分體式波紋板連接可移動礦用救生艙的製作方法

2023-06-04 12:20:41

專利名稱：分體式波紋板連接可移動礦用救生艙的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦用井下救生艙，具體是一種中小型分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，屬於礦用救生設備技術領域。
背景技術：
我國中小型煤礦數量多，規模較小，巷道較狹窄，作業人 員數量不多，且分布相對較分散，技術裝備落後，煤礦安全事故頻發，造成重大人員傷亡、財產損失和不良的社會影響；與世界先進產煤國相比，我國煤炭產量佔世界總產量的31 %，但事故死亡人數卻佔了79%。中小型煤礦災害的主要類型為瓦斯和煤塵爆炸、火災、透水事故。我國煤礦的年瓦斯湧出量超過100億m3。高瓦斯和突出礦井佔49.8%，具有煤塵爆炸危險的礦井佔87. 4%;煤層具有自然發火危險的礦井佔51. 3% ;地質條件複雜或極其複雜的煤礦佔36% ;水文地質條件複雜或極其複雜的煤礦佔27%。在這種複雜的地質條件下，我國煤礦尤其是瓦斯嚴重的礦井容易發生災害事故。通過對我國煤礦發生的大量災害事故進行系統分析看出，瓦斯事故是我國煤礦的主要災害事故類型。瓦斯事故的危害性和危險性最大，2005年，瓦斯事故起數佔12. 13%，死亡人數佔36. 5% ;一次死亡3人以上特大事故中，瓦斯事故佔59% ；一次死亡10人以上重特大事故中，瓦斯事故佔69%;建國以來發生的22起一次死亡百人以上的特別重大事故中，20起為瓦斯煤塵事故，事故起數和死亡人數分別佔91%和94%。因此，瓦斯災害事故防治是我國煤礦安全工作的防護重點。煤礦水災害是礦山建設與生產過程中的主要災害之一，災難性突水主要來源於兩個途徑，即隱伏導水陷落柱造成的底板高壓水突入和廢棄關閉的小煤礦導通老空積水或地表水潰入，近年來突水發生的頻率呈現上升的趨勢，突水災害的突發性強，人身傷亡較大，井下移動式救生艙的建設對降低水害事故中的人員傷亡意義重大。我國煤礦事故主要發生在西南地區，佔全國煤礦事故總數的近一半，其次為中南地區；原國有重點煤礦和原國有地方煤礦事故佔全國事故總數的比例相當，約12%，鄉鎮煤礦事故佔全國總數的近3/4。從地質條件上看，西南和中南地區煤層地質構造複雜、穩定性差，煤炭資源分散；從機械化程度和井型上看，受資源賦存條件制約，不適合大規模機械化開採，機械化程度低，西南和中南地區以中小型煤礦為主，大中型煤礦較少。所以，西南、中南地區是我國煤礦安全事故的高發區，也是分體式波紋板連接可移動礦用救生艙重點推廣區域。

實用新型內容本實用新型為了克服上述現有技術存在的不足，提供一種結構巧妙合理、功能齊全的礦用抗災救生艙，該救生艙的艙體結構強度高，密封性能好，可抵禦井下高溫及礦內有害氣體的侵襲，安裝簡單靈活、容量可控。本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下[0008]一種分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，採用車體式結構，由多段分體式艙體構成，包括過渡艙、迴風艙、生存艙、電控艙、逃生艙和設備艙，其中的迴風艙、生存艙、電控艙、逃生艙稱為基本艙，在基本艙內的一側安裝箱式座椅，在箱式座椅的對面安裝氧氣瓶、傳感器和控制系統。各艙體的外壁採用高強度波紋鋼板與加強筋交替連接的方式，從而可承受足夠大的衝擊和振動，內壁採用不鏽鋼板，外壁與內壁中間用隔熱層隔開，各個艙體的連接方式為外連接，艙體底部採用滑撬裝置，方便移動。