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摘要：本文阐述了煤矿避灾哃室的重要作用，指出了对其进行设计时必须遵循的基本原则、设计方法，并以实例说明了避灾哃室设计的过程。
关键词：避灾哃室，煤矿灾害，安全生产
【分类号】：TD79
1. 前言
近年来，我国的煤矿行业出现了较多的突发事故，对煤矿的安全生产造成了很大的威胁，尤其是瓦斯爆炸、水灾火灾等恶性事故，给国家和企业带来了很大的损失。为了保证煤矿的安全生产，国家和企业都建立了煤矿应急救援机制和煤矿避灾场所。煤矿事故应急救援系统的目的是在事故发生以后，可以快速有效地展开救援工作。该应急救援系统在降低事故损失、减少人员伤亡方面起到了很大的作用，但是煤矿事故应急救援系统也存在很多问题。我国的煤矿应急救援目前主要依靠地面的救护力量，井下的受困人员只能借助于简单的避灾场所和自救工具，而很多情况下救护队在施救过程中会遇到各种障碍，无法顺利达到受灾处；另外，很多煤矿企业的应急救援预案的内容不全、针对性不强，没有认真的进行组织培训，导致工人没有正确掌握互救自救的技能，在遇到突发事故时出现慌乱无序、场面混乱的情况。作为应急救援系统的重要组成部分，井下避灾系统成为井下受困人员自救的主要方式，可以为地面救援部队争取宝贵的时间。避灾硐室作为一种有效的避灾方式，可以有效防止有毒有害气体的侵害，妥善避灾，等待救援部队的救援。井下避灾硐室系统是一个相对独立的系统，一般依附于井下生产系统中的避灾路线巷道附近，它有绝对独立的通风系统和氧气再生设备，这可以保证在发生矿难而导致矿井通风系统受损时，其仍然可以通风供氧。煤矿井下避灾硐室系统可以有效地缩短逃生路线，增大了受困人员的存活概率，拟补地面救援的单一性。
2. 煤矿井下避灾硐室系统的分析和设计
避灾硐室按照使用时间的长短可以分为永久避灾哃室和临时避灾哃室，永久避灾哃室是指事先就已经建造完毕，哃室里有供氧设备、自救设备，常用的药品、水和部分食物等物资，可以作为矿灾发生时的救护基地，一般位于井底车场、大巷中，而临时哃室是指在矿难发生时由比在人员临时搭建的哃室，一般在独头巷道或者机电哃室中。避灾哃室还可以按照抵抗矿灾的类型来进行功能分类，这时候可以分为抗火灾哃室、抗水灾哃室以及抗瓦斯煤尘灾害的哃室。
在设计避灾硐室系统时必须考虑井下受困人员的心理特点和生理需要，因此有必要对人在灾害中的行为进行研究。在矿井下受困时，人的本能主要体现为：返回本能、躲避本能、向光本能、左转本能、追随本能等。返回本能指的是为了保护自己，人们通常会沿着原来的路径返回，或者是按照日常的路径前进；矿工们最常用的巷道一般情况下也是避灾路线，在遭遇矿灾时，矿工往往会依据本能沿着常用的巷道移动，这要求在设计避灾硐室时，要符合工人的返回本能需要，将避灾硐室设计在最常用的巷道中。向光本能是指人倾向于选择有光线的方向，如果巷道发生火灾，浓烟就会充满巷道，电力系统也会遭到破坏，工人们在逃生时往往会选择光线较好的地方，因此在设计避灾硐室时，必须根据需要安装避灾方向指示灯，在避灾硐室的入口處设置发光发声装置，引导工人进入硐室。左转本能是指在黑暗中行进时采取左转的前进方式可以更好地保护身体，避灾硐室的设计也要考虑到左转本能，一般来说可以根据矿工向井底车场方向逃生时的方向的左侧来进行设计。
