煤矿井下避难硐室建设趋势探讨

文 / 彭文 孔超（湖南省煤炭科学研究院有限公司）

随着经济的迅猛发展，我国煤矿安全生产情况亦发生了巨大的变化，百万吨年平均死亡率已经由“十一五”末的2.041降低到2012年的0.572，但与美国、澳大利亚等发达国家相比，仍有不小差距（百万吨死亡率同期分别约为美国［0.03］的19倍，澳大利亚［0.014］的40倍）。

从2010年至今，在国家政策、资金的强力推动下，煤炭行业以有效防范和坚决遏制煤矿重特大事故为目标，加紧了煤矿井下急避险系统的建设。本文从四个方面对煤矿井下避难硐室的建设趋势进行讨论。

1.煤矿避难硐室的应用

当煤矿井下发生瓦斯爆炸、矿井火灾、煤尘爆炸、矿井塌方等矿难时，会产生大量CO等有毒有害气体。研究数据表明，上述矿难发生时只有少数矿工因为直接受到爆炸或塌方而遇难，而大部分是因为长时间暴露在CO等有毒有害气体中，中毒而死亡。其中，死于CO中毒或窒息的人数占总死亡人数的80%以上，仅2010～2012年间就超过3000人。无论是采矿先进国家的经验或我国煤矿安全生产的实践都证明：建立完整的紧急避险系统，建立井下避难硐室，才有可能挽救大部分矿难矿工生命。

2.国内外煤矿避难硐室建设现状

发达国家井下避难硐室建设比较早，设备配置较成熟，得到了广泛的应用与推广，也取得了良好的效果。2011年4月我国首个避难硐室在山西潞安集团常村煤矿真人实验获得成功，标志着我国井下避难硐室可以进入实用阶段。我国煤矿主产区基本上已经按照国家相关要求建设。中小煤矿通过近几年努力，大多数煤矿已建设避难硐室，但是能够达到国家要求和标准；能够起到实用救灾的避难硐室为数不多。现在，全国各省煤炭主管部门正在积极推进煤矿避难硐室的普及。

3.国内煤矿避难硐室建设存在的问题

3.1 避难硐室建设的问题

国内煤矿避难硐室的建设，主要存在四个问题：

第一，避难硐室的设计没有标准化，使用设备不通用。

第二，井下避难硐室没有防水功能。

第三，避难硐室建设过程缺少成套服务。

第四，避难硐室的设备配置可优化。

3.2 避难硐室建设问题原因分析

3.2.1国家政策方面

国家相关政策对煤矿避难硐室的基本功能定性为：实现“三防一隔”，指的是防毒、防火、防震、隔爆。对井下水灾没有防护要求，是目前避难硐室缺少防水功能的主要原因。

3.2.2企业建设方面

目前由于煤炭价格和利润下降，有些煤矿企业只准备建设最简易的避难硐室，简单说就是“挖个洞、装个门，里面摆进吃的喝的，最多加上点自救器或空气再生”。这种对高标准避难硐室的抵制，是为了应付检查，实质上是煤矿安全生产的重大隐患。

3.2.3行业技术标准方面

在我国，避难硐室对于各煤炭设计院和避难硐室设备厂家都是全新的技术。由于市场机制的驱动，大家都将重点放在怎么样满足国家政策和规范的要求上，而忽视了根据各煤矿井下实际灾害情况，进行特殊设计和调整的研究。这样一方面会造成由于“面面俱到”引起的成本过高，另一方面也很容易形成不切合实际、不实用的工程。

此外，由于行业规范不完备，供货厂家的设备很多不具备通用性，存在专项设计和厂家设备之间不匹配等问题。

4.避难硐室建设发展趋势探讨

针对避难硐室建设存在的问题和原因，结合我司在避难硐室研究、设计和建设上的经验，我们认为其发展趋势主要有以下四方面。

4.1避难硐室的合理布局

在设计上，经过合理的避难硐室布局，兼顾矿井后期开采设计(如通过增加建设井下自救器接力站等措施)，最大范围扩大避难硐室服务区域，延长避难硐室的使用寿命，并满足服务区域的开采年限。

4.2性能可靠、成本低廉的避难硐室研发

开发经济适用、技术可靠的避难硐室，是市场竞争的必然，也是各设计院、煤矿企业和设备厂家技术研发深入，实践经验不断积累的结果。

（1）降低建设成本。

目前，平均每个避难硐室设备造价在80万元左右，我们的研究表明，其成本具有下降20%以上的空间。

（2）增加研发投入，推广简单可靠技术。

目前，要求开发适合煤矿实际情况、操作简单并安全可靠的硐室技术呼声很高。如《安监总煤装2013年（10）号文》的颁布，不仅降低了对专用管路的要求，且扩充了其适用范围，最终降低了煤矿对紧急避险系统的投入。

4.3避难硐室整体解决方案

设计院、施工单位和设备厂家均为煤矿服务，煤矿企业为建设避难硐室，需要在三者之间协调和沟通，导致大量延时和误工，甚至返工。煤矿企业急切需要避难硐室整体解决方案，即提供避难硐室的设计、施工（或指导）、设备供应及安装与调试、测试、售后服务、培训和协助验收等一条龙服务。

4.4避难硐室设备的研发

4.4.1防水避难硐室的研发

水害严重的矿井可以根据自身的灾害特点，经专项设计，合理选址，配备更加严格的防水设备，以使避难硐室具有防止水灾功能。

（1）合理选址

图1 避难硐室立面示意图

图2 避难硐室剖面示意图

现在的避难硐室不能起到防止水灾的作用，是因为避难硐室仅比外部巷道高0.2m左右，当水灾来时，会被迅速淹没。在水害严重的矿井或区域，避难硐室的选址应该在地理位置相对较高处，可以采用小上山的形式，硐室至少高于两端联络巷道2m以上，这样在水灾时，硐室附近可以形成局部气包，保证避难硐室不被水淹没，从而确保避险人员可以进出避难硐室。避难硐室选址参见附图1和2。

（2）防水性避难硐室设备的要求

A.两端各布置两道防护密闭门，且承压大于2.0MPa，耐水压高于200m；

B.高压排气方式，采用机械方式压缩排出废气，或打通高于200m的专用排气通道；

C.硐室内增加高压排水设备，当硐室部分被淹时，可用来排水维持正常避险；

D.硐室增加潜水氧气瓶、潜水脚蹼及防水灯等设备。

4.4.2避难硐室内部系统标准化、模块化设计与开发

加强避难硐室各系统标准化、模块化的设计和开发；增强整个安全装备行业设备的标准性和通用性，使避难硐室主要设备成为通用件，可在各供货厂家间互换，从而减少设备的维护工作量，降低避难硐室的运行维护成本。

5.结语

避难硐室是煤矿安全紧急避险系统的重要组成部分，它在灾害发生时，为煤矿井下工人提供一个安全可靠的逃生庇护所，是煤矿安全生产不可或缺的部份。避难硐室的建设、研究、技术升级及产业化实施对广大设计院、煤矿、设备生产企业既是挑战，也是机遇。□