井下作业是特种作业中风险极高的一类，涉及地质条件复杂、环境恶劣、设备密集等特点。无论是煤矿、金属矿还是非金属矿，井下作业人员都面临着瓦斯爆炸、透水、冒顶、机械伤害等多种潜在风险。本文将从井下安全操作的基本原则、具体操作流程、常见风险识别与防范措施、应急处理等方面，提供一份详尽的井下安全操作指南，帮助从业人员提升安全意识，规范操作行为，有效防范事故。
一、井下安全操作的基本原则
井下安全操作必须遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，所有作业人员必须严格遵守以下基本原则：
- 持证上岗：所有井下作业人员必须经过专业培训，取得相应的特种作业操作证（如煤矿井下作业证、爆破作业证等），并定期参加复训和考核。
- 遵守规程：严格执行《矿山安全法》《煤矿安全规程》《金属非金属矿山安全规程》等法律法规和操作规程，不得违章指挥、违章作业。
- 风险预判：作业前必须进行风险评估，识别潜在危险源，制定防范措施。
- 设备检查：作业前必须对设备、工具、安全设施进行全面检查，确保其完好可靠。
- 互保联保：实行班组互保、联保制度，相互监督、相互提醒，共同保障安全。
- 及时报告：发现安全隐患或异常情况，必须立即停止作业，及时报告班组长或安全管理人员。
井下作业前的准备工作
1. 个人防护装备（PPE）的检查与佩戴
井下作业环境复杂，个人防护装备是保障安全的第一道防线。作业人员必须正确佩戴和使用以下装备：
- 安全帽：检查帽壳、帽衬、下颏带是否完好，确保佩戴牢固，帽箍调整合适。
- 防尘口罩：井下粉尘浓度高，必须佩戴符合标准的防尘口罩（如KN95或N95级别），防止尘肺病。
- 防爆矿灯：检查矿灯电量是否充足，灯头、灯线是否完好，确保照明正常。
- 自救器：检查自救器（如化学氧自救器或压缩氧自救器）的气密性和有效期，确保在紧急情况下能正常使用。
- 防护服：穿着阻燃、防静电的工作服，袖口、领口、下摆应扎紧。
- 防护鞋：穿防砸、防滑、绝缘的矿工靴，鞋底应有防滑纹路。
- 其他装备：根据作业类型，可能还需要佩戴防噪耳塞、防护手套、护目镜等。
示例：在煤矿井下，瓦斯浓度可能突然升高，矿灯必须使用防爆型，避免产生电火花引发爆炸。作业前，矿灯应充电至满电状态，并在井口进行试亮检查。
2. 作业环境安全检查
进入井下作业区域前，必须对环境进行安全检查：
- 通风系统：检查局部通风机是否正常运行，风筒是否完好，确保工作面风量充足，瓦斯浓度低于0.5%（煤矿）或符合其他矿山标准。
- 支护状况：检查巷道顶板、两帮的支护是否牢固，有无松动、开裂、掉渣现象。
- 设备设施：检查运输设备、机电设备、安全设施（如避难硐室、压风自救装置）是否完好。
- 有害气体：使用便携式气体检测仪检测瓦斯、一氧化碳、硫化氢等有害气体浓度，确保在安全范围内。
- 照明与通信：确保工作面照明充足，通信设备畅通。
示例：在金属矿山，可能存在硫化氢等有毒气体。作业前，使用多气体检测仪（可检测O₂、CO、H₂S、CH₄）对工作面进行检测，确认O₂浓度在19.5%-23.5%之间，H₂S浓度低于10ppm，方可进入作业。
3. 作业前安全交底
班组长或安全员必须在作业前进行安全交底，明确：
- 作业任务、地点、时间
- 存在的风险及防范措施
- 应急逃生路线和避难地点
- 互保联保人员
- 安全注意事项
示例：在掘进工作面作业前，班组长交底：“今天我们在+500米水平东翼巷道进行掘进作业，主要风险是顶板冒顶和瓦斯超限。必须严格执行‘敲帮问顶’制度，每班至少检测瓦斯3次。逃生路线沿主运输巷向西至副井。互保人员是张三和李四。”
