引言:斜巷作业的高风险性与防护重要性
煤矿斜巷作为连接井下各水平的主要通道,是矿井运输、通风和人员通行的关键枢纽。然而,斜巷作业环境复杂,存在坡度大、空间狭窄、光线不足、设备运行频繁等多重风险因素。据统计,煤矿运输事故中约30%发生在斜巷,其中跑车、人员滑倒、设备故障等是主要事故类型。因此,建立健全的斜巷作业防护措施,不仅是保障矿工生命安全的底线要求,更是实现煤矿安全生产的根本保障。本文将从斜巷作业的主要风险识别、防护技术措施、人员管理要求、应急处置预案等方面,系统阐述斜巷作业的安全防护体系,为煤矿企业提供可操作的风险防范指南。
一、斜巷作业的主要风险识别与分析
1.1 跑车事故风险
跑车事故是斜巷作业中最危险的事故类型,指矿车或车辆在斜巷中因连接装置失效、制动失灵等原因失控下滑,高速撞击巷道内人员或设备。跑车事故具有突发性强、冲击力大、后果严重的特点,极易造成群死群伤。例如,某矿斜巷因矿车连接销断裂,导致3辆矿车失控下滑,撞击正在作业的5名工人,造成2人死亡、3人重伤。跑车事故的主要诱因包括:连接装置磨损超限、钢丝绳断丝超标、制动系统故障、斜巷安全设施缺失或失效等。
1.2 人员滑倒与坠落风险
斜巷坡度一般在10°-30°之间,巷道底板常有积水、煤泥、油污等,导致地面湿滑。作业人员在斜巷行走或作业时,易因脚下打滑而摔倒,进而可能滑入矿车运行轨道或坠入巷道一侧的排水沟、电缆沟等。此外,斜巷内的平台、梯子等辅助设施若防护栏杆缺失或高度不足,也可能导致人员坠落。例如,某矿工人在斜巷清理浮煤时,因底板湿滑不慎滑倒,身体滑入正在运行的矿车轨道,被矿车碾压致死。
1.3 设备运行伤害风险
斜巷内运行的绞车、矿车、皮带输送机等设备,在运行过程中可能对作业人员造成机械伤害。例如,绞车钢丝绳在运行中若有人靠近,可能发生绞伤;矿车连接环、插销等部件在车辆运行时可能甩出伤人;皮带输送机的滚筒、托辊等转动部件可能导致人员衣物卷入造成挤压伤害。此外,斜巷内的电气设备若绝缘损坏,还可能引发触电事故。
1.4 顶板与片帮风险
斜巷通常穿过不同的岩层,受地质构造、采动压力等因素影响,巷道顶板和两帮可能出现松动、离层、冒落等现象。作业人员在斜巷内作业时,若未及时进行顶板支护或支护质量不合格,可能发生顶板垮塌或片帮事故,造成人员被埋压。例如,某矿斜巷因顶板支护不及时,发生局部冒顶,正在下方作业的3名工人被埋,经抢救无效死亡。
1.5 通风与有毒有害气体风险
斜巷是矿井通风的重要通道,若通风系统故障或风量不足,可能导致斜巷内瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体积聚,浓度超标。作业人员长时间在这样的环境中作业,可能发生中毒、窒息事故。此外,斜巷内若有煤炭自燃或爆破作业,还可能产生大量烟雾和有害气体,进一步增加中毒风险。
二、斜巷作业防护技术措施
2.1 跑车防护装置的设置与维护
跑车防护装置是斜巷防止跑车事故的核心设施,必须按照《煤矿安全规程》的要求设置,并确保其灵敏可靠。常见的跑车防护装置包括:
2.1.1 挡车栏与阻车器
- 设置要求:在斜巷上部车场变坡点下方略大于一列车长度的地点设置挡车栏;在斜巷中部每隔一定距离(一般不超过100m)设置挡车栏;在斜巷下部车场设置阻车器。挡车栏应采用钢丝绳、型钢等材料制作,强度满足阻挡满载矿车的要求。
- 技术参数:挡车栏的高度不低于1.2m,宽度不小于巷道宽度的80%;阻车器应能可靠地阻止矿车自行滑动。
- 维护要求:每天由专人检查挡车栏的钢丝绳是否断丝、磨损是否超限,连接装置是否牢固;每周进行一次空载和重载试验,确保挡车栏能正常落下和升起;每月对阻车器的转动部件进行润滑,检查其制动性能。
2.1.2 跑车防护装置(雷达捕车器)
