采煤工作面的顶板管理_采煤工作面顶板管理
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采煤工作面的顶板管理
1、采煤工作面局部片帮冒顶原因分析及其控制
采煤工作面在生产中经常发生片帮冒顶事故，这不仅使工作面经常处于半停产状态，而且造成机械设备的损坏，采煤机开机率下降，导致采煤工作面产量和效益的降低，同时对人身安全造成严重威胁。随着现代化采煤技术的不断发展，综合机械化采煤不断地应用于生产中，采煤工作面如何提高劳动生产率、降低生产中各个环节的影响、提高采煤机，开机率已成了采煤区队的主攻课题。我矿自2005年成立采煤以来，随着生产实践经验的不断积累和专业技术人员素质的不断提高，采煤机械设备的性能逐渐得到了进一步的发挥，使得采煤机开机率有了明显提高，经济效益得到了稳步提高。但在生产中经常发生采煤工作面片帮冒顶事故，导致采煤工作面产量和效益的降低，同时对人身安全造成严重威胁。1.1 采煤工作面片帮冒顶的特点
(1)在中等稳定或不稳定顶板条件下，遇有节理发育或松软煤层，往往是先片帮后冒顶，继而片帮冒顶交替出现。
(2)遇有局部伪顶或直接顶岩块破碎垮落，使支架接顶不好，造成局部顶板岩层悬空，如遇设备故障或移架操作不当，就会导致顶板悬空岩层再次垮落，发展成为较大规模的片帮冒顶，即“小冒引起大冒”。(3)地质破碎带或煤岩松软带，易引起片帮冒顶，其特点是在破碎带附近长期连续发生，直至过完破碎带为止。
(4)随着液压支架的反复卸载，不断破坏岩层的暂时平衡状态，使片帮冒顶范围反复发展与扩大。1.2 采煤工作面片帮冒顶原因
(I)矿压因素。常见的矿压因素有承压煤柱或周期来压导致矿压显现异常，造成回采过程中局部应力增高而导致煤壁片帮，引发片帮冒顶事故
(2)地质因素。地质破碎带或煤层松软带，易引起片帮冒顶，临近断层、褶曲轴部等构造的部位，特别是在直接顶由强度较低，分层厚度较小的岩层组成的条件下。采时遇见断层和褶曲而引发了局部片帮冒顶，对生产造成了很大影响，(3)采煤工作面管理及操作不当。如移架不及时或移架中没有采用带压擦顶移架，工程质量低劣或支架端面距超规定值，悬顶时间超过规定，工作面推进速度低于一定值，支架初撑力和工作阻力达不到额定值或采高超过支架的最大支撑高度造成顶板大面积来压，顶板产生台阶下沉及煤壁片帮冒顶事故的发生。
(4)液压支架的反复支撑与卸载造成采煤工作面顶板破碎以及支架前梁接顶不好，形成端面压力增大而造成片帮冒顶。
（5）支架的初撑力低也是造成煤壁片帮的—个原因，现场使用的乳化泵压为28Mpa，而实际应为30Mpa以上，由于初撑力低，所以支架只能在“等压”，在“等压”的同时也就将上覆岩层的力传到了煤壁上，从而造成了煤壁始终是压力高峰区，而出现大块煤片帮现象，也正是煤壁向外卸压和表现。正是由于支架的初撑力低，再有大部分支架立柱密封不好窜液，使支架的初撑力及工作阻力均达不到正常要求，就不可能使支架在顶板大面积运动前保持高承压的工作状态，这种情况下老顶不能及时切断，从而将应力传递到了煤壁承载，因而煤壁被压酥；出现片帮，向外卸压。1.3 防治片帮冒顶的措施
1.3．1 提高支架的初撑力和工作阻力
从控制理论讲，支架初撑力大，能够预先控制顶板，既有利于防止直接顶离层，又有利于支架的稳定。可缩量大、阻力可靠则可以缓冲老顶的压力，能够按设计要求，可靠地保证对顶板的控制。
