煤礦井下避難硐室建設(shè)初探

馮晨明

避難硐室是煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”中重要的一環(huán)，目的是為了增強抵御自然災害和事故中礦工的生存能力。

1 避難硐室的選址

永久性避難硐室宜設(shè)置在避災線路上，不能設(shè)在變電所、火藥庫附近；要有足夠強度，還要有足夠的、非可燃物的保護厚度；要選擇距離井口相對較遠的位置，通往避難硐室的避災線路一定要暢通，一旦發(fā)生災害能及時逃生；要避開地質(zhì)構(gòu)造帶、高溫帶和透水危險區(qū)，以免受到影響和破壞[2]。

圖1 采區(qū)永久避難硐室位置

陽煤二礦是高瓦斯礦井，未發(fā)生過火災、瓦斯爆炸、水害等事故。永久硐室選址考慮了最優(yōu)避災線路，設(shè)置在九采區(qū)420 m水平下山，整個硐室處于主采煤層底板比較堅硬的粉砂和細砂巖層中，滿足永久硐室的建設(shè)要求。

2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置

按照可靠、安全和人本的原則可將整個避難硐室的內(nèi)部分為緩沖區(qū)、避難區(qū)、救護區(qū)和衛(wèi)生區(qū)。緩沖區(qū)主要用來容納攜帶有毒氣體的逃生人員；避難區(qū)是所有逃生人員主要的活動空間；如果有人員在逃生中受傷，可以送到救助區(qū)去救助，救助區(qū)的內(nèi)部一般都配制最常用的救護設(shè)備和器材；衛(wèi)生區(qū)是為了滿足人員的生理需求設(shè)置的。

整個永久避難硐室采用鋼筋混凝土支護，強度等級為C35。硐室底板由厚度為100 mm的混凝土地面構(gòu)成。硐室采用兩道門的開啟結(jié)構(gòu)，第一道門可耐受不小于0.3 MPa的沖擊力，周邊有深度不小于200 mm的門槽，整體墻面以混凝土澆筑；第二道門可把有害氣體阻擋在門外[3]。圖2為某煤礦永久避難硐室各生命保障系統(tǒng)。

圖2 永久避難硐室各生命保障系統(tǒng)布置

圖3 壓縮氧氣供氧裝置原理

3 煤礦井下避難硐室的其它設(shè)計要求

3.1 內(nèi)部細節(jié)要求

避難硐室應(yīng)該采用半圓拱形的結(jié)構(gòu)，一般涂成淺色，有助于在避難的過程中人員不出現(xiàn)太多心理壓力。避難硐室外部應(yīng)有一個非常清晰明確的標識牌，標注包括規(guī)格、種類和其他各種類型的內(nèi)容。避難硐室內(nèi)部設(shè)置的牌子上面應(yīng)有相關(guān)使用和操作步驟說明，幫助避險人員正確使用相關(guān)的設(shè)施和設(shè)備。

3.2 空氣供給

避難硐室應(yīng)處于不低于200 Pa的狀態(tài)，防止有害氣體侵入到避難硐室內(nèi)部。避難硐室內(nèi)部應(yīng)配置空氣供給裝置，把避難人員的氧氣濃度控制在18.5%～22%之間。避難硐室的氧氣供給應(yīng)以壓風為主，接入礦井壓風管路，直接通向地面。

當避難硐室內(nèi)部加入壓縮供氧裝置時，至少要將人均一氧化碳的吸收和排除能力控制在低于每人每分鐘0.5 L的范圍內(nèi)。

壓縮氧氣供氧裝置方式的設(shè)置一般為：在過渡室內(nèi)放置工作壓力為15 MPa、容積為80 L的氧氣瓶。再將氧氣瓶通過高壓管路和減壓器輸入口連接，再將減壓器和浮子流量計放置于生存室的墻壁上面，便于人員調(diào)節(jié)。流量計主要用于觀察表內(nèi)壓力和供氧數(shù)值。壓縮氧氣供氧裝置原理見圖3。

4 結(jié)語

本文從避難硐室選址、內(nèi)外部結(jié)構(gòu)要求和空氣供給等方面探討避難硐室的設(shè)計和建造。

〔1〕趙利安，王鐵力.國外井工避災硐室的應(yīng)用及啟示[J].煤礦安全，2014（5）：52-58.

〔2〕張恩強，王 麗，劉名陽，等.探討井下避難硐室在礦井中的應(yīng)用[J].煤礦安全，2013（2）：35-39.

〔3〕趙利安，孟慶華.礦業(yè)發(fā)達國家安全硐室的發(fā)展及建設(shè)[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2012（5）：32-36.

〔4〕梅國棟.影響我國煤礦安全生產(chǎn)的主要因素分析[J].2012（2）：65-69.

〔5〕趙全福.煤礦安全手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2013（5）：69-72.