- 工作原理:雷达捕车器通过雷达波检测矿车的运行速度和位置,当检测到矿车失控下滑且速度超过设定值时,自动触发挡车栏落下,拦截失控矿车。
- 安装位置:一般安装在斜巷中部或下部,距离上部车场不小于50m。
- 维护要点:定期清理雷达探头表面的煤尘,确保检测精度;每班检查电源和线路,防止接触不良;每月进行一次模拟跑车试验,验证装置的响应时间和拦截效果。
代码示例:跑车防护装置检查记录表(Markdown表格)
| 检查项目 | 检查标准 | 检查方法 | 检查周期 | 责任人 |
|----------|----------|----------|----------|--------|
| 挡车栏钢丝绳 | 断丝不超过10%,磨损不超过10% | 目视+卡尺测量 | 每日 | 维修工 |
| 挡车栏升降 | 动作灵活,无卡阻 | 手动操作试验 | 每日 | 维修工 |
| 雷达探头 | 表面清洁,无煤尘 | 目视清洁 | 每班 | 电工 |
| 捕车器响应时间 | ≤0.5秒 | 模拟试验 | 每月 | 安全员 |
| 阻车器制动性能 | 能可靠阻止矿车滑动 | 重载试验 | 每周 | 维修工 |
2.2 钢丝绳与连接装置的安全管理
钢丝绳和连接装置是斜巷运输的”生命线”,其安全状况直接关系到运输安全。
2.2.1 钢丝绳的选型与检查
- 选型要求:斜巷提升用钢丝绳应选用抗拉强度不低于1570MPa的线接触钢丝绳,直径不小于24mm。钢丝绳的安全系数必须满足《煤矿安全规程》规定:专用于提升人员的钢丝绳安全系数不小于9;提升物料的钢丝绳安全系数不小于6.5。
- 检查标准:每日由专职钢丝绳检查员用游标卡尺测量钢丝绳直径,磨损不超过公称直径的10%;用肉眼或磁性探伤仪检查钢丝绳断丝情况,一个捻距内断丝不超过总丝数的10%;对钢丝绳的锈蚀情况进行评级,锈蚀严重时必须更换。
- 维护保养:钢丝绳必须定期涂油,一般每月涂油一次,防止锈蚀;钢丝绳在使用过程中出现打结、扁平、严重变形等缺陷时,必须立即停止使用并更换。
2.2.2 连接装置的管理
- 连接销:必须使用专用的斜巷连接销,直径不小于40mm,长度适中,能可靠锁住矿车。连接销必须有防脱装置(如开口销、弹簧销等),严禁使用铁丝、木棍等代替。
- 连接环:必须使用标准的矿车连接环,其破断负荷不低于600kN。连接环出现裂纹、变形、磨损超限(磨损量超过10%)时,必须立即更换。
- 检查制度:每班在矿车连接前,必须检查连接销和连接环的完好情况;每日对所有连接装置进行一次全面检查,记录检查结果;每月对连接装置进行一次探伤检查,及时发现内部裂纹。
2.3 斜巷安全标识与照明系统
清晰的安全标识和充足的照明是保障斜巷作业安全的重要基础。
2.3.1 安全标识设置
- 警示标识:在斜巷入口处设置”斜巷危险,严禁行人”的警示牌;在斜巷内每隔50m设置”注意安全”、”当心车辆”等警示标识;在挡车栏、阻车器等安全设施附近设置”严禁碰撞”、”保持畅通”等标识。
- 指示标识:在斜巷内设置巷道名称、方向、距离等指示标识;在避险路线设置”避灾路线”标识,指向最近的避难硐室或出口。
- 标识要求:标识应采用反光材料,确保在光线不足的情况下清晰可见;标识应固定牢固,防止被车辆碰撞或风吹脱落。
2.3.2 照明系统
- 照明标准:斜巷内照明灯具的间距不超过30m,照度不低于10勒克斯;在车场、装卸点等人员密集区域,照度不低于20勒克斯。
- 灯具选型:应选用防爆型LED灯具,具有防水、防尘、抗冲击性能;灯具的安装高度应避免被车辆碰撞,一般距巷道底板不低于2.5m。
- 维护要求:每日检查灯具是否正常工作,及时更换损坏的灯泡;每周清理灯具表面的煤尘,确保照明效果;每月对照明线路进行绝缘检查,防止漏电。
