地下矿井作业工序与安全规范

地下矿井作业工序与安全规范引言地下矿井作业是矿产资源开发的核心环节，工序的科学性与安全规范的严格性直接关系到矿工生命安全、资源开发效率与矿山可持续发展。从勘探设计的前期规划，到回采作业的资源提取，再到通风、运输等辅助系统的协同运转，每一道工序都需在安全框架下有序推进。本文结合行业实践与技术标准，系统梳理地下矿井作业的核心工序流程，剖析各环节安全规范的技术要点与管理逻辑，为矿山从业者提供兼具理论指导与实践价值的参考体系。一、地下矿井作业核心工序流程（一）勘探与设计阶段地下矿井开发的前提是精准的地质勘探与科学的开采设计。勘探环节通过钻探、物探等手段，探明井田范围内的矿体赋存形态、地质构造、水文地质条件等核心参数。设计阶段需结合资源储量、开采技术条件（如矿体倾角、厚度、围岩稳定性），完成井田划分（将矿区划分为若干井田，合理分配开采范围）、开拓方式选择（平硐、斜井、立井或综合开拓）、采区巷道布置（确定运输巷、回风巷、切眼等巷道的空间位置与支护方案）。设计文件需经安全、地质等多部门论证，确保开采布局既符合资源回收要求，又为后续安全作业预留技术空间。（二）开拓与准备作业开拓作业是为全矿井或阶段开采建立永久通风、运输、供电系统的工程，包括井筒开凿（如立井采用普通法或特殊法施工，需控制井壁支护质量与涌水治理）、井底车场施工（承担矿石、人员、设备的转运功能，需优化巷道断面与调车设计）、主要运输巷道掘进（采用钻爆法或综掘法，严格控制巷道坡度、支护强度，确保通风与运输线路通畅）。准备作业则针对具体采区，完成采区巷道（如区段运输平巷、回风平巷）的掘进与支护，为回采工作面的布置创造条件。此阶段需重点关注采区接替计划，避免开拓与回采作业脱节导致生产中断；同时，巷道支护需根据围岩类别（如稳定、中等稳定、不稳定）选择锚喷、砌碹或金属支架支护，确保巷道服务期内的稳定性。（三）回采作业工序回采是直接提取矿石的核心环节，根据矿体赋存条件与技术装备，分为炮采、普通机械化开采、综合机械化开采（综采）等工艺：炮采工艺：采用打眼、装药、爆破的方式破岩，人工或机械装矿（如电耙、装岩机），支护多采用木支柱或金属摩擦支柱。需严格控制炮眼深度、装药量，避免超挖、欠挖或爆破崩坏支护；爆破后需及时进行“敲帮问顶”（检查顶板、帮壁危岩），确认安全后再进入工作面。综采工艺：依托采煤机、刮板输送机、液压支架“三机配套”系统，实现破煤、装煤、运煤、支护的一体化作业。割煤工序需根据煤层厚度调整滚筒高度，确保采高稳定；移架工序需遵循“追机作业”原则，滞后采煤机后滚筒3~5架距离，防止空顶时间过长引发顶板事故；推溜工序需保证输送机平直，避免卡链或支架挤架。无论何种工艺，回采作业需严格执行循环作业图表（规定割煤、支护、移架等工序的时间与空间衔接），并同步做好采空区处理（如全部垮落法、充填法），防止采空区顶板大面积垮落引发冲击地压或瓦斯异常涌出。（四）通风、排水与供电系统作业通风作业：通过主扇、局扇等通风设备，建立“进风-用风-回风”的风流系统，稀释瓦斯、粉尘，调节井下温度湿度。通风工需定期检查通风设施（风门、风桥、风筒）的密闭性，确保风量分配符合《煤矿安全规程》要求（如采掘工作面风量按每人每分钟4m³计算）；遇巷道贯通、工作面接替时，需提前制定通风系统调整方案，防止风流短路或瓦斯积聚。排水作业：井下涌水通过水沟、水仓汇集，由水泵排至地面。排水工需监控水仓水位、水泵运行参数（流量、扬程、电流），定期清理水仓淤积物；雨季或断层破碎带揭露时，需加密涌水量监测，启动备用排水系统，防止淹井事故。供电作业：井下供电采用“双回路”或“三回路”设计，实现采区变电所、工作面配电点的分级供电。电工需严格执行“停送电制度”（停电验电、挂警示牌、专人监护），定期检测电缆绝缘、防爆设备性能，确保供电系统“无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头”（俗称“三无”），杜绝电气火灾或触电事故。（五）运输与提升作业井下运输：矿石通过刮板输送机、胶带输送机、矿车等设备转运。胶带输送机司机需检查皮带张紧度、跑偏情况，清理机头机尾积煤；矿车运输需控制串车数量，设置阻车器、挡车栏等防跑车装置。井筒提升：立井或斜井提升承担人员、设备、矿石的垂直/倾斜运输。提升机司机需严格执行“信号联系制度”（一停、二上、三下），定期检查钢丝绳磨损度、防坠器性能；井口装卸工需确保罐笼、箕斗装载均匀，防止超载或偏载引发断绳、跑车事故。