一、工程概况
22404综采工作面位于大井2-2煤四盘区，工作面埋深95～120m，煤层平均厚度4.7m，工作面长度219.4m。初采时顶板没有采取强制放顶措施。


工作面直接底为泥岩，老底为细粒砂岩，直接顶为粉砂岩，老顶为细粒砂岩。22404综采工作面顶底板情况如表1所示。
表1  22404综采工作面煤层顶底板情况表
顶底板 岩石名称 厚度(m) 岩性特征
老顶 细粒砂岩 ＞8 细粒长石石英砂岩：浅灰色，见小型交错层理，夹粉砂岩薄层，见少量植物化石碎片，泥质胶结。
直接顶 粉砂岩 4.7 灰色，波状层理，夹煤线。
直接底 泥岩 1.1 深灰色，水平层理，见小型滑动构造，破碎。
老底 细粒砂岩 12 细粒长石石英砂岩：灰白色，块状层理，粒度均匀，泥质胶结，与下伏岩层冲刷接触。
二、事故经过及造成的损失
2002年4月份，22404综采面开始回采没有采取强制放顶措施。2002年4月12日四点班，由于工作面工程质量差，本班接班后正常生产调整工作面，此时工作面推进了约50m。17时50分采煤机返刀扫顶，行走至65#支架时，支架后采空区顶板大面积突然垮落，形成巨大的空气冲击波，将正在65#支架前的采煤机司机魏某推倒，导致其头部受伤，经抢救无效死亡。
三、事故原因分析
（一）直接原因
魏某自保意识和危害辨识能力差，老顶来压期间个体防护不到位，安全帽未系帽带，冲击波将其吹倒时，头部直接撞在66#支架底座棱角上。
间接原因
1、现场顶板管理不到位，老顶来压期间的安全防范措施落实不到位。
2、未采取强制放顶措施，对于老顶来压的预控措施缺乏科学性。
四、采取的防治措施及取得的效果
认真吸取本次事故教训，综采工作面初采期间采取超深孔爆破强制放顶技术，加强了综采工作面初采期间的顶板管理。
（一）采取超深孔爆破强制放顶技术
该技术的核心是长短炮眼搭配分组布置，增设加强眼和采用PVC管装药新工艺，下面作简要说明。
1、长短炮眼搭配分组布置
以活鸡兔井12312工作面强制放顶为例，对炮眼布置进行说明，如图2所示。炮眼仰角设计为30°，炮眼布置采用长短炮眼搭配分组“一”字形的布置方式，每组内设3个炮眼，炮眼间距7～10m。各炮眼的水平投影均在同一直线上，炮眼中心线距切眼中心线1m，根据12312工作面顶板关键层位置，确定炮眼长度分别为32m、28m和24m。
2、增设加强眼，确保放顶效果
在厚度大、完整性好、比较坚硬的顶板条件下，需要在上述炮眼布置的基础上每隔一组增设1个加强眼，以确保顶板的爆破效果，加强眼与每组炮眼中的最长炮眼的技术参数相同，将单孔变为双孔，孔间距1m，加强眼一般布置在切眼两端和中部。

  
3、采用PVC管装药新工艺
PVC炸药管制作工艺：将φ75mm的PVC管截成2m长，并在管子一头用PVC胶粘上管接头。用导爆索将所有PVC管穿起来，并留够导爆索外露长度。将已穿好导爆索的管子顺序折叠捆绑起来，将每组管子的一头管口用封口纸卷堵塞。再将PVC管竖起来，把有封口纸卷堵住的一头朝下，向管内装药，每米PVC管装药3.6kg，装药系数为0.7，采用水胶炸药，装满后用封口纸卷封住。
炮眼装药工艺：往炮眼内装药时，将制作好的PVC炸药管和PVC炮泥管用工程车运到井下放炮地点，然后人工将其一节一节地按顺序对接起来装入炮眼内，最后进行封孔。PVC管装药示意图如图3所示。
图3 强制放顶炮眼的PVC管装药新工艺示意图
综采工作面初采采用超深孔爆破强制放顶技术后，顶板得到充分破坏，取得了良好的放顶效果，消除了初采期间大面积悬顶产生飓风伤人的安全隐患。
严格执行综采面初采顶板管理技术措施
为确保综采面初采期间的作业安全，综采面采取超深孔爆破强制放顶后，还应严格落实以下顶板管理措施：
1、工作面运、回顺正帮提前用喷漆标明推进距离，以便准确预测掌握初次来压。
2、初次来压前，工作面及两顺槽暂时不要悬挂太多的标识牌板，以防来压时的飓风使牌板乱飞伤人。
3、初次来压前工作面两头顺槽联巷暂不施工密闭墙，增加顶板垮落时的飓风排泄通道，降低工作面飓风强度。
4、初次来压前，工作面附近的其他工程都暂停作业，减少人员。
5、初采期间无关人员严禁进入工作面。
6、初采期间工作面全体作业人员必须佩戴头盔。
7、加强工作面支架管理，保证顶底板平整，支架架形及支撑状态良好，前梁接顶严密，初撑力达到252bar。
（三）准确判断综采面初次来压，确保安全隐患消除
综采面初采阶段顶板大面积垮落的飓风安全隐患是否彻底消除，必须在准确判断初次来压发生后方可确定，判断初次来压的标准有2个。
1、通过工作面矿压显现（如架前漏矸、工作面煤壁片帮、支架压力急剧升高、安全阀泄液等），来判断工作面是否来压。
2、通过地表是否产生明显塌陷裂缝来判断。
以上两个标准必须同时具备，才能断定综采面初次来压已经发生，才能确定初次来压飓风伤人的安全隐患已经消除。
五、事故经验教训
（一）综采工作面初采期间必须采取强制放顶措施。
初采期间必须制定专项的安全技术措施并严格落实。
（三）严格落实跟班制度，管理人员对安全隐患进行排查，并及时采取措施处理。
（四）个人防护用品必须到位，杜绝违章作业。