地下科研设施通常包括以下类型:①将普通实验室建在地下,节约地面用地和减少对地面景观影响。例如,美国明尼苏达大学土木和矿产系馆,在地面空间紧张条件下,建造了深度7层的大型结构实验室和地下空间心理学实验室。②因一些科学实验会产生较大的噪声、振动、污染物外泄等危害环境的状况,建在地下就能够封闭、降低和减轻对地面和周边环境的负面影响和干扰。例如,地下防爆实验室、地下核试验场、核废料处置实验室。③利用地下空间隔离和封闭性强的优势,协助实现和保障有特殊环境要求的科学实验的效果。例如,超净实验室、超静防振动实验室、防宇宙射线干扰的大深度暗物质探测实验室等。
世界上多数极深地下实验位于非矿井中。加拿大斯诺地下实验室是2010年前世界上正在运行的岩石覆盖最深的地下实验室,其垂直岩石覆盖厚度约2000米,实验室容积3万立方米。日本神岗地下实验室的垂直岩石覆盖厚度达到1000米。英国的伯毕地下实验室垂直岩石覆盖厚度达1100米,实验空间约为5000立方米。美国苏丹地下实验室深度约600米,规划扩建的位于南达科塔州候姆斯特克矿井中的杜赛尔地下实验室, 深度为2300米。中国锦屏地下实验室于2010年12月在四川雅砻江锦屏水电站建成并使用,其利用水电站修建的施工隧道侧面开挖长40米,宽、高各为6米的空间建成,垂直岩石覆盖达2400米,截至2019年,是世界上岩石覆盖最深的地下实验室。
实验室名称 | 国家 | 岩石覆盖厚度/km | 环境条件 |
苏丹 | 美国 | 0.6 | 矿井 |
襄阳 | 韩国 | 0.7 | 隧道 |
神岗 | 日本 | 1.0 | 矿井 |
伯毕 | 英国 | 1.1 | 矿井 |
格兰萨索 | 意大利 | 1.4 | 隧道 |
杜塞尔一期 杜塞尔二期 | 美国 | 1.5 2.3 | 矿井 |
摩丹 | 法国 | 1.7 | 隧道 |
斯诺 | 加拿大 | 2.0 | 矿井 |
中国锦屏地下实验室 | 中国 | 2.4 | 隧道 |