避灾哃室进行设计时，需要满足的基本要求主要有：独立通风供氧、哃室强度、哃室周围情况和哃室密封。独立通风供氧是指在矿井通风系统遭到破坏时，避灾哃室仍然具有独立的通风供氧能力，为了达到这个要求，可以在避灾哃室内放置足量的自救器以产生所需氧气；在位置选择时，对于具有紧急救灾管路的煤矿，可以将哃室设置在管路上，并将各个避灾哃室使用软性管连接起来，如果避灾哃室是位于开采上山的位置，并且距离地面不远，可以在地面上钻通风孔，并安装相应的地面压风设备，将控制压风的气动阀门安装在避灾哃室中。哃室周围情况指的是避灾哃室在进行位置选择时必须远离各种潜在灾害，比如说哃室不能靠近变电站、火药库以及停车点等地方，也要远离复杂地质构造区域，比如说断层和岩层的断裂破碎带附近，对于井下积水的地方也尽量不要选择，因为积水有可能对避灾人员构成威胁。因此在位置选择时，一般优先考虑支护可靠、顶板良好的独头巷道内，或者强度高的煤层和岩层内，哃室的外保护层也应该是不可燃材料。避灾哃室的强度指的是巷道的顶板支护的强度必须足够大，一般来讲，存料场、废弃的水泵房和风桥等地方可以考虑用来设计避灾哃室，对于移动的避灾哃室，可以使用钢结构进行设计，永久性的避灾哃室可以采用水泥建造，水泥的厚度必须满足要求，一般不少于一米。为了达到哃室密封的要求，哃室里面的压力应该比外界气压高出200-300Pa，这样可以避免有害气体的进入。
在进行哃室设计时，哃室的断面形状是必须考虑的一个因素。设计时，必须结合哃室的尺寸，并且综合考虑周围的地质状况，来进行断面设计。一般来讲，移动式的整体结构的避难仓的断面形状是矩形，也可以是圆拱形，这可以根据舱体的形状进行选择。永久哃室的断面一般使用直墙半圆拱或者半圆落地拱，这两种形状的断面维护起来比较方便。
3. 避灾哃室的设计实例
本文以某煤矿的避灾哃室为例，说明避灾哃室的设计过程。该煤矿是高瓦斯矿井，矿井里有煤、油和瓦斯气体。根据煤矿的井下作业点的分布情况，为煤矿设计了8个避灾哃室，其中永久避灾哃室3个，容量最大的超过50人，位于井底车厂附近，距离变电站、火药厂和燃油储存仓库的距离大于100米，哃室的通道设置了三次折返，另外两个永久避灾哃室的容量均为50人，距离井底车厂的距离都为1000米；剩下的五个可移动避难仓的容量都为20人，分别位于辅运巷、运输巷、搬进巷道、掘进巷道和掘进头巷道附近。日常供风时，要求每分钟每个人的供风量大于0.3立方米，并且是独立供风方式。在避灾哃室内放置一定数量的自救器和供氧设备。在紧急救灾管路附近和防尘洒水管路系统附近的哃室，用软管将其与管路相连，并对软管做防腐蚀的处理，这样做的目的是在矿井系统受损后，仍然可以为哃室提供氧气、淡水和食物等；靠近地面的哃室，采用独立的地面钻孔压风系统来供气。此外各个哃室内均放有药品和担架、压缩食品等应急物资。对与供水系统、通讯系统和防火系统等也进行了相应的设计。
4. 总结
作为矿灾应急救援系统中的重要组成部分，避灾哃室在工人自救互救时起到重要作用，为地面救援工作争取到了宝贵的时间，而设计合理的避灾哃室可以有效提高避灾人员的生存概率。本文阐述了避灾哃室的基本概念和设计原则，指出必须综合考虑防火、供氧、救护等需求，遵循人的心理特点进行设计，才能建造出科学合理的避灾哃室。
参考文献
[1] 王宝兴，经建生，郑巍等.我国煤矿瓦斯爆炸死亡率如何才能降下来[J].消防科学与技术.2005.05.
[2] 赵铁锤.中国煤矿防灾减灾状况及展望[J].煤矿安全.2000.04.
[3] 武强，管恩太.煤矿水害应急救援预案探讨[J].煤炭学报.2006.08.
[4] 张恩强，王丽，刘名阳.探讨井下避难硐室在矿井中的应用[J].煤矿安全.2009
[5] 白国良，梁冰，李凤仪.掘进巷道无供氧事故紧急救援技术[J].采矿与安全工程学报. 2007.09
[6] 冯汉昌.煤矿安全避难仓[J].发明与创新.2005.04
[7] 别新峰，冉宏振.煤矿应急救援系统存在问题及其对策[J].中州煤炭.2007. 0l.
