度上无法保持稳定结构，是导致巷道冒顶发生的主要原因。

（二）直接原因

矿井在巷道掘进中没有详细勘查，根据巷道顶板岩性变化变更支护方案。对巷道后期出现的淋水未引起足够重视，没有及时采取补强支护措施，致使巷道因顶板围岩结构失稳发生冒顶。

（三）间接原因

5月份巷道隐患排查中，已发现五盘区回风大巷4260m处顶板有0.06m2喷浆层离层剥落，却未能引起管理人员重视，未对附近巷道进行细致排查，顶板管理重视程度不够。

四、采取的防治措施与事故经验教训

（一）矿井对五盘区主运、辅运、回风大巷的顶板进行取芯，掌握顶板岩层结构和物理力学性质，根据取芯结果制定三条大巷的补强支护方案，并逐步实施。

（二）加强顶板离层监测和顶底板移近量观测，在五盘区三条大巷安装了顶板离层仪，每隔200m设置一处顶底板移近量观测点，划分责任，派专人定期观测。

（三）矿井下发顶板岩性探测管理办法，对掘进巷道的顶板岩性进行探测并建立台账，对复合顶板、软弱岩层及其它影响支护强度的情况时，及时制定针对性的支护方案并做好后期巷道变形观测工作。

（四）对矿井所有大巷的支护质量进行排查。经统计，矿井无锚索支护大巷总长度53300m，按照紧要程度逐步进行实施。

（五）进一步加强隐患排查整改管理，对查出的顶板隐患由矿技术专业组核实并制定支护处理方案，切实消除顶板安全隐患。

案例三：锦界煤矿31109机头硐室冒顶事故

一、工程概况

31109机头硐室位于31煤一盘区，该机头硐室采用炮掘施工，硐室设计宽度5.4m，高度5.5m，实际高度6.2m。顶板采用“锚杆+钢筋网片+锚索”支护，锚杆采用ψ16*2100mm圆钢锚杆，间排距为1000*1000mm，锚索规格为ψ

17.8*8000mm，锚索间排距为3000*3000mm，喷浆厚度为50mm。

二、事故经过及造成的损失

2014年8月29日14点50分左右，运转队工人王某向矿调度室汇报：31109机头硐室靠近31煤集中辅运侧顶板离层有响动。调度室接到通知后及时联系生产办和安全办派人到现场查看。15点55分左右，运转队工人刘某向调度室汇报：31109机头硐室靠近31煤集中辅运侧冒顶，冒顶范围1500mm*3500mm*2000mm。16点10分左右，值班矿领导、生产办、安全办相关人员陆续抵达现场并设置警戒。查看现场后，立即组织锚索队在冒顶区域前后进行补强支护，由胜利公司处理冒落区域矸石并挂网支护，8月30日22点55分冒落区域全部处理完毕。该事故共计影响一盘区正常生产32h。

三、事故原因分析

通过分析，造成本次事故原因如下：

（一）直接原因

巷道顶板支护强度不足。根据钻孔jbs7、J203、JB202-1等资料分析知，该区域上覆基岩厚度为45m左右，松散层厚度55m左右。从31煤煤层往上顶板岩性首先是约2～3m粉砂岩，其次是0.3～1.0m的泥岩与砂质泥岩，再往上是4～10m的粉砂岩与细砂岩。硐室支护时锚杆锚固端处于0.3～1.0m泥岩与砂质泥岩中，岩石长时间风化后，导致巷道支护强度降低，是出现冒顶的直接原因。

巷道隐患排查不到位。机头硐室属于大断面超高巷道，巷道顶板变形状况无有效监控手段，并且日常排查不到位，导致顶板下沉超过规定未及时发现，是出现冒顶直接原因。

（二）间接原因

巷道多次受采动影响。冒顶区域多次受连采掘进挑顶和机头硐室挑顶扩帮等采动影响，是出现冒顶的另一原因。

工程施工期间监管不到位。31109机头硐室设计高度 5.5m，实际掘进高度6.2m，施工期间监管不到位；施工期间锚索、锚杆支护质量检查不到位，是发生冒顶的又一原因。

三、采取的防治措施

为杜绝类似事故再次发生，采取如下措施：

（一）对全矿井下在用机头硐室进行全面排查，对存在的安全隐患及时处理；同时，对机头硐室进行补强支护，确保巷道顶板安全。

（二）在工程设计时，进一步优化巷道支护设计参数，保证巷道支护强度满足使用要求。

四、事故经验教训

（一）加强图纸设计管理。生产办进一步优化图纸设计，机头硐室、风桥等大断面巷道锚索支护时应加w钢带，掌握顶板岩性变化情况，确保设计巷道支护参数合理。机头硐室设计根据设备参数，合理降低硐室高度，杜绝巷道超高施工。

（二）加强隐患排查管理。对机头硐室、风桥、切眼等大断面、超高巷道，尤其是多次受采动影响的巷道，加强隐患排查管理，定期对顶板完好情况进行全面排查，发现隐患，按照“五定”跟踪督办。

（三）做好巷道顶板离层观测管理。对机头硐室、风桥、切眼等大断面巷道设计安装顶板离层仪，加强对在用巷道顶板离层监测力度，确保各巷道处在有效监控范围内，发现离层及时处理。

