引言
煤矿作为传统能源产业的重要组成部分，其生产过程复杂且环境恶劣，高危作业环节众多。煤矿高危作业是指在煤矿开采、运输、通风、排水等环节中，存在较高安全风险的作业活动。这些作业一旦发生事故，往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。本文将详细解析煤矿高危作业的具体类型、潜在风险以及科学有效的防范措施，旨在为煤矿安全生产提供全面指导。
一、煤矿高危作业的主要类型
煤矿高危作业主要包括以下几类：
1. 采掘作业
采掘作业是煤矿生产的核心环节，也是风险最高的环节之一。主要包括：
- 综采工作面作业：涉及液压支架、采煤机、刮板输送机等大型设备的操作和维护。
- 掘进工作面作业：包括岩巷、煤巷的掘进，涉及钻眼、爆破、支护等工序。
- 放顶煤作业：在厚煤层开采中，通过放顶煤方式回收煤炭，易引发顶板事故。
2. 通风与瓦斯管理作业
通风与瓦斯管理是预防瓦斯事故的关键环节，主要包括：
- 瓦斯抽采作业：在高瓦斯矿井中，通过钻孔、管道等设施抽采瓦斯。
- 通风系统维护：包括通风巷道的维护、通风设施的安装与调整。
- 瓦斯检测与监测：使用光学瓦斯检测仪、传感器等设备实时监测瓦斯浓度。
3. 机电与运输作业
机电与运输作业涉及煤矿的“动脉”和“神经”，主要包括：
- 主提升系统操作：包括主井、副井的提升机操作，涉及罐笼、箕斗等设备。
- 井下皮带运输：皮带输送机的安装、维护和操作，易发生机械伤害和火灾事故。
- 供电系统维护：井下高低压电气设备的操作和维护，存在触电、电火花引发瓦斯爆炸的风险。
4. 爆破作业
爆破作业在煤矿掘进和采煤中广泛应用，但风险极高：
- 井下爆破：包括工作面爆破、巷道掘进爆破等，易引发瓦斯爆炸、煤尘爆炸和顶板事故。
- 爆破材料运输与储存：炸药、雷管的运输、储存和管理，存在爆炸和被盗风险。
5. 防治水作业
防治水作业是预防煤矿水害事故的关键，主要包括：
- 探放水作业：在采掘工作面前方进行钻探，探明前方水体情况。
- 排水系统维护：水泵、水管、水仓等设施的维护，确保排水能力。
- 地表水体监测：监测河流、湖泊、水库等对矿井的影响。
2023年全国煤矿安全生产情况
根据国家矿山安全监察局发布的数据，2023年全国煤矿安全生产形势总体稳定，但事故仍集中在高危作业环节。其中，顶板事故占比最高（约35%），其次是机电运输事故（约25%）和瓦斯事故（约15%）。这些数据印证了上述高危作业分类的准确性。
二、煤矿高危作业的潜在风险分析
1. 顶板事故风险
顶板事故是煤矿生产中最常见的事故类型，主要发生在采掘工作面。
- 风险表现：工作面片帮、冒顶、支架倾倒、顶板大面积垮落。
- 主要原因：地质构造复杂、支护不及时、支护质量差、空顶作业、采动压力影响。
- 典型案例：2022年某矿综采工作面因液压支架初撑力不足，导致顶板离层垮落，造成3人死亡。
2. 瓦斯事故风险
瓦斯事故包括瓦斯爆炸、瓦斯突出和瓦斯窒息，是煤矿“第一杀手”。
- 风险表现：瓦斯浓度超限、瓦斯积聚、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出。
- 主要原因：通风不良、瓦斯抽采不到位、电气设备失爆、违章爆破、监测监控系统失效。
- 典型案例：2021年某高瓦斯矿井因局部通风机停风，导致工作面瓦斯积聚，电火花引发爆炸，造成5人死亡。
3. 机电运输事故风险
机电运输事故涉及设备故障和人为操作失误。
- 风险表现：机械伤害、电气伤害、运输车辆伤害、皮带着火。
- **煤矿高危作业包括哪些 煤矿高危作业风险与防范措施详解
- 主要原因：设备老化、保护装置失效、违章操作、维护保养不到位、安全间距不足。
- **典型案例：2023年某矿主提升机因制动系统故障，导致罐笼坠落，造成4人死亡。
4. 爆破事故风险
爆破事故具有突发性和破坏性。
- 风险表现：爆破崩人、瓦斯爆炸、煤尘爆炸、拒爆处理不当。
- 主要原因：违章爆破、爆破母线短路、警戒不严、使用不合格爆破材料、拒爆处理不当。
- 典型案例：2020年某矿掘进工作面因使用过期炸药，爆破时引发瓦斯爆炸，造成6人死亡。
1. 顶板事故防范措施
顶板事故防范的核心是“敲帮问顶”和及时支护。
- 技术措施：
- 严格执行“敲帮问顶”制度，使用专用工具处理危岩活矸。