2.4 巷道支护与维护
斜巷的支护质量直接关系到巷道的稳定性和作业人员的安全。
2.4.1 支护形式选择
- 锚网喷支护:适用于中等稳定岩层,通过锚杆、金属网和喷射混凝土联合支护,能有效控制顶板和两帮变形。
- U型钢支护:适用于破碎岩层或受采动影响较大的巷道,U型钢支架具有可缩性,能适应围岩变形。
- 砌碹支护:适用于极不稳定岩层或服务年限长的巷道,砌碹支护强度高,但成本较高。
2.4.2 支护质量检查
- 锚杆拉拔力试验:每300根锚杆至少抽查3根,拉拔力不低于设计值的90%。
- 喷射混凝土厚度检测:采用钻孔法或无损检测法,喷层厚度不小于设计值的90%。
- U型钢支架安装质量:支架间距符合设计要求,卡缆扭矩达到规定值,支架与围岩之间用背板背紧。
2.4.3 日常维护
- 敲帮问顶:每班作业前,由班组长或安全员对巷道顶板和两帮进行敲帮问顶,及时处理松动的岩块。
- 巷道巡查:每日由专人对斜巷进行全面巡查,重点检查支护变形、裂缝、掉渣等情况,发现问题及时处理。
- 维修作业:对需要维修的巷道,必须制定专门的安全技术措施,严禁空顶作业。
2.5 通风与气体监测系统
良好的通风和气体监测是防止有毒有害气体事故的关键。
2.5.1 通风系统要求
- 风量计算:斜巷内作业人员每人每分钟供风量不少于4m³;同时,斜巷内风速不低于0.25m/s,以防止瓦斯积聚。
- 通风方式:采用机械通风,主要通风机必须保持连续运转;在斜巷内设置辅助通风机,确保风流稳定。
- 风门与风墙:在斜巷与其它巷道连通处设置风门或风墙,防止风流短路;风门应能自动关闭,并有闭锁装置,防止两道风门同时打开。
2.5.2 气体监测
- 传感器设置:在斜巷上部、中部、下部设置甲烷传感器和一氧化碳传感器,实时监测气体浓度。甲烷传感器报警浓度为≥1.0%,一氧化碳传感器报警浓度为≥24ppm。
- 便携式检测仪:作业人员必须随身携带便携式甲烷检测报警仪,进入斜巷前先检查气体浓度,确认安全后方可进入。
- 人工检测:瓦斯检查员每班至少对斜巷进行两次人工检测,重点检查巷道顶部、角落等易积聚气体的区域。
三、斜巷作业人员管理与培训
3.1 人员准入与资质要求
- 年龄与健康:斜巷作业人员年龄不超过55周岁,身体健康,无高血压、心脏病、恐高症等不适宜井下作业的疾病。新员工入职前必须进行全面的体检,合格后方可上岗。
- 培训要求:所有进入斜巷作业的人员必须接受专门的安全培训,培训内容包括斜巷安全规程、风险识别、应急处置等,培训时间不少于24学时。培训结束后进行考试,考试合格后颁发上岗证,持证上岗。
- 特种作业人员:绞车司机、信号工、把钩工等特种作业人员必须持有特种作业操作证,严禁无证上岗。特种作业人员每年必须参加一次复训,考核合格后方可继续从事本工种工作。
3.2 作业行为规范
- 行走规范:在斜巷内行走时,必须走人行道,严禁在轨道中间行走;严禁在斜巷内奔跑、打闹;上下坡时应抓好扶手,注意脚下安全。
- 作业规范:在斜巷内进行装卸、维修等作业时,必须事先与绞车司机和信号工联系好,悬挂”有人作业,禁止开车”的警示牌;作业时必须站在安全位置,严禁在车辆运行范围内停留。
- 信号使用:斜巷内必须使用统一的声光信号,信号规定为:一停、二上、三下、四慢上、五慢下。信号工必须由专人担任,信号发送必须清晰、准确,严禁用喊话、招手等代替信号。
3.3 劳动防护用品佩戴
- 头部防护:必须佩戴符合标准的安全帽,帽壳无破损,帽衬调节合适。
- 足部防护:必须穿防砸、防滑、绝缘的胶靴,靴底有防滑纹路。
- 身体防护:穿棉质工作服,袖口、领口、下摆必须扎紧,防止被设备卷入;在有淋水的斜巷内作业,应穿防水服。