三、井下常见作业类型的安全操作流程
1. 掘进作业
掘进作业是井下最基础的作业之一，主要包括钻眼、爆破、装岩、支护等工序。
钻眼作业：
- 操作流程：
- 检查钻机（如风钻、电钻）的完好性，确保钻杆、钻头无裂纹。
- 根据作业规程确定炮眼布置图，标定眼位。
- 操作钻机时，必须两人配合，一人操作，一人监护，防止钻杆折断伤人。
- 钻眼过程中，注意观察岩层变化，发现异常立即停止。
- 风险防范：
- 防止钻杆伤人：钻杆旋转时，严禁用手触摸，操作人员必须佩戴防护手套。
- 防止粉尘伤害：必须采用湿式钻眼，或使用除尘风机，降低粉尘浓度。
- 防止机械伤害：钻机必须固定牢固，防止倾倒。
爆破作业：
- 操作流程：
- 爆破员必须持证上岗，领取炸药、雷管时，必须分开携带，严禁混装。
- 装药前，必须检查炮眼深度、角度、间距是否符合设计要求。
- 装药时，使用木质或竹制炮棍，严禁使用金属棍。
- 连线时，必须由爆破员操作，采用串联或并联方式，确保线路导通。
- 爆破前，必须设置警戒，所有人员撤离至安全距离（直线距离不少于100米，拐弯距离不少于75米）。
- 爆破后，必须等待至少15分钟（煤矿）或按规程规定时间，由瓦检员检查瓦斯、通风后，方可进入工作面检查。
- 风险防范：
- 防止早爆、拒爆：使用合格的炸药和雷管，严格按规程操作。
- 防止爆破飞石伤人：警戒距离必须足够，警戒人员必须到位。
- 防止瓦斯爆炸：爆破前必须检测瓦斯浓度，低于0.5%方可爆破。
示例：在煤矿掘进工作面，采用光面爆破技术。炮眼深度1.8米，间距0.6米，装药量根据岩性调整。爆破前，瓦检员检测瓦斯浓度为0.3%，符合要求。爆破后，等待15分钟，通风后进入工作面检查，发现顶板完好，无瓦斯超限。
2. 采煤作业
采煤作业包括割煤、移架、推溜等工序，机械化程度高，但风险依然存在。
割煤作业：
- 操作流程：
- 检查采煤机（如滚筒式采煤机）的完好性，确保截齿齐全、锋利，喷雾系统正常。
- 启动前，必须发出信号，确保人员撤离至安全位置。
- 割煤时，必须匀速前进，注意观察煤层变化，防止割顶或割底。
- 停机时，必须切断电源，闭锁开关。
- 风险防范：
- 防止机械伤害：采煤机运行时，严禁人员靠近，特别是截齿附近。
- 防止煤尘爆炸：必须开启喷雾降尘系统，降低煤尘浓度。
- 防止瓦斯超限：割煤时瓦斯浓度可能升高，必须实时监测。
移架作业：
- 操作流程：
- 移架前，必须检查液压支架的完好性，确保立柱、千斤顶无泄漏。
- 移架时，必须由专人操作，先降柱，再移架，后升柱，确保支架接顶严密。
- 移架过程中，严禁人员进入支架下方。
- 风险防范：
- 防止支架倾倒：移架时，必须保持支架平稳，防止倾斜。
- 防止顶板冒落：移架后，必须及时支护，防止空顶时间过长。
示例：在综采工作面，采煤机割煤时，喷雾系统压力为2MPa，降尘效率达80%以上。移架时，采用带压移架技术，减少顶板下沉量，防止冒顶。
3. 机电设备操作
井下机电设备包括提升机、通风机、水泵、输送机等，操作不当易引发事故。
提升机操作：
- 操作流程：
- 操作前，检查提升机的制动系统、钢丝绳、深度指示器等是否完好。
- 启动前，必须发出信号，确认井口、井底无人。
- 运行中，必须匀速操作，严禁超载、超速。
- 停机时，必须将罐笼或箕斗停在指定位置，切断电源。
- 风险防范：
- 防止过卷、过放：深度指示器必须准确，设置过卷、过放保护装置。