(1)首先尽可能提高泵站的供液能力或选择高压泵站的供液系统，尽量减少液压系统的跑、冒、滴、漏现象和工作面液压系统的窜液问题。
(2)正确操作支架，在移架升柱后，不要立即把升柱手把打回零位，以提高初撑力。
(3)充分利用支架的初撑力，及时有效地支护顶板。①带压移架，移架时降柱高度控制在100 mm以下，擦顶前移(或用单体帮架前移)，支架升柱后，操作手把延时回零，以提高实际初撑力；②发挥支架 前梁千斤顶的作用，保持支架顶梁处于近水平状态，梁端略高于梁尾，防止向煤壁窜矸；③灵活操作，及时支护，一般移架滞后于采煤机滚筒不大于5架，不少于3架，否则应停机移架；④对于顶板冒落高度> 500 mm的，应及时在顶梁上架设木垛，防止冒顶的继续发展。1.3．2 改进采煤生产工艺和操作技术加强工程及设备管理(1)要防止采高超过设计要求。因设计的采高是综合地质，矿压等多方面因素而制定的，如果采高超过设计要求，就会有特殊情况发生，如支架初撑力达不到规定要求而接顶不严密，造成顶板离层，在动态应力的影响下造成煤壁片帮，导致端面距增大，顶板悬露时间过长而造成冒顶等现象的发生。
(2)当顶板及煤体破碎时，减少采煤机的一次进刀量，以提高牵引速度，实行浅截快跑。提高采煤机的截割速度，就可以缩短工作面生产的循环时间，尽量减少了机道顶板暴露的面积和时间。顶板暴露的面积和时间对顶板端面破碎起着制约因素，而工作面机道顶板暴露面积的大小和时间很大程度上取决于滚筒的截深及采煤机的牵引速度。因此，在实践中要根据适合采场的地质条件及生产条件选择合理的截深和速度，减少顶板的暴露面积和时间。这样，可以充分利用超前压力落煤，使机组负荷减小，运行稳定，速度快，使顶板压力显现较均衡，顶板下沉量小，避免了片帮冒顶事故。
(3)加强采煤工作面机电设备的管理。强化检修质量，加强设备使用过程中的维护和保养，标准操作，保证运输系统包括胶带输送机、转载机、刮板输送机的状态完好，能够正常运转，实现各转载点的连 续运输；保证采煤机检修，能够实现顺利的割煤，提高采煤机的开机率；加强乳化液泵站及液压系统的检修质量，使泵站运行可靠，泵压稳定，达到额定的工作压力，保证支架的初撑力，使采煤机割煤后液压支架能及时进行支护，可以避免或减少片帮冒顶事故，从而可以保证工作面的工程质量，可使生产连续、稳定、均衡的进行。
1.3．3 加强煤壁空顶区的管理，首先要控制梁端空顶宽度，据统计由于梁端空顶造成顶板冒落的事故占采面冒顶事故的94％。其次对于片帮严重的，可采用使用单体配合木料打住煤帮、锚杆加固煤帮或者向煤壁加注高分子材料的方法加固顶板。
1.3．4 优化采区及工作面设计
因为当煤层节理与工作面平行时，工作面很容易发生片帮事故。若顶板岩层节理与工作面平行或节理发育时，给顶板管理造成困难，容易发生冒顶事故。采面设计时，使工作面与煤层节理垂直或斜交，可以减少片帮冒顶次数。采煤工作面的顶板管理 2.1正常时期的顶板管理