- 综采工作面必须保证液压支架的初撑力达到规定值（一般为24MPa以上），安装压力表实时监测。
- 掘进工作面必须使用前探梁或临时支护，严禁空顶作业。空顶距离超过作业规程规定时，必须停止作业。
- 过断层、破碎带等特殊地质构造时，制定专项安全技术措施，加密支护。
- 管理措施：
- 定期组织顶板专项检查，分析顶板压力显现规律。
- 加强职工培训，提高顶板管理意识和操作技能。
- 推广使用矿压在线监测系统，实现顶板压力实时预警。
2. 瓦斯事故防范措施
瓦斯事故防范的核心是“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”。
- 技术措施：
- 通风系统：保证矿井通风系统稳定可靠，采掘工作面实行独立通风；局部通风机实现“三专两闭锁”（专用变压器、专用开关、专用线路；风电闭锁、瓦斯电闭锁）。
- 瓦斯抽采：对高瓦斯、突出矿井，必须建立地面永久抽采系统，实现“先抽后采、边抽边采、抽采达标”。
- 监测监控：安装安全监控系统，实时监测瓦斯、一氧化碳、风速、温度等参数；传感器设置符合规定（如工作面回风流瓦斯传感器报警浓度≥0.8%、断电浓度≥1.2%）。
- 防突措施：对突出煤层，必须采取区域和局部综合防突措施（如区域预抽、水力割缝、超前排放钻孔等）。
- 管理措施：
- 严格执行瓦斯检查制度，瓦检员持证上岗，按规定巡检。
- 严禁电气设备失爆，定期开展防爆性能检查。
- 爆破严格执行“一炮三检”和“三人连锁”制度。
- 建立瓦斯抽采达标评判体系，确保抽采效果。
3. 机电运输事故防范措施
机电运输事故防范的核心是“设备完好、保护齐全、操作规范”。
- 技术措施：
- 提升系统：安装防过卷、防过速、过负荷和欠电压、限速器、深度指示器失效保护、松绳保护、满仓保护等保护装置，并定期试验。
- 皮带运输：安装防跑偏、防滑、防撕裂、温度监测、自动洒水灭火装置；推广使用阻燃输送带。
- 供电系统：安装漏电保护、接地保护、过流保护；井下电气设备杜绝失爆；电缆悬挂符合规定。
- 运输轨道：轨道质量标准化，道岔、安全挡车栏、阻车器等安全设施齐全可靠。
- **管理措施：
- 实行设备包机制，责任到人，定期维护保养。
- 关键岗位（如提升机司机、皮带司机）必须持证上岗，严格执行操作规程。
- 推广使用“信集闭”系统（信号、集中控制、闭塞），实现运输调度智能化。
- 定期开展机电运输专项检查，及时消除隐患。
4. 爆破作业防范措施
爆破作业防范的核心是“正规操作、严格警戒、安全防护”。
- 技术措施：
- 使用煤矿许用炸药和电雷管，严禁使用过期或变质爆破材料。
- 采用正向装药结构，炮泥封孔长度符合规定（炮眼深度<0.6m时不得装药；0.6-1m时封泥长度不得小于炮眼深度的1/2；>1m时封泥长度不得小于0.5m）。
- 推广使用发爆器参数测试仪，确保发爆器性能完好。
- 在有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面，应采用毫秒爆破。
- 管理措施：
- 严格执行“一炮三检”（装药前、爆破前、爆破后检查瓦斯）和“三人连锁”（瓦检员、班组长、爆破工三人连锁）制度。
- 爆破前必须布置警戒，警戒距离直巷不小于100m，弯巷不小于75m，并设置警戒牌、警戒网。
- 爆破母线长度足够（>100m），接头扭结短路。
- 爆破后必须等待至少15分钟（有瓦斯突出危险的工作面至少30分钟），待炮烟吹散、瓦斯检查确认安全后，方可进入工作面。
- 严禁放明炮、糊炮，严禁在瓦斯超限情况下爆破。
5. 防治水作业防范措施
防治水作业防范的核心是“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”。
- 技术措施：
- 探放水：严格执行“三专”（专业人员、专用设备、专门队伍）和“两探”（物探、钻探）规定。物探先行，钻探验证，超前距离符合规定（探水钻孔超前距离不得小于20m）。
- 排水系统：水泵、水管、配电设备和输电线路必须满足最大涌水量要求，并有备用；水仓容量符合规定（一般不小于矿井8小时正常涌水量）。
- 防水设施：在井口和工业场地内建筑物高处修筑防洪堤；井下修筑防水闸门、防水闸墙。
- 水文监测：安装水位、水压、水温在线监测系统，实时监测老空水、地表水体动态。
