1 概況
付村煤業(yè)公司井田位于滕南煤田南部，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬t/a，主采3上和3下煤層，以綜采為主。三層煤直接頂板和底板為砂質(zhì)泥巖，F(xiàn)＝4~6；老頂為細(xì)砂巖，F(xiàn)＝8~10。三層煤平均埋藏深度500m左右，煤體硬度F＝1.0~2.0。
自1998年礦井試生產(chǎn)以來，在回采巷道中廣泛采用了煤巷錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，巷道一般設(shè)計(jì)為矩形，軌順和運(yùn)順一般寬為4.2m，高為3.2m；切眼寬為7.2m，高為2.6m。其主要支護(hù)參數(shù)為：頂支護(hù)為掛菱形金屬網(wǎng)，鋪鋼梯，安裝大螺紋樹脂錨桿，鋼梯排距800~1000mm；錨桿間距760mm，排距800~1000mm，頂錨桿規(guī)格Φ20×2200mm。幫支護(hù)為掛菱形金屬網(wǎng)，安裝普通鋼筋錨桿，錨桿間距800mm，排距800~1000mm，錨桿規(guī)格Φ14×1600mm。
自采用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)以來，曾發(fā)生過兩次較大型冒頂事故，一是東二輔助采區(qū)皮帶巷道冒頂事故，二是3上205切眼冒頂事故。其中：在3上205切眼冒頂事故中死亡一人，對(duì)公司的安全生產(chǎn)工作造成不良影響。因此，我們對(duì)煤巷錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)結(jié)合付煤礦井實(shí)際進(jìn)行研究、總結(jié)，對(duì)各項(xiàng)支護(hù)參數(shù)加以修正，使頂板隱患消滅在萌芽之中。
2 冒頂原因分析
2.1 冒頂特點(diǎn)
從礦井發(fā)生的冒頂事故來看，煤巷錨網(wǎng)支護(hù)巷道的冒頂具有四個(gè)顯著特點(diǎn)，一是在進(jìn)行巷道施工時(shí)，由于圍巖裂隙發(fā)育，出現(xiàn)局部片幫掉頂，頂幫不平整，造成部分錨桿托盤不能密貼壁面，支護(hù)質(zhì)量明顯下降。二是冒頂前巷道圍巖顯示不穩(wěn)定狀態(tài)的一些特征，如：煤炮頻率、巷道收斂變形速度不減等。三是冒頂?shù)暮穸燃懊娣e較大，兩起冒頂事故的冒頂面積皆在20m2以上，巷道冒頂長(zhǎng)度皆在5m以上，冒頂厚度皆在2m以上，沒有出現(xiàn)錨桿被拉斷的現(xiàn)象。四是冒頂事故皆發(fā)生在一些特殊地點(diǎn)，如：斷層及圍巖破碎帶（3上205切眼，東二輔助采區(qū)皮帶巷）應(yīng)力集中區(qū)、穿層巷道（東二輔助采區(qū)皮帶巷），巷道寬度較大（3上205切眼）。
2.2 原因分析
巷道開鑿以后，當(dāng)圍巖應(yīng)力大于圍巖強(qiáng)度時(shí)，圍巖發(fā)生破裂，出現(xiàn)了圍巖松動(dòng)圈，巷道處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必須進(jìn)行人工維護(hù)。松動(dòng)圈的大小與圍巖應(yīng)力和圍巖強(qiáng)度密切相關(guān)，當(dāng)巖性相同時(shí)，圍巖應(yīng)力越大，松動(dòng)圈越大；當(dāng)圍巖應(yīng)力相同時(shí)，圍巖強(qiáng)度越高，則松動(dòng)圈越小，反之則大（松動(dòng)圈厚度可用超聲波松動(dòng)圈測(cè)試儀或者多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)試出來）。為了保持巷道圍巖相對(duì)穩(wěn)定性，根據(jù)圍巖松動(dòng)圈厚度的不同，可采用不同的支護(hù)方式及支護(hù)強(qiáng)度。付村煤業(yè)公司煤巷錨網(wǎng)支護(hù)初始設(shè)計(jì)是基于中等松動(dòng)圈（LP＝0.4~1.5m）進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在一般巷道中，初始設(shè)計(jì)所提供的支護(hù)強(qiáng)度能夠滿足巷道安全要求，巷道處于穩(wěn)定狀態(tài)。但當(dāng)巷道受斷層、應(yīng)力集中、巷道寬度增大等因素影響時(shí)，或圍巖強(qiáng)度降低，或圍巖應(yīng)力增大，或二者兼而有之，出現(xiàn)了圍巖松動(dòng)圈的進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)圍巖松動(dòng)圈厚度達(dá)到一定范圍時(shí)，特別是超出了錨桿的錨固范圍時(shí)，初始設(shè)計(jì)所提供的支護(hù)強(qiáng)度滿足不了巷道安全要求，巷道處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
分析認(rèn)為，付村煤業(yè)公司煤巷錨網(wǎng)支護(hù)巷道冒頂?shù)母驹蛟谟诋?dāng)巷道施工后，由于受斷層、應(yīng)力集中、巷道寬度增大等因素影響，造成巷道圍巖松動(dòng)圈厚度大大增加，超出了錨桿錨固范圍，再則受當(dāng)時(shí)技術(shù)手段（主要為監(jiān)測(cè)手段）的制約，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)頂板安全隱患，導(dǎo)致了巷道頂板大面積、高厚度離層，釀成冒頂事故的發(fā)生。