正常回采期间，要合理掌握机组的割煤速度，采用追机移架的方法对顶板进行及时支护，运用及时移架少降快移一次到位的方式移架，使移架推溜速度保持协调一致，采煤机割煤后，要及时移架，正常移架滞后采煤机后滚筒3～5架，避免出现顶板长时间大面积暴露。顶板破碎、煤壁片帮严重地段及时拉移超前架支护配合伸缩梁和护帮板控制好煤帮。同时要准确地掌握来压步距，根据我矿与山东科技大学合作研究的《大采深条带采围岩关系研究》取得的成果和我矿回采多个工作面实践得出预计工作面初来压步距24~27m，周期来压步距为12~13m，我矿深部开采的三四采区的矿压观测结果，初次来压初来压步距35m,周期来压步距为18m左右，来压前要超前控制顶板，提高支架初撑力，除及时维护顶板外还要加快工作面推进速度，尽快把顶板来压甩到采空区，把周期来压对工作面的生产影响降到最小。2.2、加强采高控制
工作面的采高控制作为工作面形成后保证有效万吨掘进率，提高工作面回收的最后一道关口，提高工作面单产起着至关重要的作用，主要也是保证正常采煤生产工艺、提高开机率的必然控制环节。我矿目前使用的ZZ6200／17／38型液压支架，其最大支撑高度为3.8m,最小支撑高度为1.7m, ZF7200／18／33型液压支架，其最大支撑高度为3.3m,最小支撑高度为1.8m, Z8600／19／36型液压支架，其最大支撑高度为3.6m,最小支撑高度为1.9m,小支撑高度为2.3m采高的过大会造成工作面支架超高，顶板垮落，支架无初撑力，溜子推不动，采煤机不能有效开机；采高过低会造成采煤机无法通过导致停产，或强行通过造成损坏机器设备，同时也丢失了煤炭资源。根据目前现场实践资料，在考虑煤层真伪倾角0。~12。范围，采煤机的最低过机高度不小得于2.7m,特别关键的地方是工作面过断层和溜头、溜尾的高度控制，保证顺坡小于12。，溜头、溜尾不出现死架。区队建立采高记录，并建立采高考核制度，每班由验收员测量，严格考核采煤机司机，并对跟班班长进行连责。采高控制好，采煤机开机畅通无阻，开机率就高，反之采煤机通不过，甚至会造成停产。
合理配比乳化液浓度，乳化液浓度在3~5％范围内，泵站系统压力不得低于30MPa，支架液压系统要有足够的压力（不低于25MPa），确保支架初撑力达到规程要求。
2.3过顶板破碎带的顶板管理
破碎顶板主要指不稳定的顶板，如果管理不当，采煤工作面会经常发生架前冒顶事故，严重影响和制约采煤高产高效优势的发挥，所以，必须采取某些特殊措施进行解决。由于采煤机的进刀位置是顶板暴露面积最大的地段，如在顶板破碎处进刀，由于顶板支护不及时，很容易造成顶板垮落，所以采煤机过顶板破碎段时，采煤机进刀时应尽量避开顶板破碎处。及时支护
采煤机割煤后先移支架，后移输送机，移架后伸出伸缩梁打好护帮装置及时支护，防止煤壁片帮。超前支护
如果采用正常的移架方法维护不住破碎顶板或煤壁片帮比较严重时，可采取超前采煤机进行移架，使支架顶粱顶住煤壁，不让顶板暴壁出来而得以提前支护。带压擦顶移架
移架时让支柱仍保持一定的工作阻力，使顶梁贴着顶板擦顶前移，一定程度上可以减轻移架时顶板岩层的活动，减少由于移架而造成的顶板破坏。挑倾向棚
割过煤后，新暴露的顶板在短时间不会冒落，只是在支架卸载前移时才可能冒落，这样就可以采
用挑倾向棚的办法，先移顶板较完整处的支架 移架时在前梁上，沿平行工作面方向放置1根一2根3m-4m长的木粱，以便挑住附近不完整的顶板，然后再移附近顶板破碎处的支架，如图所示。架走向倾向棚
当工作面顶板随采随落，冒落的面积又较大时，用挑倾向棚的方法来不及支护，而且顶板条件也不允许把前梁降下来放倾向梁，在这种情况下，可以在相邻支架问超前架设一梁二柱或一梁三柱的走向棚，在走向棚下面再架设1架一2架临时倾向抬棚，如图所示。倾向棚粱应同时托住三架走向棚梁，这样就可将走向棚及倾向抬棚的支柱撤出，相邻支架在倾向棚和走向棚的保护下前移。架走向粱 在煤壁靠顶板处掘一梁窝，将走向梁的一端架在煤壁上，另一头架在支架的顶梁上。如果煤壁容易片帮，则煤壁上不适宜或不能掘粱窝，这时可靠近煤壁侧打一临时贴帮柱．如图所示。铺金属网
