一、工程概况
开采条件
12404工作面为补连塔煤矿1-2煤四盘区第四个开采工作面，工作面长度311m，沿煤层走向推进，推进长度3622m。顶板冒落区域上覆基岩厚度220m，松散层厚度15m。
工作面老顶以粉砂岩、砂质泥岩为主。直接顶以泥岩、细粉砂岩为主，泥质胶结，波状层理与小型斜层理发育，局部存在煤岩互层。
表1  煤层顶底板特征表
顶、底板名称 岩石名称 厚度/m 岩  性  特  征
老  顶 粉砂岩、砂质泥岩 9.94～28.65m 主要成分为石英和长石；次棱角状，分选较好，泥质胶结，水平层理发育。
直接顶 粉砂岩、细沙岩 0～9.69m 灰色、灰白色，泥质胶结，分选较好，波状层理与小型斜层理发育，偶发育小型斜层理
伪  顶 泥岩、炭质泥岩 0～1.02m 灰色、灰黑色，含炭质。
主要设备配套
工作面选用EKF公司制造SL1000型采煤机，JOY公司制造的SDAFC3×1000kW型刮板输送机，JOY400KW破碎机和JOY400KW转载机。工作面支架为郑煤生产的ZY11000/25/50液压支架。
二、事故经过及造成的损失
事故经过
2010年7月23日早班10时，12404综采工作面推进3194m，此区域上覆基岩厚度220m，埋深235m。煤机割至机尾时150～172#架顶板出现垮落，13时工作面刮板机断链,15：40分处理完毕。23日中班接班开机生产时，跟班队长王某发现机尾顶板极为破碎，决定先在机尾连续加刀，以便接住顶板。第一次进机尾拉架时顶板又出现了垮落；第二次进机尾时，再次发生了大面积垮落，冒落高度1.5～2.2m左右，梁端距1.3～2.0m左右（伸缩梁伸出后）。王某当即汇报调度室、队长及矿领导，要求采取措施处理。由于顶板冒落范围大且岩层稳定性差，为了防止漏顶区进一步扩大，经矿研究决定立即组织高分子材料及相关设备。24日夜班00：00时开始对顶板漏冒区采取打锚索及注射马丽散方式加强支护，至24日18：40分顶板及煤帮加固完毕。
7月24日19时工作面开机生产，在机头段割煤准备把工作面调直后接住顶板。但至23时割煤两刀时发现煤机左摇臂故障，随即组织人员检查，25日00：30分汇报设备管理中心及总调度室需要更换摇臂。停机后工作面压力持续增大，片帮冒顶再次加重，架型变差。
7月24日0：00开始处理冒顶，7月27日0:50开始恢复生产，总计影响生产时间3天零50分钟。
造成的损失
1、该事故直接造成工作面停产大约3天，直接影响产量7.5万吨。
2、该事故耗费人力物力，注高分子材料800桶，约花费60万元。
三、事故原因分析
经分析，造成工作面机尾冒顶事故的主要原因有：
12404工作面基岩厚度约220m，松散层厚度约15m，直接顶为泥岩层理极为发育，局部胶结，不稳定，存在煤岩互层，回采过程中顶板极难控制，周期来压时显现明显，是造成冒顶事故发生的主要原因。
12404工作面支架状态差，支架油缸、结构件、液管损坏量较大，且配件到货不及时，导致支架存在问题较多，支护阻力达不到设计要求。
（三）工作面回采开始，一直片帮，周期来压期间，片帮更加明显，并有漏矸现象，由此可见，支架设计支护强度存在不足。
（四）12404回顺顶煤厚，最厚处达1.8m，回顺过渡段受二次采动影响，顶煤留设难度大，易冒落，造成采高较大，支架接顶不严。
（五）停机处理采煤机左摇臂故障，时间长达48小时，造成工作面冒顶范围进一步扩大。
（六）煤机司机与支架工配合不当，割煤速度快，拉架滞后，造成局部空顶漏矸、冒顶。
四、采取的防治措施及取得的效果
锚索支护
23日中班，组织人员在130～178#架采用规格Φ15.24×6.5m锚索进行支护。
锚索垂直顶板在两支架之间及梁端处施工，冒落高度较大处则在煤岩分界面以30°角倾斜向顶板内施工，其中机尾172～178#架共计施工5套，中部冒落区152-171#支架由于冒落高度及梁端距大，存在较大施工风险，故未施工锚索，132-152#支架共施工锚索17套。
24日中班摇臂故障，对冒顶及煤机停放区域顶板加固，累计施工锚索69套。 132～135#架施工3套，118～126#架施工9套, 91～110#架施工18套, 85～87#架施工4套，52～56#架施工5套。
为加固顶帮，在漏顶区150～178#架施工注浆孔，钻孔距煤岩分界面1.2m，每2架施工一钻孔，施工角度为45°，孔深5.0m，施工完毕后注射马丽散，至24日18：40共施工并注射14个孔。
24日中班对冒顶区及煤机停放的140#架处进行顶帮加固，在135～147#架、152～159#架、162#架、167～176#架施工注射孔12个。
为使支架能起到支撑作用，25日夜班在该段支架顶梁至煤壁上方架设木板、泡沫并使用罗克休、马丽散充填，制作人工假顶。
五、事故经验教训
矿井必须认真总结本次事故教训，补充完善并组织综采队员工认真学习防治漏顶安全技术措施，定期组织培训学习，提高对顶板管理认识。
矿井必须加大工程质量监督检查力度，措施落实到位，顶板管控有效，并对事故责任人加大处罚力度。
（三）加强工作面设备的日常检修维护工作，防止设备停机造成冒顶事故进一步扩大。
（四）矿井要严格控制机尾过渡段顶、底煤留设厚度，当顶煤留不住时，合理留设底煤，防止支架不接顶造成初撑力不够引发冒顶事故。