随着矿业的发展，矿井开釆的规模越来越大，井下巷道越来越长，巷道之间越来越复杂。这样，当井下灾难发生时，人员逃生困难，从而导致大量人员伤亡。在我国，每年的矿井事故（尤其是煤矿）都造成大量人员伤亡，其中绝大多数都是由于灾难所形成的有毒烟气随风流蔓延，导致井下人员中毒、室息而死亡。

为提高矿山安全生产保障能力，国家强制要求全国煤矿及非煤矿矿山都必须建立和完善监测监控、人员定位、供水施救、压风自救、通讯联络、紧急避险等安全避险六大系统。“六大系统”对保障矿山安全生产发挥重大作用，将为地下矿山安全生产提供良好的条件。

其中重要的一环应对方法之一就是在矿工避灾路线上每隔一定距离设置一些避灾硐室。避灾硐室中有足以维持数日的生活必需品和其它辅助设施，可以大大地降低人员的伤亡程度。目前，在采矿发达国家，避灾硐室的应用已经较为普遍，而在国内，其应用还很少。

因此，有必要了解和学习国外避灾硐室的特点和应用情况，以便采用避灾硐室，来减少我国的井下人员伤亡事故。

1国外避灾硐室的发展和应用概况

自从1928年的Hollinger矿火灾（造成39人死亡）后，加拿大就出现了初级的避灾硐室，利用压缩空气，通过面具提供呼吸氧气。20世纪70年代初 南非某金矿的工人在一次矿井火灾中碰巧逃到一个有压缩空气的盲巷里，首次建立了简单的避灾硐室， 因而全部获救。后来，出现了空气清理系统，用来清除空气中的一氧化碳和二氧化碳，降低这两者的危害。自从2000年以来，澳大利亚的金属矿一直釆用可移动式避灾硐室，目前，采用可移动式避灾硐室已经成为加拿大金属矿安全的基本要求。

法国煤炭研究所提出了充气硐室的设想，并进行了若干试验。充气硐室用柔性的材料作为硐室的挡帘，挡帘起到隔火、隔热、隔绝有毒气体的作用，从而有效的保护人员。充气硐室里应有压缩空气送入的新鲜空气、电话、巷道平面图等。可见，充气硐室可以看作为一种原始的避灾硐室，目前在生产中，很少被采用。

移动避灾硐室一般用高强度钢材做成，一般可以容纳820人不等，单机状态运行时间可达36 h。西澳大利亚的MinaARC公司已经研究出一种新型的HRM 型避灾硐室，用特殊材料做成，它能够经受2000°C火焰2 h的直接烘烤，可用于煤矿井下使用。

当然了，避灾硐室尺寸还可以根据客户的要求定做。目前，澳大利亚、美国、加拿大和新西兰等国均在不同程度上使用井下避灾硐室。其中，澳大利亚使用避灾硐室最为频繁，在澳大利亚，政府强制要求所有的井工矿井都使用避灾硐室。加拿大甚至规定了在避灾硐室内还要准备剃须刀、毛毯等细节。

美国的相关法律也规定要求井工矿井使用避灾硐室，然而矿业安全和健康管理局（MSHA)却没有严格执行，从而从某种程度导致了 2006年2月西弗吉尼亚州萨戈煤矿（Sagomine)爆炸11人窒息（1人爆炸当场死亡）死亡的事故。

2避灾硐室的位置

2.1避灾硐室按位置分类

避灾硐室按其所处位置可分为永久性的避灾硐室和临时性的避灾硐室。

永久性避灾硐室，通常位于主要运输巷道内，采用永久性的钻孔来提供呼吸 用的空气和通讯服务。

临时性的避灾硐室一般选在距采掘工作地点较近的独头巷道、硐室或两道风门之间的巷道中。随着釆矿活动的进行，不断拆迁、重建。也就是说，当采矿活动转移到其它区域时，避灾硐室一般就要拆除，用来建设其他的避灾硐室。有一种特殊的临时避灾硐室，其底部都安装有滑道，能够随着采掘工作的进行，不断移动，这种避灾硐室一般被称为可移动的避灾硐室。为了实现灵活移动，在硐室外部有水和空气和电力接头，易于实现拆卸、 移动和两连接。