- 防止断绳：定期检查钢丝绳，发现断丝、磨损超标及时更换。
- 防止电气火灾：定期检查电气设备，防止短路、过载。
示例：在煤矿主井提升机，采用PLC控制系统，设有过卷、过放、超速、松绳等多重保护。钢丝绳每天检查一次，每周测量一次直径，发现断丝超过规定数量立即更换。
四、常见风险识别与防范措施
1. 瓦斯风险
风险表现：瓦斯（甲烷）是煤矿井下最危险的气体，浓度在5%-16%之间遇火源即可爆炸。 防范措施：
- 监测：使用固定式瓦斯监测系统和便携式瓦斯检测仪，实时监测瓦斯浓度。
- 通风：保证足够的风量，稀释瓦斯浓度，严禁无风、微风作业。
- 火源管理：严禁携带烟火入井，使用防爆电气设备，爆破作业严格按规程执行。
- 抽采：对于高瓦斯矿井，采用瓦斯抽采技术，降低瓦斯含量。
示例：某煤矿工作面瓦斯浓度经常超限，采用“风排+抽采”综合治理。安装2台局部通风机，风量达300m³/min，同时采用高位钻孔抽采瓦斯，抽采率30%，将瓦斯浓度控制在0.3%以下。
2. 透水风险
风险表现：井下作业可能揭露老空水、断层水或含水层，导致突水事故。 防范措施：
- 探放水：严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”原则。
- 水文地质调查：提前查明矿区水文地质条件，绘制水文地质图。
- 排水系统：配备足够的排水设备，确保排水能力满足要求。
- 避灾路线：设置清晰的避灾路线，指向安全出口。
示例：在掘进巷道时，发现前方有疑似老空区，立即停止作业，采用探水钻进行探放。探水钻孔布置3个，深度超过预计积水区10米，确认无水后方可继续掘进。
3. 冒顶风险
风险表现：顶板破碎、支护不及时或支护质量差，导致顶板垮落。 防范措施：
- 敲帮问顶：作业前、作业中、作业后，必须使用长柄工具敲击顶板，判断其稳定性。
- 及时支护：掘进工作面空顶距不得超过规程规定（一般不超过0.5米），采煤工作面及时移架。
- 加强支护：在破碎顶板区域，采用锚杆、锚索、钢带等联合支护。
- 监测顶板：使用顶板离层仪、压力传感器等监测顶板动态。
示例：在破碎顶板巷道，采用“锚杆+锚索+金属网”联合支护。锚杆间距0.8米，锚索间距1.5米，金属网覆盖全断面。每班检查支护质量，发现失效及时补打。
4. 机械伤害风险
风险表现：设备运行时，人员靠近或操作不当，导致挤压、切割、卷入等伤害。 防范措施：
- 安全防护：设备必须安装防护罩、防护栏、急停开关等安全装置。
- 操作规范：严格按操作规程操作，严禁违章操作。
- 人员培训：加强操作人员培训，提高安全意识和操作技能。
- 设备维护：定期维护保养设备，确保其处于良好状态。
示例：在输送机运行时，必须安装防护栏，防止人员卷入。操作人员必须经过培训，持证上岗。输送机急停开关每班检查一次，确保灵敏可靠。
5. 粉尘风险
风险表现：井下粉尘（煤尘、岩尘）浓度高，长期吸入可导致尘肺病，煤尘浓度高时遇火源可爆炸。 防范措施：
- 湿式作业：钻眼、割煤等工序必须采用湿式作业。
- 通风除尘：加强通风，稀释粉尘浓度。
- 个体防护：佩戴防尘口罩，定期进行职业健康检查。
- 除尘设备：使用除尘风机、除尘器等设备降低粉尘浓度。
示例：在掘进工作面，采用湿式钻眼，同时安装除尘风机，风量达200m³/min，粉尘浓度从100mg/m³降至10mg/m³以下。
五、应急处理与自救互救
1. 瓦斯爆炸应急处理
- 立即撤离：听到爆炸声或发现瓦斯爆炸迹象，立即佩戴自救器，沿避灾路线撤离。