在支架顶粱上铺金属网，这是管理破碎顶板的有效办法。当煤壁前控顶范围内的顶板破碎时，为保证支架顺利前移，顶网能顺利展开，也可在金属网下架走向梁，由走向梁预先托住顶板，让支架在走向粱及金属网的掩护下前移。8 局部冒顶的处理
在破碎顶板条件下，如果顶板管理不及时，很容易发生局部冒顶。局部冒顶不高和范围不大时，采用上述办法即可解决．如果冒顶高度和范围较大时，不及时处理就无法继续生产，必须立即处理。如果在支架顶粱上方冒顶，待停止后，在支架前方打探板后再往顶粱上打木垛来处理。打木垛前，先在支架顶粱上打临时支柱支撑顶板，保证打木垛人员的安全，清除浮矸、浮煤后就可打木垛，木垛要紧贴顶板，使顶板得到支撑。
A
支架上打木垛 擅楔处理冒磺
如果直接顶沿煤帮冒落，而且冒落区矸石沿煤帮继续下流，用探板支护有困难时，则可采用打撞楔的办法处理，木楔的前端要削尖，长度要一样。打撞楔前，先在冒顶处架设倾斜棚子，把木楔放在棚梁上，其尖端指向顶板冒落处的煤帮，末端垫一方木块，用大锤打入冒顶处，用岩石托住，使其不再继续冒落。移液压支架时，使支架前梁托住倾斜棚梁，即可撤去棚腿。保证有2架～3架支架同时托住，便移架。
2.4过断层的顶板管理
采煤工作面在开采过程中，常遇到断层等构造的影响。过断层带时，顶板的破碎度增加，由于顶底板不平整，易造成支架歪斜使支架的实际支护能力降低，支架上方常会造成不同程度的冒顶，支架上的矸石垫层加厚，使支架的支护阻力显著下降。又由于顶板提前断裂，在接近断层带时，顶板来压，甚至出现压死支架的事故。另外，由于断层的出现引起采煤机局部削岩量大量增加，一般要用放炮松动煤岩体，增加了工作量，使煤炭质量下降。2.4.1 断层成因与采煤过断层的关系
断裂构造都是在一定的地质应力下形成的．不同的地质应力所产生的断裂构造性质不同，对综机过断层采煤产生的影响也不一样。按照断裂构造的几何形态分，有正断层和逆断层 正断层一般是张应力和剪应力的作用，断层面倾角陡立，断层上下两盘无挤压现象，产状变化不大，张裂带伸展不远，断裂面两侧岩层比较稳定，如果是单一的正断层，综机过断层采煤容易实现：逆断层因受压应力作用，上下两盘呈挤压状态，煤岩层都有较强烈的褶皱，派生有羽状节理或“人”字分枝断裂构造，挤压破碎带伸展较远，特别是逆断层中的逆掩断 层，断层面倾角多在45。以下，挤压破碎带较宽，断层两侧次生有一系列倒转小褶曲，在这种情况下综机过断层采煤多数不易实现或者难度很大。由于受较强地应力的作用，在采煤过程中遇到的断层，往往是成组出现，形成各种组合形式．在相当一段距离内破坏了煤岩层的完整性，形成组合较宽的破碎带。在这种情况下，综机过断层采煤也 很难实现。但如果是相距较远的正断层组合，一个工作面不同时期过几条断层，只要采取相应措施，仍可达到安全采煤之目的。
2.4.2 采煤过断层时的矿压显现特点与顶板的管理 2.4.2.1 矿压显现特点
