淺析煤礦用固定式避難硐室在井下的應用

■趙洪元 ■江西煤業集團有限責任公司萍鄉機械廠，江西 萍鄉 337000

煤礦的井下開采工作一直是我國社會廣泛關注的一個問題，基于安全開采的考慮，當前大多數的煤礦單位都設置了相應的緊急避難硐室，而且隨著這方面市場的活躍，緊急避難硐室生存裝備也越來越多樣化，已經達到了較高的標準。固定式避難硐室會有固定的鉆孔與地面相接，給地下環境提供足夠的壓縮空氣，維持開采人員的生命，而且可以容納更多的人數，因此，在現代煤礦開采中有廣泛的應用。

1 煤礦緊急避難硐室的類型

我國煤礦開采事業的快速發展，使得煤礦井下緊急避難硐室也有了相應的發展和完善，逐漸變得更加多樣化和特色化［1］，那么從當前煤礦礦井中所使用的緊急避難硐室類型來看，主要包括有三種:

1.1 永久性避難硐室

這種避難硐室在目前的礦井中應用也很普遍，也可以稱之為是固定式避難硐室。它是在煤礦礦井巷道的兩側地層中直接挖掘形成的，一般來說，主要布設在主巷或者是緊急逃生的線路上。從它的實際作用發揮來看，它大多數情況下是直接作為整個煤礦開采區的緊急避難場所的，它所提供服務的范圍較廣，服務的時間一般是在10 年以上。

1.2 臨時性避難硐室

這種避難硐室類型一般是設置在采礦區的內部的，服務的范圍相對較小，主要針對于2～3 個工作面范圍內的工作人員，服務的時間年限基本上是在3 年以上。通常情況下，當一個地方的開采工作完成之后，它的作用就失去了，它的設備會被轉移到下一個新的臨時性避難硐室的建設中，這也是由其自身的使用特性來決定的［2］。

1.3 移動式救生艙

這種避難設備屬于是一種艙體式結構，可以對其進行裝置或者是吊裝、拖動部件，可以在開采巷道中進行自由的移動，它會隨著工程的進度變化而變化，以便于隨時為開采人員提供避難空間，保障他們的人身安全。

2 礦井避難硐室建設的基本要求

2.1 避難硐室位置的合理選擇

避難硐室設立的目的就是對開采人員起到保護作用，一旦發生危險情況，可以給井下開采人員提供一個安全的場所，因此，它的選址就顯得十分重要。一般來說，開采區的避難硐室需要建立在頂板完整、圍巖完整以及支護有力的獨頭巷道內，這樣可以確保危險出現時污染空氣的滲入，保證硐室內空氣的干凈。對于固定式避難硐室來說，要選擇在煤層或者是巖層中，并且確保這些煤層或巖層具有足夠的強度，并且非可燃料保護厚度合適［3］。

2.2 避難硐室的強度要求

對于避難硐室來說，要保證其作用的最大化發揮，就要保證其周圍巷道的頂板支護有足夠的強度，達到固定式支護的要求，例如車場、存料場以及風橋等都是避難硐室的最佳選擇，需要注意的是，如果避難硐室的服務時間很長的話，就需要定期的進行維護檢修。

2.3 密封性能良好

一般來說，避難硐室內部是處于正壓狀態的，它的壓力會比外界壓力稍高，一般會高出250Pa 左右，如果出現負壓則是不滿足避難要求的，這是因為井下開采工作人員并不是一次性的進入到避難硐室中的，如果是正壓狀態的話，就可以避免因為門的頻繁閉合所導致的污染氣體進入，此外，正壓狀態也可以隔絕污染氣體的進入。

2.4 室內基本功能完整

所謂的避難硐室，就是可以在危險發生時給井下開采人員提供一個安全的環境，在礦井開采系統受到嚴重損害時還可以發揮安全作用，這就客觀的需要它的運行系統具有獨立性，和礦井井下運行系統區別開來，可以滿足人們的基本生活條件，例如室內淡水、食物、氧氣等的供應，常見的氧氣供應裝置有瓶裝氧氣以及廢氣再生裝置。

3 固定式避難硐室的實際應用

固定式避難硐室在實際的礦井井下應用中具有一系列的優勢特點，例如容納人數多、節省巷道空間、救援設備齊全等。那么依據于它的這些特點，我們就可以對固定式避難硐室再做進一步的細化，即永久固定式避難硐室和臨時固定式避難硐室。

3.1 永久固定式避難硐室

3.1.1 硐室的結構設計

首先，規模。一般來說，永久固定式避難硐室的人員容納規模是在100～200 人之間，具體的人員容納設計，還需要結合煤礦所處的實際位置來綜合確定。其次，整體尺寸。從某一煤礦的避難硐室設計來看，它是設置在連接于軌道上山與皮帶上山之間的巷道之內，它的兩端各留出距離為5m 左右的自身防護距離。第三，支護。支護包括臨時支護、一次支護、二次支護以及三次支護。臨時支護是前期施工所采用的金屬前探梁;一次支護的巷道斷面屬于是半圓拱形形狀;二次支護是單層鋼筋混凝土;三次支護采用鋼筋混凝土壁后直接注入填充材料，起到密封和緩沖的作用。

3.1.2 防爆密閉門的設計

礦井井下一旦發生了危險事故，避難硐室就要發揮阻隔作用，那么它的防爆密閉門就要有足夠的耐高溫性和耐沖擊性。材質選擇上以16Mn 鋼為準，按照快捷、手動、靈活的原則進行設計，一定要保證逃生人員可以及時的開關門。

3.1.3 防爆密閉墻的設計

除了防爆密閉門要符合設計的標準，對于防爆密閉墻的設計來說，同樣也需要滿足避難的要求，除了要具有耐高溫性和耐沖擊性外，還要采用C40 強度的混凝土結合配筋來滿足要求，墻體的形狀設計要設計成楔形。

3.2 臨時固定式避難硐室

臨時性的固定式避難硐室也屬于固定式的一種，它對于避難硐室的空氣供應主要是采用引入礦井井下的壓風管路來實現的，與此同時，設計人員也有全面的考慮，為了確保在壓風系統失效狀況下，逃生人員可以繼續生存，在其內部設置了一個空氣一體化機器，它可以吸收人們呼出的二氧化碳，進而釋放出氧氣。相對于永久固定式類型來說，它的一個明顯特點就是有效解決了因為地質條件不適宜進行鉆孔處人員的逃生需求，在很大程度上延長了逃生人員的避難生存時間，可以為下一步的救援工作帶來很大的便利。

3.2.1 功能設計方面

它和永久性固定式避難硐室的防護作用相差無幾，主要考慮等的危害有瓦斯突出、瓦斯涌出以及火災爆炸等事故。

3.2.2 結構設計方面

這與永久性固定式避難硐室的結構設計都是一樣的，所涉及到的構造以及要求瓦全一致。

4 總結

隨著我國煤礦開采事業的快速發展，礦井井下的安全施工問題越來越受到人們的關注，避難硐室作為在緊急事故發生時為人們提供安全的避難空間的設施，它的類型也逐漸多樣化，固定式避難硐室有容納人數多、節省空間等的優點得到了大范圍的推廣普及。

［1］張建.井下避難硐室系統在煤礦應用［J］.電子世界，2013(19):166-168.

［2］胡姣麗.煤礦采區永久和臨時固定式避難硐室建設［J］.山西煤炭，2010(07):71-72 +82.

［3］孟磊，趙毅鑫，姜耀東，宋宜猛.煤礦井下避難硐室系統設計的探討［J］.煤礦安全，2011(11):144-147.