关键词：避灾哃室，煤矿灾害，安全生产
【分类号】：TD79
1. 前言
近年来，我国的煤矿行业出现了较多的突发事故，对煤矿的安全生产造成了很大的威胁，尤其是瓦斯爆炸、水灾火灾等恶性事故，给国家和企业带来了很大的损失。为了保证煤矿的安全生产，国家和企业都建立了煤矿应急救援机制和煤矿避灾场所。煤矿事故应急救援系统的目的是在事故发生以后，可以快速有效地展开救援工作。该应急救援系统在降低事故损失、减少人员伤亡方面起到了很大的作用，但是煤矿事故应急救援系统也存在很多问题。我国的煤矿应急救援目前主要依靠地面的救护力量，井下的受困人员只能借助于简单的避灾场所和自救工具，而很多情况下救护队在施救过程中会遇到各种障碍，无法顺利达到受灾处；另外，很多煤矿企业的应急救援预案的内容不全、针对性不强，没有认真的进行组织培训，导致工人没有正确掌握互救自救的技能，在遇到突发事故时出现慌乱无序、场面混乱的情况。作为应急救援系统的重要组成部分，井下避灾系统成为井下受困人员自救的主要方式，可以为地面救援部队争取宝贵的时间。避灾硐室作为一种有效的避灾方式，可以有效防止有毒有害气体的侵害，妥善避灾，等待救援部队的救援。井下避灾硐室系统是一个相对独立的系统，一般依附于井下生产系统中的避灾路线巷道附近，它有绝对独立的通风系统和氧气再生设备，这可以保证在发生矿难而导致矿井通风系统受损时，其仍然可以通风供氧。煤矿井下避灾硐室系统可以有效地缩短逃生路线，增大了受困人员的存活概率，拟补地面救援的单一性。
2. 煤矿井下避灾硐室系统的分析和设计
避灾硐室按照使用时间的长短可以分为永久避灾哃室和临时避灾哃室，永久避灾哃室是指事先就已经建造完毕，哃室里有供氧设备、自救设备，常用的药品、水和部分食物等物资，可以作为矿灾发生时的救护基地，一般位于井底车场、大巷中，而临时哃室是指在矿难发生时由比在人员临时搭建的哃室，一般在独头巷道或者机电哃室中。避灾哃室还可以按照抵抗矿灾的类型来进行功能分类，这时候可以分为抗火灾哃室、抗水灾哃室以及抗瓦斯煤尘灾害的哃室。
在设计避灾硐室系统时必须考虑井下受困人员的心理特点和生理需要，因此有必要对人在灾害中的行为进行研究。在矿井下受困时，人的本能主要体现为：返回本能、躲避本能、向光本能、左转本能、追随本能等。返回本能指的是为了保护自己，人们通常会沿着原来的路径返回，或者是按照日常的路径前进；矿工们最常用的巷道一般情况下也是避灾路线，在遭遇矿灾时，矿工往往会依据本能沿着常用的巷道移动，这要求在设计避灾硐室时，要符合工人的返回本能需要，将避灾硐室设计在最常用的巷道中。向光本能是指人倾向于选择有光线的方向，如果巷道发生火灾，浓烟就会充满巷道，电力系统也会遭到破坏，工人们在逃生时往往会选择光线较好的地方，因此在设计避灾硐室时，必须根据需要安装避灾方向指示灯，在避灾硐室的入口處设置发光发声装置，引导工人进入硐室。左转本能是指在黑暗中行进时采取左转的前进方式可以更好地保护身体，避灾硐室的设计也要考虑到左转本能，一般来说可以根据矿工向井底车场方向逃生时的方向的左侧来进行设计。