在采煤工作面快要接近断层时，由于工作面的直接顶和老顶早已经在断层处裂断，当支架和前方煤壁支撑不住顶板的重量时，将会来压。断层走向与两条顺槽夹角越大．来压的可能性越大，反之，顶板来压的可能性也就越小。另外采煤工作面从上盘推进到下盘和从下盘推进到上盘其工作面受到的压力是完全不同的，从上盘向下盘推近时，顶板除受支架、前方煤壁、采空区矸石支撑外，还受到断层面下方的煤岩体支撑，顶板一般情况下不会发生台阶下沉，但顶板发生回转较容易。当工作面处下盘向上盘推进时，情况正好相反，顶板容易发生台阶下沉，而由于断层面的咬合作用，顶板不易发生回转。由此可见若工作面从上盘向下盘推进时，在距断层距离较大时，应提前做好工作面来压的准备；而工作面从下盘向上盘推进时，要加强支护，以防工作面发生台阶状下沉。
工作面的推进方向
2．4.2.2工作面过断层 过断层的要求：
(1)过断层首先要控制好采高，严禁超高采煤，并尽量保持顶板平整，防止支架顶梁成线接触或点接触，支架顶梁前端接顶严实。
(2)断层处挑顶、卧底后以刮板输送机及支架正常推移为准，保证采煤机畅通无阻，保证输送机的“平、直、稳”。
(3)挑顶、卧底要沿顶底板层理进行，岩石松软时可直接用采煤机截割，岩石较坚硬时必须采用爆破松动处理。直接割煤过断层
当断层落差较小，上下两盘接触处之间的煤层厚度大于或等于液压支架的下限通过高度，则此时液压支架可以顺利通过，采煤工作面可直接采煤过断层。割顶(底)采煤过断层
当断层上下两盘接触处之间的煤厚小于液压支架下限通过高度时，煤层底板或顶板岩石较软且顶板较完整，可通过机组割底或割顶直接采煤过断层。切割顶(底)板岩石厚度，视液压支架下限通过高度而定．一般不宜超过0．5m，否则，要提前采取辅助措施，切割前预放松动炮，以免损坏设备。用预掘巷与割底相结合的方法过断层
当断层落差较大或出现了地垒构造时，采取预掘巷辅助法过断层。沿断层走向掘一条巷道．提前处理掉岩石。
巷道纵向剖面
在断层的前后，受断裂带的影响，矿压显现增强，顶板不易维护。在开采过程中，要尽量紧随机组移架，以减小控顶距和空顶暴露时间。若发现空巷的支护有压坏或摧垮的，必须及时补支单体或加固。工作面过断层时，为使机组和支架顺利通过，需造成一个人为的坡度。人工坡度的大小，主要根据支架的纵向稳定性和支架铰接前探梁允许的上下摆动角度来决定。由此制造的人工坡度控制在12。左右。此方法的优点是断层附近的岩石已经预先处理，工作面通过时速度较快，且采煤机不截割岩石，存在的问题一是通风管理困难，既要保证工作面通风又要使岩巷有一定的风量吹散瓦斯，不容易掌握；二是岩巷的顶板管理有一定困难，因为断层带本身岩石就较破碎，又受到采煤工作 面超前支承压力的影响，支护的难度较大。
卧底走下坡过断层 4 采用跳面搬家过断层
当断层落差小于煤层厚度和采煤设备的最小工作高度之差时，采煤工作面过断层时除加强工作面支护外不必采取其它措施；而当 断层落差大于煤层厚度，核算工作面硬过不经济时，一般是另掘开切跟工作面进行小搬家，进行工作面的里搬外，直接躲过断层。
综合过漏顶示意图
5、过断层的顶板处理
