引言

煤矿下井作业是煤炭工业的核心环节,涉及高风险环境下的多种专业工种。这些工种分工明确,各司其职,确保矿井高效、安全运行。根据《煤矿安全规程》和国家相关标准,煤矿井下作业工种主要分为采煤、掘进、通风、排水、运输、机电维修、安全监控等类别。每个工种都有特定的岗位职责,同时面临瓦斯爆炸、煤尘爆炸、顶板冒落、机械伤害等职业危害。因此,职业防护至关重要,包括正确使用个人防护装备(PPE)、遵守安全规程和定期健康检查。

本文将详细解析这些工种的分类、岗位职责、潜在风险及职业防护指南。内容基于最新煤矿安全规范(如2023年版《煤矿安全规程》),旨在为从业人员提供实用指导。文章将结合实际案例和操作细节,帮助读者理解井下作业的复杂性。请注意,具体操作需结合矿井实际情况,并由专业培训合格人员执行。

一、井下采煤工种

1.1 工种分类与概述

井下采煤工种是煤矿生产的核心,负责从煤层中提取煤炭。主要分为综采(综合机械化采煤)和普采(普通机械化采煤)两类。综采工种涉及大型设备如液压支架、采煤机和刮板输送机;普采则更多依赖人工或半机械化操作。采煤工通常在采煤工作面作业,工作环境狭窄、粉尘浓度高,常受瓦斯和水害影响。

1.2 岗位职责

  • 采煤机操作员:负责操作采煤机进行煤层切割。职责包括:每日检查采煤机液压系统、电机和截齿磨损情况;根据煤层厚度调整切割速度(一般为3-5米/分钟);监控煤量输出,避免过载;与支架工协调,确保工作面支护到位。
  • 支架工:维护和操作液压支架。职责包括:安装和移动支架,确保顶板支护强度不低于0.3 MPa;检查支架密封件,防止漏液;在移架过程中,监测顶板压力,避免冒顶。
  • 刮板输送机操作员:负责煤炭运输。职责包括:启动前检查链条张紧度和电机温度;监控输送带运行,防止堵塞;处理卡链故障时,必须先断电并挂牌。

完整示例:在某综采工作面,采煤机操作员小王在班前会上确认瓦斯浓度低于1%后,启动采煤机。切割过程中,他发现截齿磨损严重,立即停机更换(耗时约15分钟),避免了设备损坏和产量损失。同时,支架工小李实时监测顶板位移,若位移超过50mm,则立即加强支护。这种协调确保了日产量达2000吨以上。

1.3 职业危害与防护指南

  • 主要危害:粉尘(导致尘肺病)、噪音(>85dB,导致听力损伤)、机械伤害(采煤机刀片切割)、瓦斯爆炸(若通风不良)。
  • 防护指南
    • PPE使用:佩戴防尘口罩(N95级或更高)和耳塞;穿戴防砸靴和防护服。
    • 操作规范:严格执行“三专两探”制度(专用变压器、专用线路、专用开关;探瓦斯、探水);定期进行职业健康检查,每半年一次肺功能测试。
    • 应急措施:发生粉尘超标时,立即启动喷雾降尘系统;瓦斯超限时,切断电源并撤离。
    • 案例:某矿井因未佩戴防尘口罩,导致采煤班10%工人出现早期尘肺症状。防护后,粉尘浓度从200mg/m³降至50mg/m³,发病率显著降低。

二、井下掘进工种

2.1 工种分类与概述

掘进工种负责开拓新巷道或延伸现有巷道,主要分为岩巷掘进和煤巷掘进。常用设备包括掘进机(EBZ系列)和钻爆法。掘进作业常在地质复杂区域进行,面临断层、涌水和瓦斯突出风险。

2.2 岗位职责

  • 掘进机操作员:操作掘进机切割岩/煤。职责包括:班前检查刀盘和液压油位;根据地质报告调整进给速度(岩巷0.5-1m/h);每循环后清理工作面浮石。
  • 支护工:安装锚杆或喷浆支护。职责包括:钻孔深度达设计值(通常2-3m);锚杆预紧力不低于200kN;喷浆厚度50-100mm,确保巷道稳定性。
  • 爆破工(若采用钻爆法):设计和执行爆破。职责包括:计算炸药用量(根据岩性,每米0.5-2kg);设置警戒线(>100m);爆破后检查盲炮。

