矿用光纤电缆作为矿山井下通信、监测系统的 “神经脉络”，承担着数据传输、设备监控、应急通信的关键功能。然而，矿山井下环境复杂恶劣 —— 高湿度、强冲击、电磁干扰、空间狭窄等因素，使电缆敷设过程面临多重风险，若管控不当，轻则导致电缆损伤、信号中断，重则引发安全事故（如电缆短路引燃瓦斯、断裂导致应急通信失效）。因此，系统识别敷设中的核心风险，制定科学的规避策略，对保障矿山通信系统稳定运行具有重要意义。本文从风险识别、规避措施、实践验证三个层面，详细阐述矿用光纤电缆敷设的全流程风险管控方法。

一、矿用光纤电缆敷设的核心风险类型与危害

矿山井下敷设环境与地面存在显著差异，风险主要集中在 “环境适配”“操作规范”“设备兼容”“后期维护” 四个维度，不同风险的诱因与危害表现各不相同，需精准识别以针对性防控。

（一）环境诱发风险：井下特殊条件的直接威胁

井下高湿、高尘、高冲击的环境，是电缆敷设的首要风险源，易导致电缆物理损伤与性能衰减，这类风险约占敷设故障的 40%：

潮湿与腐蚀风险：井下相对湿度普遍超过 90%，部分区域存在积水（如回采工作面、井底水仓），若电缆敷设路径经过积水区或渗水点，未采取防水措施，会导致电缆护套老化加速（如 PVC 护套在潮湿环境下老化寿命缩短 50%），甚至水分渗入光纤纤芯，引发信号衰减（衰减量从 0.2dB/km 升至 0.5dB/km 以上）；此外，井下酸性水（pH 值＜5）、含硫气体（如 H₂S）会腐蚀电缆金属铠装层（如钢带铠装 3 个月内出现锈蚀穿孔），失去机械保护作用。

冲击与挤压风险：井下巷道狭窄，敷设过程中电缆易与巷道壁、支护设备（如锚杆、液压支架）发生碰撞，若受到 500N 以上的冲击力（如矿车刮擦、顶板落石撞击），会导致光纤纤芯断裂（断裂后信号中断）或护套破损（破损后水分、粉尘侵入）；在综采工作面，电缆需随支架移动敷设，若牵引过程中拉力超过电缆额定抗拉强度（如矿用光缆额定抗拉强度通常为 1500N），会导致光纤拉伸变形，衰减量急剧增加。

电磁与杂散电流干扰风险：井下存在大量高压设备（如高压开关柜、变频器）与电机车，会产生强电磁辐射（频率 10kHz-100MHz），若光纤电缆与高压电缆平行敷设间距小于 0.3m，电磁干扰会通过电缆金属铠装层耦合进入信号系统，导致数据传输误码率升高（误码率从 10⁻⁹升至 10⁻⁶）；此外，井下杂散电流（如电机车轨道泄漏电流）若通过电缆铠装层形成回路，会引发电化学腐蚀，加速铠装层损坏。

（二）操作不规范风险：人为失误导致的敷设隐患

敷设过程中的操作不当，是引发电缆损伤的 “人为诱因”，这类风险约占敷设故障的 35%，多源于人员操作不熟练、流程不规范：

弯曲半径过小风险：矿用光纤电缆的小弯曲半径通常为电缆外径的 15-20 倍（如外径 12mm 的电缆，小弯曲半径≥180mm），若敷设时为避让障碍物强行弯曲（弯曲半径＜10 倍外径），会导致光纤纤芯出现微弯损耗（微弯损耗可达 0.3dB / 处），长期使用后微弯会发展为断纤；在电缆盘放线时，若放线速度过快（＞5m/min），电缆在地面拖拽易形成 “死弯”，直接导致纤芯断裂。

牵拉张力失控风险：敷设时若未使用张力控制系统（如手动牵拉未监测张力），牵拉张力超过电缆额定抗拉强度（如将 1500N 额定强度的电缆牵拉至 2000N），会导致光纤纤芯拉伸（拉伸量超过 0.15% 时，衰减量显著上升），甚至铠装层与护套分离；在垂直敷设（如立井敷设）时，若未分段固定（每 10m 未设固定点），电缆自重会导致下部张力过大，引发拉伸损伤。

接头处理不当风险：井下电缆敷设需进行现场熔接（如巷道延长段接头），若熔接环境粉尘过多（粉尘浓度＞10mg/m³）、湿度超标（相对湿度＞85%），会导致熔接损耗增大（正常熔接损耗≤0.05dB，超标时可达 0.2dB 以上）；此外，接头盒密封不良（如密封圈未压实、螺栓未拧紧）会导致水分侵入，3 个月内接头处衰减量会升至 0.5dB，甚至引发接头氧化故障。

（三）设备与材料适配风险：选型与配套的隐性问题

电缆选型不当、配套设备不兼容，会导致敷设后无法满足使用需求，这类风险约占敷设故障的 15%，易被忽视但危害长远：

电缆型号选型错误风险：不同井下场景需适配不同型号的矿用光纤电缆（如煤矿井下需选 MA 认证的阻燃抗静电电缆，金属矿山需选防腐蚀铠装电缆），若将普通地面光缆（无阻燃抗静电性能）用于井下，遇瓦斯泄漏时可能引发燃烧；若在高腐蚀环境（如硫铁矿）选用钢带铠装电缆（不耐硫腐蚀），6 个月内铠装层会全锈蚀，失去保护作用。