断层带附近的顶板较破碎，在过断层前预备好处理冒顶的材料。移架时要采取带压移架，不得降柱过多，另外要缩小割煤与移架的间距，采用追机移架，以减少空顶面积和时间；要保证泵站压力和初撑力达到标准要求，对超前和端头的单体液压支柱，要保证其初撑力达到要求，支柱要及时进行补支。在顶板发生冒顶时，应及时处理，以防冒顶范围扩大。当冒顶范围较大时，现场可采用在支架前梁的起吊鼻子上使用40T链条锁住长钢梁的方法，每组支架下固定一根，其上使用木料逐步控制顶板，一次处理一架，架设钢梁及上木料人员要站在安全地点，另一种方法采用钢棍撞楔的方法。可在煤壁贴顶板处打超前眼插入32mm以上的钢棍撞楔，在钢棍上架长粱，以使支架与顶板保持相对稳定，从而使支架前探粱逐步进入完整顶板。若岩石块度大，超前插人的钢棍弯曲，也可使用无腿棚环塞长梁来控制顶板的冒谓。顶板漏顶程度较严重时可采用穿钢针，穿棚环相结舍的方法进行处理，首先打浅眼穿一排棚环，在棚环上先架设垂直工作面的圆木(另一端架在支架前粱上)，然后在其上方架设平行工作面的园木，形成掩护棚顶；之后，人员可在掩护棚顶下打深眼穿钢针；并加大其密度．保证棚顶架粱的强度；最后及时前移支架，支架前梁推入钢针和棚环外露下方后升紧挑牢，形成人工假顶，截住冒矸，使工作面顺利通过冒顶区。
2.4.3 采煤过断层的其它影响因素 1 裂隙术的影响
工作面过断层采煤所遇到的水多是断层裂隙水 部分地下水通过裂隙结构面渗人工作面顶板，使顶板构造破碎带泥化，强度降低，滑动面的摩擦力减小，难以管理。因此过断层采煤前，必须查清裂隙水的水力联系，断层组合关系，渗透特性及断裂面两侧岩层泥化程度。如果裂隙水有渗透压力，果煤前还要采取防水或疏导措施。一般情况下，采煤过断层遇到裂隙水的地区，多数采用铺顶网或预注浆固化顶板和封堵水源的措施，实现安全采煤。断裂带宽度的影响
采煤过断层采煤时，断裂带宽度 不超过支架前探梁长度的1／2为宜，如果超过1／2，液压支架前探梁将大部分或全部进入断裂带。断裂带的破碎岩石荷重加给前探梁的压力，就有可能超过其承载能力，使其卸载，造成顶板冒落。断裂面两侧顶板岩石如果是胶结良好的坚硬稳定的岩层，即使断裂带宽些，经过支架卸载、移架、支撑等反复作用，也不易破碎，过断层采煤仍然是可行的。根据经验，一般正断层两侧破碎带宽度不超过1m。断层走向与工作面交角的影响 断层走向与工作面平行或交角很小时．必须将工作面调斜，使煤壁与断层线保持一定角度。夹角越大，交叉面积越小，越容易维护，但通过断层的时间则相对延长。根据实践经验，夹角一般宜调至 25。以上，若工作面调角呈30。工作面每推进Im．断层暴露范围不超过1．6m，顶板较易维护。根据实践经验，断裂带伸展不远，无裂隙水渗出，断裂面两侧岩层完整稳定，工作面与断层走向调成l0。上，也能实现安全采煤，反之，必须调成25。以上。在调斜工作面的过程中，会出现液压支架、工作面输送机向端头窜动的问题。调斜距离 越大窜动越严重，因窜动出现的无支护空间也越太，使过断层采煤的不安全因素增加 因此，在调斜工作面时，要根据液压支架、工作面输送机向端头窜动的情况，及时调整或采取其它措施，尽量减 少无支护空间，防止顶板冒漏。
采煤工作面过断层必须针对具体条件，采取不同措施，关键问题：(1)选择合理方法，使工作面顺利通过断层带，以减少设各的损坏和工作面过断层的时间，取得较好的经济效益；(2)加强顶板管理，尽量减少顶板的冒漏以保证人员和设备的安全。
总之，采煤工作面的生产中，影响综机设备效能发挥的主要因素是顶板条件。通过对采煤工作面顶板破碎、过断层、片帮冒顶的机理及特点进行分析，制定工作面遇顶板破碎、过断层、煤层片帮措施，加强对顶板的管理，通过现场人员的共同努力，就能有效地控制好顶板，从而能够保证工作面安全生产，实现高产高效。