2.2距工作地点的距离

避灾硐室的位置要在工作面附近，还要考虑工作面人员的需要。最大距离要基于人员在合理的状态下采用合理的装备以合适的行走方式在自救器持续时间限度内行走的距离。为了安区起见，国外一般采用自救器持续时间的50%内能行走的距离，原因是：

(1) 危险环境中的人员的不安、焦虑会对自救器的持续时间产生不利影响。

(2) 当行走时，可能会碰到各种以预料的困难。

(3) 井下的浓烟可能浓度极大，从而只可能釆用爬行的方式移动。

国外的经验数据表明，矿工距离避灾硐室的最大距离不能超过750 m，这个距离是自救器正常使用时间的50%时间段内，人员正常行走的的经验数值。考虑一定安全系数是合理的，因为澳大利亚井下的经验表明，在紧急情况下，自救器的消耗要比预想的高。

2.3避灾硐室在围岩中合理位置

设立避灾硐室的目的就是在危险情况下，给井下工作人员提供一个避灾所。因而要求避灾硐室的位置要远离各种灾害，应该避免将避灾硐室设置在变电所(站）、火药库、燃油存贮设施或者停车点，因为它们存在潜在的火灾。例如：加拿大政府规定，井下避灾硐室至少距离火药库、柴油存贮设施和燃料站或电池充电站100 m避灾硐室还应该远离各种地质构造区域，例如：断层、岩层断裂破碎带、岩脉，不受地震活动或者其他扰动的影响。大的地下位移如地震可能破坏避灾硐室及其内部设备。避灾硐室如果是永久固定的，就要选择在足够强度的煤层或者岩层中，并且要有足够的非可燃物料保护厚度；如果是对移动的避灾硐室，就要用不可燃的高强度材料制作。避灾硐室的位置还要考虑不能设置井在下容易积水的地点，这样的话在有水患的时候可能对硐室内的人员构成威胁。

3避灾硐室的强度要求

无论是永久避灾硐室和临时避灾硐室，都要求附近的巷道顶板支护应该有足够的强度，应该达到永久支护的程度。存料场、车场、废弃的水泵房和风桥等都可以用来作为避灾硐室。如果是临时的避灾硐室，服务时间太长的话，还要定期进行维修。目前，国外的移动避灾硐室一般都是钢结构，用5mm厚的钢板制成，十分耐用，可以承受0.1 MPa的高压。为了适应不同的巷道高度，还采用了油缸升降装置，使避灾硐室可以调节高度，从而提高其机动性。而永久性的避灾硐室一般要求用水泥做成，壁厚为1 m。

4避灾硐室的基本要求

除了上述的要有可呼吸氧气产生装置、电源外，饮用水、厕所等必不可少。饮用水可预先储备，以备紧急情况下使用。在避灾硐室内，厕所一般为轻型可移动的干式厕所。桌子和椅子可用来提供各种娱乐，分散注意力，缓解紧张情绪。

最后，更为重要的是，避灾硐室作为人为创造的一个地下密闭空间，有两个重要要求，即：①尽量严格密封，与井下有毒有害气体和烟流隔绝；②要对避灾硐室内的空气成分进行监控，适时进行调节的过滤。

4.1避灾硐室的密封

避灾硐室里面处于正压状态，其压力一般比外界压力高200300 Pa。负压是不合适的，因为工人不是1次进入避灾硐室的，这就要求避灾硐室的门不停地打开和关闭，因为处于正压，这就防止了一些有害的气体进入。另外，如果避灾硐室封闭不严的话，正压也可防止有害气体进入。国外学者的研究发现，密封性不好的避灾硐室所造成的的不利影响远远大于避灾硐室的门开关数十次所带来的不利影响。通用橡胶密封制品如氯丁橡胶、天然橡胶、聚氨脂橡胶等均可用来密封避灾硐室，但是这类材料一般在200℃下使用，新型的耐高温的材料有的可以忍耐600℃的高温。