- 报告：撤离过程中，通过通信设备报告调度室。
- 自救：如果无法撤离，进入避难硐室或压风自救装置处，等待救援。
- 互救：帮助受伤人员佩戴自救器，协助撤离。
示例：某矿井发生瓦斯爆炸，作业人员立即佩戴自救器，沿主运输巷向副井撤离。途中遇到受伤人员，协助其佩戴自救器，共同撤离至安全地点。
2. 透水应急处理
- 立即撤离：发现透水征兆（如巷道壁挂汗、空气变冷、出现雾气等），立即向高处撤离。
- 报告：报告调度室，说明透水位置、水量。
- 自救：如果被水围困，保持冷静，利用巷道内的管道、电缆等固定物，防止被冲走。
- 互救：帮助他人撤离，特别是老弱病残人员。
示例：在掘进工作面，发现巷道壁挂汗，立即停止作业，向高处撤离。同时报告调度室，调度室立即启动应急预案，组织排水和救援。
3. 冒顶应急处理
- 立即撤离：听到顶板响声或发现冒顶征兆，立即撤离至安全地点。
- 报告：报告调度室，说明冒顶位置和情况。
- 自救：如果被埋压，保持冷静，利用敲击声或呼喊发出求救信号。
- 互救：在确保安全的前提下，清理冒落物，救助被埋压人员。
示例：在采煤工作面，听到顶板响声，立即撤离至支架下方。冒顶后，被埋压人员通过敲击金属支架发出信号，救援人员迅速清理冒落物，成功救出。
4. 机械伤害应急处理
- 立即停机：发现机械伤害事故，立即按下急停开关，切断电源。
- 报告：报告调度室，说明事故情况。
- 自救互救：对受伤人员进行止血、包扎、固定等初步处理，防止伤情加重。
- 等待救援：保持伤员体温，等待专业救援人员到达。
示例：输送机运行时，人员被卷入，操作人员立即按下急停开关，切断电源。同时报告调度室，对伤员进行止血包扎，等待救援人员到达。
六、安全文化建设与持续改进
1. 安全培训与教育
- 定期培训：每年至少进行一次全员安全培训，特种作业人员每三年复训一次。
- 案例教育：通过事故案例分析，提高员工安全意识。
- 模拟演练：定期开展应急演练，提高应急处置能力。
示例：某矿每月组织一次安全培训，内容包括新法规、新设备、新工艺。每季度开展一次应急演练，如瓦斯爆炸、透水等，演练后总结改进。
2. 安全检查与隐患排查
- 日常检查：班组长每班检查，安全员每日巡查。
- 专项检查：定期开展顶板、通风、机电等专项检查。
- 隐患整改：对查出的隐患，实行“五定”（定整改责任人、定整改措施、定整改时间、定整改资金、定验收人）。
示例：某矿建立隐患排查治理系统，员工可通过手机APP上报隐患，系统自动分配整改任务，整改完成后由安全员验收，形成闭环管理。
3. 安全奖惩机制
- 奖励：对发现重大隐患、避免事故的人员给予奖励。
- 处罚：对违章作业、违反劳动纪律的人员给予处罚，严重者解除劳动合同。
示例：某矿设立“安全之星”奖项，每月评选一次，奖励发现隐患的员工。同时，对违章人员进行罚款和通报批评，连续三次违章者调离岗位。
七、总结
井下作业安全是一项系统工程，需要从制度、技术、管理、文化等多方面入手。作业人员必须牢固树立安全意识，严格遵守操作规程，掌握风险识别和防范技能，提高应急处置能力。企业应加强安全投入，完善安全设施，强化安全培训，营造良好的安全文化氛围。只有这样，才能有效防范事故，保障井下作业人员的生命安全和身体健康。
通过本文的详细指南，希望每一位井下作业人员都能将安全放在首位，做到“不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害”，共同构建安全、和谐的井下作业环境。