配套设备不兼容风险：敷设时若电缆与接头盒、终端盒型号不匹配（如电缆外径 12mm，接头盒适配范围 8-10mm），会导致密封不严；若熔接机与光纤类型不兼容（如用单模熔接机熔接多模光纤），会导致熔接损耗超标；此外，电缆固定夹具（如挂钩、卡箍）强度不足（承重＜50N），敷设后会因电缆自重脱落，导致电缆悬空受力，引发拉伸损伤。

（四）后期维护缺失风险：敷设后管理的长期隐患

敷设后的标识不清、防护不足，会为后期维护埋下隐患，这类风险约占敷设故障的 10%，主要表现为：

标识缺失与路径不清风险：敷设后未在电缆路径关键点（如巷道交叉口、转弯处）设置标识牌（标注电缆型号、长度、敷设日期），后期井下施工（如巷道扩修、设备安装）时易误挖、误碰电缆，导致电缆破损；若未绘制电缆敷设路径图，电缆故障时无法快速定位故障点，抢修时间延长（从 1 小时延长至 4 小时以上）。

防护措施不到位风险：在电缆穿越巷道底板、墙体处，若未安装保护管（如镀锌钢管），车辆碾压、顶板落石会直接损伤电缆；在综采工作面，电缆随支架移动时未安装拖链或保护套，支架推移时易刮擦电缆护套，导致护套破损率升高（每月破损率从 1% 升至 5%）。

二、矿用光纤电缆敷设的风险规避策略

针对上述风险，需从 “前期准备 - 敷设过程 - 后期维护” 全流程制定规避策略，结合井下环境特点与操作规范，实现风险的精准管控。

（一）前期准备阶段：风险预防的基础保障

前期准备的核心是 “环境适配” 与 “方案优化”，通过充分调研与规划，从源头降低风险：

井下环境调研与路径规划：敷设前需详细调研井下环境参数 —— 测量敷设路径的湿度（使用温湿度计，精度 ±5%）、腐蚀性气体浓度（如 H₂S 浓度用气体检测仪，精度 ±1ppm）、空间尺寸（巷道宽度、高度用激光测距仪，精度 ±1mm），避开积水区（积水深度＞100mm）、高腐蚀区（H₂S 浓度＞10ppm）与频繁冲击区（如矿车通行主干道）；路径规划需遵循 “短路径、少弯曲、易维护” 原则，平行敷设时与高压电缆间距≥0.5m，与轨道间距≥0.3m，垂直敷设（立井）时每 10m 设置一个固定平台，分散电缆自重张力。

电缆与设备选型适配：根据环境参数选择适配的电缆型号 —— 煤矿井下必须选用具有 “MA” 标志的阻燃抗静电矿用光缆（如 MGTSV 型矿用阻燃光缆，护套材料为低烟无卤阻燃聚烯烃），高腐蚀环境（如硫铁矿）选用不锈钢铠装光缆（如 MGTSR 型，铠装层为 304 不锈钢），综采工作面选用抗拉强度≥2000N 的柔性光缆（如 MGXTS 型，采用芳纶纱加强芯）；配套设备需与电缆型号兼容 —— 接头盒选用 IP68 防护等级的矿用专用接头盒（如 MGJH 型，适应温度 - 40℃-80℃），熔接机选用便携式矿用本安型熔接机（如 AV6471 矿用本安熔接机，符合 Ex ib I Mb 防爆等级），固定夹具选用承重≥100N 的矿用防腐挂钩（如热镀锌钢挂钩，耐腐蚀性≥5000 小时）。

人员培训与方案交底：对敷设人员进行专项培训，内容包括井下安全规范（如瓦斯浓度＞1% 时停止作业）、电缆敷设操作要点（如弯曲半径控制、张力监测）、应急处理流程（如电缆断裂后的断纤处理）；培训后需进行实操考核（考核通过率需 100），确保人员掌握关键操作；敷设前组织技术交底，明确各岗位职责（如张力控制员、熔接员、安全员），绘制详细的敷设路径图（标注固定点位置、接头位置、避让障碍物），并准备应急物资（如备用电缆、熔接工具、防水胶带）。

（二）敷设过程阶段：风险管控的核心环节

敷设过程需通过 “参数监控”“规范操作”“质量检测”，实时规避风险，确保敷设质量：

敷设参数的精准控制：

弯曲半径控制：敷设时使用曲率半径检测仪（精度 ±1mm）实时监测电缆弯曲半径，确保不小于电缆外径的 15 倍（如外径 12mm 的电缆，弯曲半径≥180mm）；在巷道转弯处设置导向轮（导向轮直径≥300mm），避免电缆直接与巷道壁摩擦弯曲；电缆盘放线时控制放线速度（≤3m/min），安排专人在放线端梳理电缆，防止出现 “死弯”。

