常村煤矿N3采区永久避难硐室构建研究与试验

通过声波测试试验,确定常村煤矿避难硐室松动圈深度为1.8~2.0 m,采用锚杆,锚索及锚网喷联合支护方式;根据N3采区最多作业人数、人员及设备体积和围岩坚固系数,确定硐室规模为100人,硐室总有效面积为136 m2,有效长度为39 m、有效宽度为3.5 m,半圆拱形断面掘进宽度为4.7 m,直墙高度为1.3 m,仰拱深度为0.85 m;根据数值模拟分析结果,确定硐室底板受力大于顶板和侧帮,验证了联合支护方式能够有效减小硐室垂直和水平方向的应力和位移,证实了仰拱设计的必要性;通过压力强度计算和围岩安全性分析,确定防护墙厚度为1 m,硐室安全防护结构由密闭缓冲层和混凝土砌碹层组成;通过正压气密实验,测定避难区最大正压值可达2 000 Pa,气密性良好。