- 眼部防护:在进行锚杆支护、喷射混凝土等作业时,必须佩戴防护眼镜,防止岩尘、混凝土溅入眼睛。
- 听力防护:在绞车房、通风机等噪声超过85dB的区域作业时,必须佩戴耳塞或耳罩。
3.4 安全监督检查
- 班前检查:每班班前会,班组长必须对当班作业人员的精神状态、劳保用品佩戴情况进行检查,发现状态不佳者严禁安排斜巷作业。
- 现场巡查:安全员每班至少对斜巷进行两次巡查,重点检查”三违”(违章指挥、违章作业、违反劳动纪律)行为,发现问题立即制止并督促整改。
- 定期检查:矿级领导每月至少参加一次斜巷安全检查,区队干部每周至少参加两次,对检查出的重大隐患必须挂牌督办,限期整改。
四、斜巷作业应急处置预案
4.1 跑车事故应急处置
- 现场处置:一旦发生跑车事故,现场人员应立即向矿调度室报告,同时迅速撤离到安全地点(如避难硐室、巷道拐弯处等),严禁试图拦截失控矿车。若有人被矿车撞击或埋压,在确保自身安全的前提下,应立即组织抢救,但必须防止二次事故。
- 调度指挥:调度室接到报告后,立即启动应急预案,通知矿山救护队、医疗急救人员赶赴现场;通知斜巷上下人员严禁进入事故区域;通知机电部门切断斜巷电源,防止其他事故发生。
- 救援措施:救护队到达现场后,首先确认事故现场安全,然后进行人员搜救;若有人员受伤,立即进行现场急救并送往医院;对事故车辆进行固定,防止再次滑动;清理现场,恢复斜巷正常运行。
4.2 人员滑倒与坠落应急处置
- 现场自救:人员滑倒后,应立即抓住身边的固定物体(如扶手、锚杆等),防止继续下滑;若坠入沟渠或电缆沟,应保持冷静,大声呼救,等待救援。
- 现场救援:现场人员听到呼救后,应立即向班组长报告,同时向坠落点抛掷救生绳、救生圈等救援工具;在确保自身安全的情况下,下到沟渠内将伤者救出;若伤者伤势较重,应立即进行止血、固定等急救措施,并联系医疗急救。
- 预防措施:事后必须对滑倒或坠落原因进行调查,若是底板湿滑,应立即清理并采取防滑措施(如铺设防滑垫、撒干灰等);若是防护设施缺失,应立即完善。
4.3 有毒有害气体中毒应急处置
- 现场处置:作业人员发现气体浓度超标或出现头晕、恶心等中毒症状时,应立即佩戴自救器,向进风侧新鲜风流处撤离;撤离时应弯腰低行,避免吸入更多有害气体;同时向调度室报告。
- 救援措施:调度室立即通知通风部门加大事故区域风量,排出有害气体;救护队佩戴正压呼吸器进入现场搜救中毒人员;将中毒人员转移到新鲜风流处,进行人工呼吸、吸氧等急救措施,并尽快送往医院。
- 预防措施:加强通风系统管理,确保风量充足;定期校准气体监测传感器,确保数据准确;作业人员必须熟练掌握自救器的使用方法。
4.4 顶板事故应急处置
- 现场处置:发生顶板事故时,现场人员应立即向调度室报告,同时迅速撤离到安全地点;若有人被埋压,在确保顶板不再冒落的前提下,应立即组织抢救,但严禁盲目进入危险区域。
- 救援措施:救护队到达后,首先加固事故区域周边支护,防止二次冒顶;采用手镐、风镐等工具小心清理冒落矸石,避免对被埋人员造成二次伤害;找到被埋人员后,立即进行急救并送往医院。
- 预防措施:加强顶板监测,及时发现顶板离层、裂缝等异常情况;严格执行敲帮问顶制度,及时处理松动岩块;根据地质条件合理选择支护形式,确保支护质量。
五、斜巷作业安全管理体系建设
5.1 安全责任体系
- 矿长责任:矿长是斜巷安全生产第一责任人,对斜巷安全设施投入、人员培训、隐患整改等负全面责任。
- 区队长责任:区队长是本单位斜巷安全直接责任人,负责日常安全管理、现场监督检查、”三违”行为查处等。
- 班组长责任:班组长是当班斜巷安全第一责任人,负责班前安全教育、现场安全确认、作业过程监督等。
- 岗位责任:每个岗位必须制定明确的安全责任制,将安全责任落实到人头,形成”人人有责、层层负责”的安全责任体系。