牵拉张力控制：采用电动卷扬机配合张力控制系统（如张力传感器精度 ±5N），将牵拉张力控制在电缆额定抗拉强度的 70% 以内（如 1500N 额定强度的电缆，张力≤1050N）；垂直敷设（立井）时分段牵拉，每段长度≤50m，每段末端设置临时固定点，分散张力；牵拉过程中若张力超过阈值，张力控制系统自动停机，排查障碍物后再继续敷设。

环境参数监控：在熔接作业点设置临时防尘棚（防尘效率≥90%）与除湿机（将相对湿度降至 60% 以下），使用粉尘检测仪（精度 ±0.1mg/m³）与温湿度计实时监测环境；若井下瓦斯浓度升至 0.5%，立即停止作业，开启通风设备，待浓度降至 0.3% 以下再继续；在高腐蚀区域敷设时，作业人员需佩戴防腐手套，避免汗液腐蚀电缆护套。

关键操作的规范执行：

电缆熔接操作：熔接前用酒精棉（纯度 99.9%）清洁光纤端面（清洁次数≥3 次），使用光纤切割刀（切割角度误差≤0.5°）切割端面，确保端面平整；熔接时采用 “预熔 + 主熔” 双阶段熔接模式（预熔电流 10-15mA，主熔电流 20-25mA），熔接后用 OTDR（光时域反射仪，测试范围 0-100km，分辨率 0.1m）检测熔接损耗，确保损耗≤0.05dB，不合格则重新熔接；熔接完成后，接头盒内填充防水凝胶（如硅基防水凝胶，固化时间≤30 分钟），螺栓按规定扭矩（如 M8 螺栓扭矩 8-10N・m）拧紧，确保密封严实。

电缆固定与防护：在巷道顶板敷设时，采用矿用防腐挂钩固定，挂钩间距≤1.5m（立井敷设间距≤10m），固定时避免电缆受力紧绷（预留 5%-10% 的松弛量，应对温度变化导致的伸缩）；电缆穿越巷道底板、墙体时，安装镀锌钢管保护（钢管内径≥电缆外径的 1.5 倍，长度≥1m），钢管两端用密封胶（如聚氨酯密封胶）封堵；在综采工作面，电缆随支架移动部分安装耐磨拖链（拖链材质为尼龙 66，耐磨性≥100 万次循环），拖链与支架间设置缓冲垫（如橡胶缓冲垫，厚度≥5mm），减少冲击损伤。

过程质量的实时检测：敷设过程中每敷设 100m，用 OTDR 检测光纤衰减量（衰减量应≤0.3dB/km），若发现衰减异常（如某段衰减量＞0.5dB/km），立即停止敷设，排查是否存在微弯、拉伸或接头问题；敷设完成后，进行全链路测试 —— 用光源（输出功率 - 10dBm）与光功率计（测量范围 - 70dBm-+10dBm，精度 ±0.1dBm）测试链路总损耗，确保总损耗≤设计值（如 10km 链路总损耗≤3dB）；同时进行耐压测试（对电缆护套施加 10kV 直流电压，持续 1 分钟，无击穿现象）与防水测试（将接头盒浸泡在水中 24 小时，测试后衰减量变化≤0.02dB）。

（三）后期维护阶段：风险延伸的长效管控

敷设后的维护是保障电缆长期稳定运行的关键，需通过 “标识管理”“定期巡检”“应急响应”，规避后期风险：

标识管理与路径归档：敷设完成后，在电缆路径关键点（巷道交叉口、转弯处、接头盒位置）设置矿用标识牌（标识牌材质为不锈钢，耐腐蚀性≥10 年），标注电缆型号、长度、敷设日期、维护责任人；绘制详细的电缆敷设路径图（电子版与纸质版备份），标注各段电缆的位置、长度、接头位置及测试数据，存入矿山设备管理系统，便于后期查询与维护。

定期巡检与维护：制定季度巡检计划，巡检内容包括：电缆护套是否破损（用目视与手触检查，发现破损立即用矿用防水胶带修补）、接头盒是否漏水（观察接头盒表面是否有水渍，用 OTDR 检测衰减量变化）、固定挂钩是否松动（用扭矩扳手检查挂钩螺栓扭矩）；每半年进行一次全链路衰减测试（用 OTDR 检测，对比初始数据，衰减量变化超过 0.1dB/km 则排查原因）；在雨季、采掘工作面搬家等特殊时期，增加巡检频次（如雨季每月巡检一次）。

应急响应与故障处理：建立电缆故障应急响应机制，明确故障排查流程 —— 故障发生后，先用 OTDR 定位故障点（定位误差≤1m），再结合路径图找到实际位置；若为断纤故障，需清理故障点周围环境（如防尘、除湿），重新熔接并测试；若为护套破损故障，小破损（面积＜1cm²）用矿用防水胶带（如丁基橡胶防水胶带，粘结强度≥5N/cm）缠绕修补（缠绕层数≥5 层），大破损（面积＞1cm²）则截取破损段，重新熔接并更换接头盒；故障处理完成后，记录故障原因、处理过程与测试数据，纳入维护档案，避免同类故障重复发生。