賀宏偉

（北京中煤礦山工程有限公司，北京 100013）

1 永久避難硐室的選址

（1）避難室應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)定的礦層中，避免了地質(zhì)構(gòu)造帶、高溫帶、應(yīng)力異常區(qū)和水滲透性危險區(qū)。

（2）前后20米范圍內(nèi)巷道應(yīng)采用不燃性材料支護(hù)，且頂板完整、支護(hù)完好，符合安全出口的要求。

（3）在特殊情況下，當(dāng)需要在煤層中安排時，應(yīng)有控制有毒氣體涌出措施。

（4）盡量靠近輔運大巷，易于得到救援，快速撤離到地面。

圖1 永久避難硐室選址示意圖

根據(jù)同忻礦的實際情況，在井下一盤區(qū)輔運巷與皮帶巷間的五聯(lián)巷布置1個100人的帶地面鉆孔的永久避難硐室，如圖1所示。

2 永久避難硐室的構(gòu)建及設(shè)計

2.1 區(qū)域劃分

避難硐室內(nèi)部分為過渡室和生存室。過渡室的功能是防止有毒有害氣體進(jìn)入室內(nèi)，并在過渡室內(nèi)設(shè)置氣幕隔離系統(tǒng)和衛(wèi)生設(shè)施。

2.2 規(guī)模尺寸

①規(guī)模：根據(jù)礦井下實際情況，布置為100人的規(guī)模。②尺寸：避難硐室設(shè)計為總長度為32m，其中兩側(cè)防火防爆區(qū)域各長0.5m，2道外墻均厚0.8m，2道內(nèi)墻均厚0.6m，過渡室凈長2m，生存室長28m，硐室斷面上部為半圓拱形下部為直墻，凈寬4.1m，墻高1m拱高1.7m，鉆孔小硐室長5.4m,寬4.1m。

2.3 支護(hù)方式

根據(jù)實際情況,整個硐室截面初步設(shè)計塑造成直墻半圓拱,根據(jù)截面形狀和傳統(tǒng)的經(jīng)驗,避難硐室內(nèi)部支撐方式分別為錨網(wǎng)（索）聯(lián)合支護(hù);噴射混凝土層;鋼筋層。

3 永久避難硐室內(nèi)配套系統(tǒng)

為了使避難人員的內(nèi)部人員的生存和設(shè)備的正常運行，系統(tǒng)設(shè)置如下∶消防系統(tǒng)、風(fēng)幕噴淋系統(tǒng)、空氣凈化除濕系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、生命保障系統(tǒng)、配套系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、供電系統(tǒng)。

3.1 防火密閉系統(tǒng)

防火防爆系統(tǒng)包括防火防爆密閉門和防火隔墻，設(shè)置在避難室兩側(cè)，可承受沖擊波1.0mpa。防爆密封門具有靈活、快速、手動和關(guān)閉的特點。

防火防爆門尺寸為1054×1634mm厚，132mm厚。門框的結(jié)構(gòu)是矩形的整體類型，門框的設(shè)計用加強(qiáng)板加強(qiáng)，使門板具有足夠的抗壓變形能力。

3.2 氣幕噴淋系統(tǒng)

空氣幕噴水滅火系統(tǒng)安裝在外部防護(hù)門入口處，防止有毒有害氣體進(jìn)入室內(nèi)污染空氣。

3.3 空氣凈化及除濕系統(tǒng)

利用自行研制的化學(xué)試劑快速清除室內(nèi)有毒有害氣體，可在20分鐘內(nèi)將一氧化碳從400ppm降至24ppm以下，以保證可吸入氣體的安全。

空氣凈化和除濕系統(tǒng)采用先進(jìn)的主動吸收水和低飽和蒸汽壓控制水技術(shù),有效地吸收空氣水分,組件移除水分的速度快于身體產(chǎn)生水分速度,迅速降低相對濕度和相對濕度保持在50%以下,使避險人員感到更舒適安全。

3.4 供氧系統(tǒng)

在避難室采用“多供氧”方法，以保證室內(nèi)疏散人員的呼吸需要，包括鉆孔壓風(fēng)、井下壓風(fēng)和壓縮氧氣系統(tǒng)。供氧系統(tǒng)采用自行研制的恒流裝置，穩(wěn)定可靠的供氧保證，保證氧濃度為18.5%至23%。不需要人工干預(yù)。

4 永久避難硐室地面鉆孔的施工設(shè)計

4.1 地面鉆孔介紹

在永久避難洞的上部施工地面鉆孔，引入給水管道和液體管路、通信電纜和電力電纜、氧氣和能源，確保室內(nèi)避險人員的安全。鉆孔的服務(wù)年限與避難硐室的服務(wù)年限一致。

通過鉆孔，引入地面壓風(fēng)管路，通過一個三通與避難硐室內(nèi)的壓風(fēng)自救系統(tǒng)主管路相連，并在三通上設(shè)置2道閥門，當(dāng)井下壓風(fēng)破壞時，開啟鉆孔壓風(fēng)管的閥門，關(guān)閉井下壓風(fēng)閥門，實現(xiàn)避難硐室內(nèi)的氧氣供給。

通過鉆孔，使用電話與避難硐室內(nèi)的避險人員保持通訊暢通，該電話線直通地面調(diào)度室。

4.2 鉆孔特點

在永久避難室設(shè)置地面鉆孔主要優(yōu)點是提供風(fēng)和給水線路、通信電纜和供電電纜，以實現(xiàn)氧氣、能源、通信和電力的雙重供應(yīng)，為井下避險人員提供了強(qiáng)有力的安全保障。

4.3 鉆孔的設(shè)計和施工注意事項

（1）鉆孔套管的選擇：應(yīng)考慮到套管內(nèi)部要下放風(fēng)水管路、強(qiáng)弱電電纜等管線直通井下避難硐室，經(jīng)測算同忻礦鉆孔套管選擇Φ245mm＊12mm的套管。

（2）鉆機(jī)的選擇：考慮到地面鉆孔施工場地局限性和地面鉆孔鉆進(jìn)施工到硐室旁邊必須穿透巷道頂板兩方面的因素，應(yīng)棄用普通的泥漿循環(huán)鉆機(jī)，選用空氣沖擊鉆機(jī)。

（3）鉆孔施工過程的難點：地面鉆孔施工過程中會遇到鉆孔過采空區(qū)、和鉆孔出現(xiàn)偏斜等兩方面的技術(shù)難點，要從開始施工時就編寫相應(yīng)的施工技術(shù)措施以應(yīng)對上述施工中遇到的問題。

[1]張大明,馬云東等.礦井避難硐室研究與設(shè)計.[J]中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù).2009,5（3）.

[2]張為,趙宏偉等.煤礦避難硐室設(shè)計研究[J]建井技術(shù)2011,32（4）.