完整示例:在岩巷掘进中,操作员小张使用EBZ-160掘进机,每班进尺2m。遇到断层时,他报告调度室,调整为短掘短支(每0.5m支护一次)。支护工小刘安装锚杆后,用扭矩扳手验证预紧力,避免了巷道片帮事故。整个过程需与通风协调,确保工作面风量不低于150m³/min。

2.3 职业危害与防护指南

  • 主要危害:岩尘(矽肺病)、顶板冒落、爆破冲击波、机械振动。
  • 防护指南
    • PPE使用:防尘面罩、安全帽(抗冲击>5kg)、防震手套。
    • 操作规范:采用湿式钻眼,粉尘浓度控制在10mg/m³以下;爆破后通风30分钟再进入;使用激光导向仪确保掘进精度。
    • 应急措施:冒顶预兆(如掉渣、响声)时,立即撤出并加固支护。
    • 案例:某矿井掘进班因未湿式钻眼,导致5人矽肺病。改进后,引入除尘风机,粉尘降至标准以下,健康检查无新增病例。

三、井下通风工种

3.1 工种分类与概述

通风工种确保矿井空气流通,防止瓦斯积聚和温度过高。主要分为主通风机操作员和局部通风机维护员。通风系统是矿井“生命线”,需实时监测风量、风速和气体成分。

3.2 岗位职责

  • 主通风机操作员:监控主要通风机运行。职责包括:每日检查风机叶片和电机轴承;确保矿井总风量满足规程(不低于需风量1.2倍);记录负压变化,异常时切换备用风机。
  • 局部通风机操作员:为掘进面供风。职责包括:安装风筒(直径600-800mm),确保风筒无漏风;风量不低于150m³/min;每班检测瓦斯浓度。
  • 风门/风墙维护工:管理通风设施。职责包括:安装自动风门,确保关闭严密;检查风墙密闭性,防止短路。

完整示例:在某高瓦斯矿井,主通风机操作员小赵监控显示负压异常升高,立即启动备用风机,避免了瓦斯超限。同时,局部通风员为掘进面安装风机,风筒延伸200m,每10m检查一次漏风,确保工作面氧气浓度>20%。

3.3 职业危害与防护指南

  • 主要危害:缺氧、瓦斯中毒、风机噪音、粉尘吸入。
  • 防护指南
    • PPE使用:便携式气体检测仪、防毒面具(针对CO和H2S)。
    • 操作规范:使用传感器实时监测(瓦斯>0.8%报警);定期校准风表;通风机房设置隔音室。
    • 应急措施:瓦斯超限时,全矿井撤人;使用自救器(化学氧式,有效期30min)。
    • 案例:某矿井因风门漏风,导致局部瓦斯积聚。修复后,安装智能风门系统,瓦斯浓度稳定<0.5%,无中毒事件。

四、井下排水工种

4.1 工种分类与概述

排水工种负责矿井水害防治,主要分为水泵操作员和水仓维护员。矿井水来源包括地表水、地下水和老空水,排水系统需24小时运行。

4.2 岗位职责

  • 水泵操作员:操作离心泵或潜水泵。职责包括:启动前检查泵体和管路;根据水位自动启停(水位>0.5m启动);流量控制在设计值(如100m³/h)。
  • 水仓清理工:维护水仓。职责包括:每季度清理淤泥,确保仓容>2小时正常涌水量;检查防水闸门密封。
  • 防水工:安装探放水设备。职责包括:执行“有疑必探”,钻孔深度>30m;记录涌水量变化。

完整示例:在雨季,排水员小王监控水仓水位,发现涌水量从50m³/h增至80m³/h,立即启动备用泵,避免淹井。同时,防水工钻探发现老空水,提前放水500m³,确保安全。

4.3 职业危害与防护指南

  • 主要危害:触电、溺水、滑倒、水中有害气体(H2S)。
  • 防护指南
    • PPE使用:绝缘靴、防水服、呼吸器。
    • 操作规范:水泵房设置漏电保护;水仓入口设警示标志;定期排水演习。
    • 应急措施:淹井预兆时,关闭防水闸门;使用救生圈。
    • 案例:某矿井因水泵故障淹井,损失巨大。后引入自动化排水系统,故障率降90%,无淹井事故。