避灾哃室进行设计时，需要满足的基本要求主要有：独立通风供氧、哃室强度、哃室周围情况和哃室密封。独立通风供氧是指在矿井通风系统遭到破坏时，避灾哃室仍然具有独立的通风供氧能力，为了达到这个要求，可以在避灾哃室内放置足量的自救器以产生所需氧气；在位置选择时，对于具有紧急救灾管路的煤矿，可以将哃室设置在管路上，并将各个避灾哃室使用软性管连接起来，如果避灾哃室是位于开采上山的位置，并且距离地面不远，可以在地面上钻通风孔，并安装相应的地面压风设备，将控制压风的气动阀门安装在避灾哃室中。哃室周围情况指的是避灾哃室在进行位置选择时必须远离各种潜在灾害，比如说哃室不能靠近变电站、火药库以及停车点等地方，也要远离复杂地质构造区域，比如说断层和岩层的断裂破碎带附近，对于井下积水的地方也尽量不要选择，因为积水有可能对避灾人员构成威胁。因此在位置选择时，一般优先考虑支护可靠、顶板良好的独头巷道内，或者强度高的煤层和岩层内，哃室的外保护层也应该是不可燃材料。避灾哃室的强度指的是巷道的顶板支护的强度必须足够大，一般来讲，存料场、废弃的水泵房和风桥等地方可以考虑用来设计避灾哃室，对于移动的避灾哃室，可以使用钢结构进行设计，永久性的避灾哃室可以采用水泥建造，水泥的厚度必须满足要求，一般不少于一米。为了达到哃室密封的要求，哃室里面的压力应该比外界气压高出200-300Pa，这样可以避免有害气体的进入。
在进行哃室设计时，哃室的断面形状是必须考虑的一个因素。设计时，必须结合哃室的尺寸，并且综合考虑周围的地质状况，来进行断面设计。一般来讲，移动式的整体结构的避难仓的断面形状是矩形，也可以是圆拱形，这可以根据舱体的形状进行选择。永久哃室的断面一般使用直墙半圆拱或者半圆落地拱，这两种形状的断面维护起来比较方便。
3. 避灾哃室的设计实例
本文以某煤矿的避灾哃室为例，说明避灾哃室的设计过程。该煤矿是高瓦斯矿井，矿井里有煤、油和瓦斯气体。根据煤矿的井下作业点的分布情况，为煤矿设计了8个避灾哃室，其中永久避灾哃室3个，容量最大的超过50人，位于井底车厂附近，距离变电站、火药厂和燃油储存仓库的距离大于100米，哃室的通道设置了三次折返，另外两个永久避灾哃室的容量均为50人，距离井底车厂的距离都为1000米；剩下的五个可移动避难仓的容量都为20人，分别位于辅运巷、运输巷、搬进巷道、掘进巷道和掘进头巷道附近。日常供风时，要求每分钟每个人的供风量大于0.3立方米，并且是独立供风方式。在避灾哃室内放置一定数量的自救器和供氧设备。在紧急救灾管路附近和防尘洒水管路系统附近的哃室，用软管将其与管路相连，并对软管做防腐蚀的处理，这样做的目的是在矿井系统受损后，仍然可以为哃室提供氧气、淡水和食物等；靠近地面的哃室，采用独立的地面钻孔压风系统来供气。此外各个哃室内均放有药品和担架、压缩食品等应急物资。对与供水系统、通讯系统和防火系统等也进行了相应的设计。
4. 总结
作为矿灾应急救援系统中的重要组成部分，避灾哃室在工人自救互救时起到重要作用，为地面救援工作争取到了宝贵的时间，而设计合理的避灾哃室可以有效提高避灾人员的生存概率。本文阐述了避灾哃室的基本概念和设计原则，指出必须综合考虑防火、供氧、救护等需求，遵循人的心理特点进行设计，才能建造出科学合理的避灾哃室。
参考文献
[1] 王宝兴，经建生，郑巍等.我国煤矿瓦斯爆炸死亡率如何才能降下来[J].消防科学与技术.2005.05.
[2] 赵铁锤.中国煤矿防灾减灾状况及展望[J].煤矿安全.2000.04.
[3] 武强，管恩太.煤矿水害应急救援预案探讨[J].煤炭学报.2006.08.
[4] 张恩强，王丽，刘名阳.探讨井下避难硐室在矿井中的应用[J].煤矿安全.2009
[5] 白国良，梁冰，李凤仪.掘进巷道无供氧事故紧急救援技术[J].采矿与安全工程学报. 2007.09
[6] 冯汉昌.煤矿安全避难仓[J].发明与创新.2005.04
[7] 别新峰，冉宏振.煤矿应急救援系统存在问题及其对策[J].中州煤炭.2007. 0l.