4.2避灾硐室内空气调节和过滤

气体监视器用来随时了解密闭硐室内空气成分的变化，以便启动相应的仪器，调节空气中各种气体的比例。因为人员要在避灾硐室内生存，就要首先维持地下硐室内空气中的氧气体积浓度不低于19%20%；其次，避灾硐室内的二氧化碳的浓度不应高于2%，最好在1%以下。

高温和高湿度不仅能引起最危险的中暑，还会形成一种紧张的环境。显然，避灾硐室内有不少电力设备、照明设备，外界传入避灾硐室的热量都可能引起硐室内温度升高。另外众所周知，人体产生2.164.32MJ的热量也会促使硐室内温度升高。避灾硐室里如果需要冷却，可以采用制冷设备（如标准空调）或者化学制冷。

当人员与外界隔绝时，由于蛋白质的分解而不断散发出硫化氢、氮和各类酸类等气体。这些臭气气味不仅妨碍呼吸，还会影响神经中枢，引起人头痛、恶心和呕吐。需要通过臭气处理装置净化后排放，从而消除井下避灾嗣室内的臭味、异味。一般每隔3-4 h就要对避灾爾室内的空气进行过滤清理，从而防止臭味、异味和热量的积聚。最后，灭火器、观察孔，信号系统，储藏室（储藏水、食品、衣物利救援物品等）也是应该配备的。

5避灾硐室存在问题及在我国的应用设想

5.1目前避灾硐室存在问题

在井下设置避灾硐室的缺点是需要有复杂的后勤服务，以保证随着工作面的不断前进，避灾硐室随之前进。另外，避灾硐室容纳人数不好确定。最后，当井下发生在灾害时，尤其是巷道内充满烟雾的情况下，工人如何迅速、准确地找到避灾硐室，还是一个问题。但是这些缺点相对于挽救工人生命而言，却是微不足道的。况且，国外尤其是加拿大已经有利用避灾硐室挽救工人的成功经验。

5.2对我国煤矿应用避灾硐室的设想

由于我国煤炭的赋存条件决定了我国大、中型煤矿一般采井工分区式开拓，采煤方法一般为长壁后退式方法，因此，可以设想，将来国内的避灾硐室

按区域划分，可以建立三类避灾硐室：

(1) 中央避灾硐室。可设在井底车场附近，与井下其他硐室( 如医疗室、候车室等)结合在一起。这类硐室一般为永久性硐室，依托巷道或者废弃硐室，用水泥砌筑，为全矿井服务。

(2) 采区避灾硐室。设于采区安全出口的路线上，距人员集中工作地点不超过750m。为了节省资金，这种类型的避灾硐室最好充分利用围岩无裂隙、顶板完整、支护有力的独头巷道、存料场、车场、废弃的水泵房和风桥等。其容积应能容纳一个工作班的采区全体人员。如果采区服务时间长，最好通过从地面的钻孔的方式提供可呼吸空气和水等，也可以采用可移动避灾硐室。

(3) 采掘作业面避灾硐室。此类硐室属于临时避灾硐室，可以利用工作地点的临时巷道、硐室临时修建。灾害发生后、正确地选择修建临时避难硐室的地点，往往能对受难人员发挥很好的救护作用。

从目前国外发展情况看，采用可移动避灾硐室是一种发展趋势。这种避灾硐室可以在顺槽内移动，如前面所述，有的高度可以调节，以适应各种不同尺寸的顺槽。这种可移动硐室可真正做到有备无患，有效保护井下人员的目的。

科瑞德紧急避险系统：

第一种：30人永久性避灾硐室

第二种：50人永久性避灾硐室

第三种：80人永久性避灾硐室