二、地下矿井作业安全规范体系（一）法律法规与技术标准框架矿山作业需严格遵循《中华人民共和国矿山安全法》《安全生产法》《煤矿安全规程》《金属非金属矿山安全规程》等法律法规，以及GB/T____《金属非金属矿山安全规程》、AQ1020《煤矿井下粉尘防治技术规范》等国家标准、行业标准。这些法规标准从“人、机、环、管”四个维度，明确了矿山企业的安全责任、设备准入条件、作业环境要求与管理流程规范，是安全作业的“底线准则”。（二）现场作业安全规范1.顶板管理规范井下所有掘进、回采工作面必须执行“敲帮问顶”制度，由经验丰富的工人使用长柄工具（如撬棍）清除松动岩块；掘进工作面需及时支护（空顶距离不超过作业规程规定），采用锚喷支护时需确保锚杆间排距、锚固力达标；回采工作面液压支架初撑力需达到设计值的80%以上，老顶来压时需加强支护监测，必要时采取“加强支护”（如增设垛式支架）。2.瓦斯管理规范高瓦斯矿井必须安装瓦斯抽采系统，采掘工作面设置瓦斯传感器（实时监测CH₄浓度）；爆破作业需执行“一炮三检”（装药前、爆破前、爆破后检测瓦斯），瓦斯浓度超过1%时严禁爆破；井下电焊、气焊等动火作业需办理“动火许可证”，并在安全地点（风流稳定、瓦斯浓度<0.5%）进行，同时配备灭火器材。3.防透水规范掘进工作面接近含水层、断层带时，需执行“探放水”制度（采用钻探手段探明水情，超前距不小于20m）；井下防水闸门需定期检修，确保突发涌水时可快速关闭；矿工需熟悉“透水征兆”（挂红、挂汗、空气变冷、水叫），发现异常立即撤离并报告。4.粉尘防治规范采掘工作面必须安装喷雾降尘装置（如采煤机内外喷雾、掘进机除尘系统），爆破后需洒水降尘；矿工需佩戴符合标准的防尘口罩（如KN100级），定期进行职业健康检查；矿井需建立粉尘监测系统，总粉尘浓度井下作业场所每月测定2次，呼吸性粉尘每3个月测定1次。（三）人员管理与培训规范矿山企业需建立“三级安全教育”制度（厂级、车间级、班组级），新工人入矿需接受不少于72学时的安全培训，经考核合格后方可下井；特种作业人员（如瓦斯检查工、爆破工、提升机司机）必须持《特种作业操作证》上岗，每3年复审一次；班组需执行“班前会”制度，明确当日作业风险与防控措施，班后会总结隐患与改进建议。三、典型风险与防控措施（一）顶板事故风险风险表现：巷道顶板冒落、回采工作面顶板垮塌，可能造成人员掩埋、设备损毁。防控措施：掘进工作面采用“短掘短支”工艺，控制空顶时间；回采工作面液压支架实现“及时支护”，老顶来压期间加密矿压监测（如安装压力传感器）；定期排查巷道支护失效区域（如锚杆脱落、支架变形），及时补强支护。（二）瓦斯爆炸风险风险表现：瓦斯浓度达到爆炸极限（5%~16%），遇火源（电火花、爆破火焰、机械摩擦火花）引发爆炸，破坏力极强。防控措施：优化通风系统，确保采掘工作面风量充足、风流稳定；严格执行瓦斯检查制度，高瓦斯区域实现瓦斯浓度“实时监测、超限断电”；井下电气设备全部采用防爆型，杜绝“失爆”（如电缆破损、接线腔松动）；爆破作业使用煤矿许用炸药、雷管，严格执行“一炮三检”“三人连锁爆破”（爆破工、班组长、瓦斯检查员连锁确认）。（三）透水事故风险风险表现：井下突水（如揭露老空水、奥灰水），短时间内淹没巷道，威胁人员生命。防控措施：建立水文地质台账，标注井下积水区、断层带位置；掘进工作面执行“有掘必探”，超前钻探探明水情；配备应急排水系统（备用水泵、管路），定期演练“透水撤离”预案；矿工熟悉避灾路线，透水时向高处（上山方向）撤离，无法撤离时躲入硐室等待救援。（四）粉尘职业危害风险风险表现：长期吸入煤尘、岩尘可引发矽肺病、煤工尘肺，损害呼吸系统。防控措施：采用“源头抑尘”（如煤层注水、湿式打眼）、“过程降尘”（喷雾、除尘风机）、“个体防护”（防尘口罩）相结合的综合防尘措施；定期检测粉尘浓度，超标区域立即整改；为接尘工人建立职业健康档案，定期体检、调岗，落实尘肺病康复保障。四、应急管理与持续改进（一）应急救援体系建设矿山企业需编制《生产安全事故应急预案》，明确瓦斯爆炸、透水、顶板坍塌等事故的应急响应流程；建立专职或兼职救援队伍，配备救援设备（如气体检测仪、生命探测仪、液压支护设备）；定期组织应急演练（每半年至少1次），提升矿工“自救、互救、避险”能力。（二）隐患排查与持续改进执行“全员、全过程、全方位”的隐患排查机制，班组长每班排查现场隐患，安全员每日巡查，企业每月组织综合检查；对排查出的隐患实行“五定”（定人、定时间、定措施、定资金、定预案）闭环管理；运用“PDCA循环”（计划-执行-检查-处理）持续优化作业工序与安全规范，将事故教训转化为管理改进的动力。结语地下矿井作业是技