案例四：上湾煤矿22煤辅运巷冒顶溃水溃沙事故

一、工程概况

（一）工作面概况

22煤三条大巷设计长度1650m，冒顶区距离巷道开口1350m，煤厚4.3～7.6m，平均5.3m。冒顶区域煤层埋深69～91m。该区域受强烈的冲刷和剥蚀，致使煤层及上覆基岩遭受不同程度的破坏，给安全开采造成极大困难。

（二）顶底板岩性

22煤辅运、胶运、回风巷顶底板情况如表1所示

表1 煤层顶底板情况表

（三）工作面设备配套情况

配套12CM15-10B连续采煤机，ARO-40-RELMB-CWT四臂锚杆机，1030给料破碎机，488GLBC铲车，带宽800mm胶带机，BKJ-NO6.0 2X18.5局部通风机。

（四）工作面支护情况

22煤三条大巷采用锚杆支护。顶板采用φ16×1600mm圆钢锚杆支护，间排距为1000×1000mm。

图1 三条大巷巷道支护平面图

二、事故发生过程

（一）事故发生经过

2001年5月30日夜班，11:00当班带班队长甘某组织召开班前会，班前会甘某强调工作面顶板局部破碎、淋水大，作业过程中短掘快支，确保安全生产。井下交接班完毕，煤机司机刘某开始掘进辅运大巷，掘进5m后，停机检查工作面顶板情况，发现顶板淋水有变大的迹象。立即将煤机退出，并通知相关人员对

掘进段顶板进行支护。锚杆机司机接到通知后，立即开始对辅运顺槽顶板采用锚杆支护，支护中发现顶板淋水不断增大，锚杆机司机加快支护进度，支护完毕后立即将锚杆机和人员同时退出。早上5：20左右，辅运顺槽给料机处人员听见岩石滚动的轰鸣声，用矿灯照射发现后方区域冒顶，且泥沙及岩石从顶板急速下泄，立即组织人员向后方撤离。此时煤机司机正在胶运大巷进行掘进，已掘进10m 左右，煤机司机发现运煤车迟迟不来接煤，感觉情况不对，立即将煤机往后侧联巷倒机，倒移煤机过程中，发现后侧巷道有人员在晃矿灯。此时煤机移至联巷口位置，煤机司机刘某赶紧下机，往外撤离，此时发现泥沙推进至胶运靠近回风巷的联巷口，估计深度1m。观察四周发现沿胶运及辅运巷道的撤离路线被堵塞，此时发现靠近回风侧的联巷还可撤离。煤机司机刘某立即沿联巷撤离致回风巷，与前来救援的肖某、杨某汇合，带班队长甘某立即将情况向矿调度室进行了汇报，并清点人员组织撤离升井。

调度室在2001年5月31日7点20分接到井下人员汇报，上湾煤矿22煤辅运巷掘进工作面发生了严重冒顶溃沙溃水事故，一泻而下的泥沙水涌下了辅运巷，并逐渐漫延至胶运巷和回风大巷，堵塞了两条巷道长达420多米，将价值3500万元的生产设备被泥沙淹埋，情况十分危急。

图2 冒顶事故发生的位置

（二）救援过程

事故发生后，上湾矿及时向神东公司汇报了灾情，公司副总经理、副总工程师及时赶赴现场，全面展开了与溃沙灾害抗争的大会战。

公司组成了以副总经理为组长的会战领导小组，指挥现场救援工作。从技术措施、现场组织、地面塌陷治理、恢复生产及安全监督检查上各把一关，开展抢险救援工作。研究制定了详细的救援技术措施，地面动用装载机和车辆将装满块石的麻袋封口回填至地表塌陷坑封堵溃沙通道，井下设置1m宽沙袋墙三道阻止

泥沙的漫延，开启水泵抽排巷道积水，同时抓紧清理巷道泥沙，迅速回撤设备，恢复生产。到6月1日早7点，井下共投放沙袋3000多个，地面投放沙袋4000多个，泥沙及透水基本得到了控制。连采一队于上午9点率先恢复了生产，到6月15日将其它被淹埋的设备全部挖出。矿里及时组织全体检修人员昼夜抢修设备，将煤机、锚杆机、运煤车、给料破碎机部件拆装34次，烘烤电机14台次，于6月18日将挖出的设备全部修复，连采二队也于6月20日恢复了生产，将灾害损失降到了最低点。

三、事故原因分析

（一）直接原因

掘进工作面上覆基岩太薄，厚度仅有2m，顶板破碎，工作面淋水大，是导致大面积冒顶溃水溃沙事故的发生的直接原因。

（二）间接原因

针对22煤层局部受强烈的冲刷和剥蚀，致使煤层及上覆基岩遭受不同程度的破坏。

矿井对顶板重视程度不足，没有对掘进巷道顶板基岩厚度布孔钻探。

安全风险预控不到位，未对22煤大巷掘进工作面过薄基岩的危险源认真辨识与评估，对其存在的风险程度严重认识不足，导致对现场的安全管理不到位。

四、采取措施及取得的效果

针对22煤层存在薄基岩区域的实际情况，22煤层巷道掘进期间严格执行基岩厚度探测工作，确保掘进范围内的上覆基岩厚度情况提前探知。

针对22煤掘进工作面顶板淋水的情况，要对水源科学分析，明确水害的影响范围，采取措施确保将水害影响程度降到最低。

对地面塌陷区，动用机械设备回填麻袋块石，彻底封堵顶板冒落通道，切断