5.2 安全管理制度
- 安全检查制度:建立日检、周检、月检制度,对斜巷设施、设备、环境等进行全面检查,建立隐患台账,实行闭环管理。
- 设备管理制度:建立设备台账,对绞车、钢丝绳、挡车栏等设备进行全生命周期管理,定期维护保养,及时更新报废。
- 人员培训制度:制定年度培训计划,定期组织安全培训、应急演练,不断提高员工安全意识和技能。
- 事故报告与调查制度:发生事故后,必须按规定及时报告,保护事故现场,组织事故调查,分析原因,制定整改措施,严肃追究相关人员责任。
5.3 安全技术措施审批
- 措施编制:凡涉及斜巷作业的工程,必须编制专门的安全技术措施,内容包括作业流程、风险分析、防护措施、应急处置等。
- 措施审批:安全技术措施必须经区队技术员编制、区队长审核、矿安监部门审查、矿总工程师批准后,方可实施。
- 措施贯彻:批准后的安全技术措施必须向所有作业人员贯彻学习,签字确认,确保人人掌握。
5.4 安全投入保障
- 资金保障:煤矿企业必须保证斜巷安全设施、设备的投入,每年从安全费用中列支专项经费用于斜巷安全改造和设备更新。
- 物资保障:确保安全物资(如支护材料、防护用品、应急器材等)的储备,满足斜巷安全生产的需要。
- 技术保障:积极推广应用新技术、新设备,如智能跑车防护装置、在线监测系统等,提高斜巷安全防护的科技水平。
六、斜巷作业典型事故案例分析
6.1 案例一:某矿斜巷跑车事故
- 事故经过:2023年5月,某矿-200m水平斜巷,矿车连接销断裂,导致3辆矿车失控下滑,撞击正在巷道内行走的5名工人,造成2人死亡、3人重伤。
- 原因分析:
- 直接原因:连接销磨损超限,未及时更换;挡车栏未正常落下,未能拦截失控矿车。
- 间接原因:日常检查流于形式,钢丝绳和连接装置检查记录造假;员工安全意识淡薄,违章进入斜巷轨道区域。
- 管理原因:安全责任制不落实,对”三违”行为查处不力;安全投入不足,挡车栏维护不及时。
- 整改措施:
- 立即更换所有磨损超限的连接销,建立连接装置更换台账。
- 完善跑车防护装置,安装雷达捕车器,实现自动拦截。
- 加强员工安全教育,严禁斜巷轨道区域行人,设置物理隔离设施。
- 严肃追究相关人员责任,对矿长、区队长、班组长给予撤职处分。
6.2 案例二:某矿斜巷顶板事故
- 事故经过:2022年11月,某矿-150m水平斜巷,因顶板支护不及时,发生局部冒顶,正在下方作业的3名工人被埋,经抢救无效死亡。
- 原因分析:
- 直接原因:顶板离层,未及时进行支护;作业人员未进行敲帮问顶,冒险作业。
- 间接原因:地质资料不准确,未预测到顶板破碎情况;现场安全管理缺失,班组长未在现场监督。
- 管理原因:对顶板管理重视不够,支护材料储备不足;技术管理薄弱,未制定针对性的支护措施。
- 整改措施:
- 加强地质勘探,准确掌握巷道围岩情况。
- 严格执行敲帮问顶制度,配备专职找顶工。
- 优化支护设计,提高支护强度,增加支护密度。
- 加强现场安全管理,班组长必须现场跟班,监督安全措施落实。
七、结论
斜巷作业是煤矿生产的重要环节,也是事故多发的高风险区域。确保斜巷作业安全,必须坚持”安全第一、预防为主、综合治理”的方针,从技术、管理、人员三个维度构建全方位的防护体系。技术上,要完善跑车防护、钢丝绳管理、通风监测等硬件设施;管理上,要建立健全安全责任、检查、培训等制度,严格责任追究;人员上,要提高员工安全意识和技能,规范作业行为。只有将各项防护措施落到实处,才能真正筑牢矿工生命安全的防线,实现煤矿安全生产的长治久安。煤矿企业应高度重视斜巷安全工作,持续加大安全投入,不断创新安全管理方法,为矿工创造安全可靠的作业环境。