下面借住两个工作面的案例对顶板管理进行分析1、3104工作面大面积冒顶事故分析（及平、剖面支护图）3104工作面位于矿3100采区的上部，其上的3102工作面已回采结束，该面3104工作面的轨道顺槽为沿空掘巷，下部距离60m为3106工作面已回采结束，西部为3200上山，东部为联络巷及落差180m的F10大断层。工作面长度180m,配备123组支架，工作面倾角8°。
该工作面于2007年12月10日开始推采，工作面推采220m后在工作面的上部揭露一落差为2.0m的近似倾向的正断层，在临近断层面时，煤壁片帮，工作面支架未拉超前架，采煤机继续自中部向溜尾割煤，采煤机正常割透溜尾后，向工作面中部反牵机，在90#至110#支架出现了大面积的片帮，局部片帮深度达到2.0m，断层处煤碎，呈粉状，煤壁片帮后面前空顶面积大，造成漏顶，自90#支架至溜尾支架超高，面前高度达到3.8m，不接顶，造成支架推不动运输机，同时冒落的煤矸将运输机压住，工作面无法正常推采。事故发生的主要原因是：工作面揭露断层，顶板及煤帮发生变化，煤帮变碎，煤壁片帮后未能及时拉移超前架，缩小支架的端面距，顶板没能控制，造成工作面大面积的冒顶。
2、3309工作面过断层歪架、倒架事故（配支架歪架图）（两工作面平行图加日期）
2.1、3309工作面概况 2.1.1、工作面地质情况
3309工作面是煤矿3300采区回采的第二个工作面，属条带煤柱，西部120m是正在回采的3305工作面，3309工作面回采走向长816m，倾斜宽100m，开采标高-813.8~-999.2。总厚度5.7～8.0m，平均7.0m，煤层倾角在9～16°之间，平均13°；两顺槽坡度走向在15°左右，最大处达到20°。工作面3煤层直接顶板粉砂岩，厚度平均1.6m，老顶中砂岩，总厚度平均15.0m。可采储量75.4万吨。该工作面位于王庄向斜盆地西翼，煤岩层主要为向东倾伏的褶曲构造。该面煤岩层走向变化较大，倾角9～16°，平均13°，面内断层发育，巷道实际揭露的断层共7条。其中最大的一条断层为DF69断层，该断层落差为6.0m~7.0m。
2.2、工作面推采情况：
6月1日综采二队由3406工作面搬至3309工作面，3309工作面开始推采时，3305工作面滞后于3309工作面140m，至6月10日推采长度30m,跨度达到38m,工作面开采30m范围，两顺槽走向倾角17度，工作面倾角8°，自切眼推采30m后，工作面上头开始揭露DF69断层面,工作面开始过断层，过断层初期因巷道内局部地段过顶垛区出现了支架歪架、支架底座箱前部撅起现象，随推采工作面随调整支架状态，工作面于6月25日，断层位于43#支架处时，工作面支架均调整完毕，运输机顺坡平缓，断层面基本能够控制住，此时工作面倾角13°，两巷倾角15°。此时3305工作面滞后3309工作面30m。
7月3日两工作面平行）因工程质量差、工作面中部拖后，调面不及时、支架上窜，推连杆别底座箱（7月17日夜班全面拆推拉头），推进度慢加之周期来压及工作面见方期间，造成溜头顶煤漏空，工作面面前片帮，顶板冒落，造成采煤机没有及时挑顶，工作面顺坡不及时，造成运输机低洼。工作面又因支架不接顶及低洼的形成出现了多组支架（39组）歪架（4-42架范围）、挤架（4-42架范围）、咬架、摞架（2处范围19-20、25-26）、支架错差大（35架），（支架底座箱因支架顶部不接顶后尾梁受力过大前部翘起，上侧翘起0.4m,下侧翘起0.1m,27架）。根据工作面现场漏顶情况，采取了拉架时，配合单体支柱扶架、调架措施。因推进速度慢，造成顶煤碎，呈粉末状。调架过程中粉末状顶煤自侧护板前侧两组支架之间漏下，造成工人清理煤粉量太大，施工进度慢，一个班也调整不了几架。推进两天时间，面前仍控制不了，架挤、咬架严重，支架无法前移，被迫停面。