五、井下运输工种

5.1 工种分类与概述

运输工种负责煤炭、材料和人员输送,主要分为电机车运输、皮带运输和辅助运输。井下运输线长、弯道多,易发生碰撞事故。

5.2 岗位职责

  • 电机车司机:驾驶矿用电机车。职责包括:检查制动和信号系统;速度不超过5m/s;运送材料时固定牢靠。
  • 皮带操作员:维护输送带。职责包括:监控跑偏和撕裂;张力调整;每班清理滚筒煤尘。
  • 矿车连接工:连接矿车。职责包括:使用标准链环,检查磨损;编组时确保平衡。

完整示例:电机车司机小李运送煤炭,途中检测到轨道湿滑,减速至2m/s,避免脱轨。同时,皮带员监控温度,发现滚筒过热,停机冷却,防止火灾。

5.3 职业危害与防护指南

  • 主要危害:车辆碰撞、皮带夹伤、轨道滑倒、粉尘。
  • 防护指南
    • PPE使用:反光背心、防滑鞋、头盔。
    • 操作规范:安装红外防撞装置;限速标志;定期轨道维护。
    • 应急措施:碰撞时使用紧急制动;火灾时用灭火器(干粉式)。
    • 案例:某矿井因超速导致电机车追尾。引入限速系统后,事故率降80%。

六、井下机电维修工种

6.1 工种分类与概述

机电维修工种维护井下电气和机械设备,主要分为电工、钳工和焊工。作业常在带电环境下,风险高。

6.2 岗位职责

  • 电工:维护电气设备。职责包括:检查开关和电缆绝缘(>10MΩ);处理漏电故障;使用防爆设备。
  • 钳工:维修机械。职责包括:更换轴承和齿轮;校准采煤机精度;使用专用工具。
  • 焊工:进行焊接。职责包括:在瓦斯<0.5%环境下作业;使用防爆焊机;清理焊渣。

完整示例:电工小刘维修采煤机电机,使用万用表检测绝缘电阻,发现漏电后更换绕组,恢复运行。整个过程断电挂牌,确保安全。

6.3 职业危害与防护指南

  • 主要危害:触电、机械夹伤、电弧灼伤、焊接烟尘。
  • 防护指南
    • PPE使用:绝缘手套、护目镜、焊接面罩。
    • 操作规范:执行“停电、验电、挂接地线”制度;使用防爆工具;定期培训。
    • 应急措施:触电时立即断电急救;火灾时用CO2灭火器。
    • 案例:某矿井焊工未戴面罩,导致眼部灼伤。改进后,所有维修均双人作业,无事故。

七、井下安全监控工种

7.1 工种分类与概述

安全监控工种负责实时监测矿井安全参数,主要分为监控系统操作员和巡检员。使用KJ系列监控系统,监测瓦斯、CO、风速等。

7.2 岗位职责

  • 监控操作员:操作中心系统。职责包括:实时查看传感器数据;报警阈值设置(瓦斯>1%断电);数据备份。
  • 巡检员:现场巡检。职责包括:每班巡检传感器;测试断电功能;记录隐患。

完整示例:操作员小陈监控到某工作面瓦斯升至0.9%,立即报警并切断电源,巡检员现场确认后恢复,避免了潜在爆炸。

7.3 职业危害与防护指南

  • 主要危害:高压电击、数据误判导致事故、粉尘。
  • 防护指南
    • PPE使用:防静电服、安全带(高空巡检)。
    • 操作规范:系统校准每周一次;备用电源测试;双人确认报警。
    • 应急措施:系统故障时,手动巡检;使用便携仪。
    • 案例:某矿井监控系统故障未及时发现,导致瓦斯超限。后引入AI预警,准确率99%。

结语

煤矿井下作业工种分类精细,各岗位职责明确,但风险无处不在。通过严格执行岗位职责和职业防护指南,可显著降低事故率。建议从业人员定期参加安全培训,矿井企业加强设备更新和健康监测。只有“安全第一,预防为主”,才能实现可持续生产。参考《煤矿安全规程》和GB 50016标准,持续优化作业流程。