- **防治水作业包括哪些 煤矿高危作业风险与防范措施详解
- 管理措施：
- 编制矿井水文地质类型划分报告，查明矿井及周边老空水分布。
- 严格执行“探放水”制度，探放水设计必须由矿总工程师审批，探放水施工必须有专职安全员现场监督。
- 坚持“雨季三防”（防洪、防排水、防雷电）制度，雨季前开展水泵联合试运转。
- 发现透水征兆（如挂红、挂汗、空气变冷、雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或裂隙渗水、水色发浑有臭味、煤层发潮发暗等）时，必须立即停止作业，撤出人员，报告矿调度室。
四、煤矿高危作业安全管理体系建设
除了具体的技术防范措施，建立健全的安全管理体系是保障煤矿安全生产的长效机制。
1. 落实安全生产责任制
- 原则：坚持“党政同责、一岗双责、齐抓共管、失职追责”和“管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全”。
- 具体做法：
- 矿长是安全生产第一责任人，对全矿安全生产负总责。
- 总工程师对“一通三防”、防治水等技术工作负总责。
- 各副矿长、副总工程师对分管范围内的安全生产负责。
- 区队、班组是安全生产的前沿阵地，班组长是现场安全生产第一责任人。
- 建立全员安全生产责任清单，明确每个岗位的安全职责，并严格考核。
2. 强化安全培训教育
- 培训内容：
- 三级安全教育：矿级、区队级、班组级安全教育，培训时间不少于72学时。
- 岗位操作规程：针对不同高危作业岗位，编制详细的岗位操作规程，并组织培训。
- 应急救援知识：培训瓦斯爆炸、火灾、水灾、顶板事故等各类事故的应急处置和自救互救知识。
- 事故案例警示教育：组织观看事故案例视频，分析事故原因，吸取教训。
- 培训方式：
- 理论培训与实操培训相结合，建立实训基地，模拟井下作业场景。
- 推广使用“手指口述”安全确认法，即在操作前，用手指向设备或操作部位，口述安全要点，确认无误后方可操作。
- 定期组织全员考试，考试不合格者不得上岗。
3. 隐患排查治理与风险分级管控
- 双重预防机制：
- 风险分级管控：对辨识出的安全风险（如瓦斯、水、火、顶板、机电运输等）进行评估分级（重大、较大、一般、低），制定管控措施，责任到人。
- 隐患排查治理：建立班组日查、区队周查、矿级月查、专业季查的隐患排查制度；对排查出的隐患，按照“五定”原则（定整改措施、定责任人、定完成时间、定资金、定预案）进行整改，实现闭环管理。
- 信息化手段：使用隐患排查治理信息系统，实现隐患上报、整改、验收、销号全流程线上管理。
4. 应急救援体系建设
- 应急预案：编制综合应急预案、专项应急预案（如瓦斯爆炸、火灾、水灾等）和现场处置方案，并定期组织评审和修订。
- 应急演练：每年至少组织一次综合应急演练，每半年组织一次专项应急演练，每月组织一次现场处置方案演练。演练后进行评估，完善预案。
- 应急队伍与装备：建立专职或兼职应急救援队伍，配备必要的救援装备（如正压呼吸器、灭火器、水泵、钻机等），并定期维护保养。
- 应急避险“六大系统”：建设完善安全监控系统、人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统，为井下作业人员提供生命保障。
5. 科技兴安与智能化建设
- 智能化采掘：推广使用智能化采煤工作面（如电液控支架、记忆截割、远程操控），减少井下作业人数。
- 机器人应用：在瓦斯抽采钻孔、探放水、危险区域巡检等环节，推广应用机器人作业，降低人员风险。
- 无人机巡检：在地面和井下部分区域，使用无人机进行巡检，提高巡检效率和安全性。
- 大数据分析：利用大数据分析事故规律、风险趋势，为安全管理决策提供支持。
五、结论
煤矿高危作业风险点多、危害性大，必须坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，从技术、管理、培训、应急等多方面入手，构建全方位、全过程、全员参与的安全管理体系。顶板、瓦斯、机电运输、爆破、防治水是煤矿高危作业的五大核心领域，必须针对其风险特点，采取精准有效的防范措施。同时，要大力推进煤矿智能化建设，用科技手段提升本质安全水平，最终实现煤矿安全生产形势的持续稳定好转。煤矿安全生产没有终点，只有起点，必须常抓不懈，警钟长鸣。