随即采取面前打撞楔、打锚杆、锚索，注高分子材料加固顶板的措施，于7月31日早班加固顶板完成后，7月31日至8月7日，工作面开始边推进边调架，主要调整中部及下部的架挤、咬架、歪架的支架，重点是自中部45#支架开始向下逐步调整支架的架间距，采用多棵支柱调架。调整期间，发现支架调整后会自动复原的现象，随即安排每组支架在调整完后打一棵单体支柱进行防倒，但是支架调整幅度小，于是在调整过程中，不光打前梁、顶梁，还得同时打后尾梁，防止支架掉头；但因支架顶部漏空较严重，对顶部注浆充填量太大，成本太大，不可能全部充填，只能局部加固，造成调整期间大部分支架上呈粉末状碎煤还是会从架间漏下来，工人劳动强度大，调架速度慢。
8月7日采取对工作面前人工使用风镐、手稿或松动爆破的办法破岩或破煤体进行开宽处理，开宽通道采取支设走向π型钢梁配合单体支柱，π型钢梁上面使用Ø6.5mm的钢筋网的支护方式，面前打帮部锚杆、锚索，并继续对面前煤壁及顶部进行注浆加固处理，有4天开宽完毕后，继续利用多棵单体支柱调架，用5天时间拉两遍支架，于8月16日夜班，工作面完成第一次开宽移架完毕，随后进行了第二次的开宽处理，并于8月19日早班自溜头开始在支架上4.0m长工字钢压菱形网，并使用双网，并逐循环移架，联网面前肩窝处加打锚索加固。工作面共拉移支架3遍，支架前梁基本拉靠至煤壁，同时继续对顶帮部进行注高分子材料加固处理，于8月24日夜班第二次开宽处理及支架拉移完毕。并进行了第三次的开宽处理，支架网片连至支架前梁位置，并于8月29日夜班全面处理完毕。8月29日早班全面开始使用采煤机回采。2.3、事故原因
1、两工作面平行、工作面的见方、周压期间的压力大。压力形成叠加，压力大，工作面压力集中释放，断层面片帮严重，顶煤破碎，漏顶片帮范围大，造成控制难度大。
2、局部断层面顶煤碎，呈粉末状，面前片帮严重，碎煤自面前及架间漏顶严重，难以控制，造成工人劳动强度大，工作面推进速度慢。
3、两巷走向坡度大，工作面倾角大，工作面向前推采仰采角度大，支架的端面距过大，面前顶板控制困难，导致漏顶现象。
4、过断层措施落实不力，特别是顶板破碎处上网措施，在7月8日制定上网措施后，顶板破碎处上网不及时。
5、基本工程质量差，调整支架状态不及时，架间距控制不好、顺坡差，运输机平直度掌握不好，抬运输机幅度小，形成低洼，直线性控制差，造成工作面中部严重拖后。
6、机电事故多，7月中旬，先是皮带机头因机头架强度低，固定不牢，皮带受力过大，将皮带机头掀起影响生产两天，后是采煤机滚筒掉。调面幅度大，造成支架上歪下斜，底座箱别推移连杆，支架拉移困难，从而不得不人为解开推移连杆，造成推进速度慢，顶煤及煤壁受矿压作用力大，造成漏顶。
7、超前技术指导不利，两面平行推采，临近接近位置前后对该面的预测预警后采取加强支护措施不及时。
8、顶煤碎的处理措施不及时。工作面中下部因支架推采速度慢，矿压大，造成顶煤破碎呈粉末状，在支架侧护板架前端、架间、面前片帮漏顶，没能及时采取针对性的加固顶板的措施。