所述過渡艙設在所述礦用救生艙的一端，所述過渡艙的外端(艙體前方)設有高強度防爆門(前方即靠近工作面或掘進面的一端，方便工人緊急時進入)，防爆門向外開啟，由防爆門進入後是過渡艙，入門處設有氣體吹淋裝置，該氣體吹淋裝置由兩個高壓氧氣瓶和吹淋裝置控制箱及相關管路組成，在工人開門時防止有毒有害氣體進入，壓風自救管路由過渡艙進入，內設調壓控制模塊，過渡艙內右側設腳踏打包型移動式馬桶。所述過渡艙和迴風艙之間設第二道防護門，防護門向內開啟，每節生存艙內一側 設I個箱式座椅，供避險人員休息，座椅箱採用半開放式結構，下放置食品、水、自救器和醫療保障用品等，在箱式座椅對面放置氧氣瓶。所述迴風艙內，箱式座椅對面的艙壁上安裝單向洩壓閥，用於艙內壓力過高時進行洩壓，在迴風艙頂部設有迴風管道，洩壓閥一端與外界相連，另一端與手動控制閥門相連。所述電控艙和逃生艙內，箱式座椅的對面安裝氣體監測控制箱、氧氣供應自控箱、增壓自控箱、空氣淨化處理機、洩壓閥及蓄電池等設備，並在電控艙內的箱式座椅上方安裝有兩個監測孔，其中，氣體監測控制箱用於監測和顯示艙內和艙外環境參數；氧氣瓶和氧氣供應自控箱用於艙內供氧；增壓自控箱用保障艙內壓力高於艙外壓力；空氣淨化處理機可對空氣進行除臭、CO2吸附、CO催化、空氣乾燥處理，通過自動控制裝置可實現對風機的轉速控制，即當C02、CO、溫度三個指標中的任意一個指標超過設定值時，風機自動啟動，偏離度越大，風機轉速越快，加速空氣品質回歸正常；艙內設置了 02、CO、CO2, CH4, H2S等氣體濃度以及溫度、壓差傳感器和電話，傳感器實時監測艙內生存環境，並和艙內的氣體參數監測系統、氧氣供應自控箱、增壓自控箱和空氣淨化系統聯接，自動改善艙內生存環境，電話用於的外部聯絡。所述救生艙生存時間96小時以上。所述逃生艙內，箱式座椅上方安裝一扇圓形逃生門和觀察窗，方便避險人員觀察外部情況和緊急撤離，緊急出口旁(靠近巷道的一側)設有兩個監測孔，通過管道和閥門與艙外氣體監測系統聯接，實時監測、顯示艙外環境，判斷是否具備逃生條件；設備艙內設冰櫃，冰櫃用於艙內溫度控制；艙體尾部的外面，安設空壓機(用於正常時冰箱製冰，懸掛於尾部外壁)、防爆饋電開關(和礦井的供電系統聯接，保障在正常情況下的供電)、綜合保護器(保障供電安全)。外部的供水施救管路、供電線路、通訊線路都由尾部和設備艙之間的密封結構進入。所述箱式座椅米用半開放式結構，在所述生存艙內的箱式座椅對面放置一個氧氣瓶，氧氣瓶通過匯流排與艙內空氣調節系統相連，自動調節艙內氧氣濃度。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點和技術效果I.該救生艙艙體外壁表面採用高強度波紋鋼板與加強筋交替焊接的連接方式，波紋板可增加其救生艙承受振動和衝擊的能力，並增大外殼的強度，以保證人員在艙體內的安全。[0016]2.該實用新型採用分體式結構，各艙體之間通過螺栓和法蘭盤連接在艙體外部連接，艙與艙之間採用統一安裝尺寸，方便吊裝入井下，裝配簡單，普通礦工即可進行裝配，提高了工作效率，有利於礦山生產。3.該救生艙底部採用滑撬式結構，可隨採掘工程而移動。在井下遇到拐角時，該分體式救生艙可以方便拆裝後，實現拐角處的移動。4.該救生艙各艙體之間設有密封艙門，可保證每一個艙體都能形成獨立的救生艙。當某個艙體失效後，人員可以轉移到相鄰艙體。5.該救生艙艙內氣體管路採用雙迴路控制，即自動裝置失效後，用戶可以馬上切換使用手動裝置，確保系統具有較高的可靠性及適應性。6.該救生艙設有艙體增壓自動控制系統，自動檢測艙內氣體壓力(相對於艙外的壓力，也稱為壓差，下同)，當艙壓低於某一設定值時(如IOOPa)，系統自動打開電磁閥進行充氣增壓；當艙壓超過某一設定值時(如500Pa)，系統自動關閉電磁閥停止充氣。當因為特殊原因(如減壓器失效)導致艙壓超過更高壓力值(如IOOOPa)時，系統自動打開排氣電磁閥進行排氣洩壓，若壓力回落到500Pa時,排氣電磁閥將自動關閉。7.該救生艙艙內設有動力保障系統、環境監測系統、艙內外氣體參數監測及數據記錄系統、通訊系統、照明系統、供氧系統、艙體增壓自動控制系統、過渡艙空氣噴淋吹洗系統、空氣調節系統、排洩物處理系統、生存保障系統等。

圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的主視圖；圖3是圖2中的A-A面剖視圖；圖4是圖3中的B-B面剖視圖；圖5是過渡艙外防爆門的主視圖；圖6是圖2中的C-C面剖面圖；圖7是圖2中的D-D面剖視圖。圖中1.過渡艙，2.迴風艙，3.生存艙，4.電控艙，5.逃生艙，6.設備艙，7.防爆門，8.密封條，9.箱式座椅，10.氧氣瓶，11.氧氣供應自控箱，12.調壓自控箱，13.空氣瓶，14.艙外氣體監測箱，15. —體式空氣淨化箱，16.圓形逃生門，17.觀察窗，18.艙內氣體監測箱，19.冰櫃，20.螺栓，21.法蘭盤，22.密封艙門，23.蓄電池。
具體實施方式
參見圖1-7，圖I為本實用新型分體式波紋板連接可移動救生艙的總體結構示意圖。在圖6可以看出，本實用新型分體式波紋板連接可移動救生艙外壁是一種高強度的波紋鋼板和加強筋交替焊接的連接方式，波紋板可增加其救生艙承受振動和衝擊的能力，並增大外殼的強度，以保證人員在艙體內的安全，內壁採用不鏽鋼板，然後在中間填充隔熱層進行隔熱。由圖I可以看出各個艙體之間是採用螺栓和法蘭盤的外連接方式，安裝方便，操作簡單。參見圖1，本實用新型的分體式波紋板連接可移動救生艙由過渡艙I、迴風艙2、生存艙3、電控艙4、逃生艙5和設備艙六個艙體組成，其中的迴風艙、生存艙、電控艙和逃生艙稱為基本艙，在基本艙內的一側安裝箱式座椅，所述箱式座椅均米用半開放式結構。過渡艙I設在救生艙的一端，過渡艙的外端(艙體前方)設有高強度防爆門7，防爆門向外開啟。參見圖2-3，過渡艙I內在入門處設氣體吹淋裝置，在工人開門時防止有毒有害氣體進入，並且過渡艙I內右側設腳踏打包型移動式馬桶。在迴風艙2內，安有箱式座椅9，並在箱式座椅對面的艙壁上裝有單向洩壓閥，用於艙內壓力過高時進行洩壓，在迴風艙2的頂部設有迴風管道，洩壓閥一端與外界相連，另一端與手動控制閥門相連。在生存艙3內，在箱式座椅9的對面設有氧氣瓶10，氧氣瓶通過匯流排與艙內空氣調節系統相連，自動調節艙內氧氣濃度。電控艙4和逃生艙5內，箱式座椅9的對面安裝氧氣供應自控箱11、調壓自控箱12、氧氣瓶10、空氣瓶13、艙外氣體監測箱14、艙內氣體監測箱18、一體式空氣淨化箱15、蓄電池23等設備，其中，艙內氣體監測箱18用於監測和顯示艙內環境參數，艙外氣體監測箱14用於監測和顯示艙外環境參數；氧氣瓶10和氧氣供應自控箱11用於艙內供氧；調壓自控箱12用於保障艙內壓力高於艙外壓力；一體式空氣淨化箱15可對空氣進行除臭、CO2吸附、CO催化、空氣乾燥處理，通過自動控制裝置可實現對風機的轉速控制。還在電控艙4內的箱式座椅上方安裝有兩個監測孔。逃生艙5內，箱式座椅9上方安裝一扇圓形逃生門16和觀察窗17，方便避險人員觀察外部情況和緊急撤離，並緊急出口旁設有兩個監測孔，通過管道和閥門與艙外氣體監測系統聯接，實時監測、顯示艙外環境，判斷是否具備逃生條件；設備艙6內設冰櫃19，冰櫃用於艙內溫度控制；艙體尾部的外面，安設空壓機(用於正常時冰箱製冰，懸掛於尾部外壁)、防爆饋電開關(和礦井的供電系統聯接，保障在正常情況下的供電)、綜合保護器(保障供電安全)。外部的供水施救管路、供電線路、通訊線路都由尾部和設備艙之間的密封結構進入。 各艙體和艙內設備在工廠生產並安裝到位。各艙體運輸到井下後，根據井下環境和工作人員數量，將各艙體通過螺栓20和法蘭盤21連接成整體，並確認各艙體之間密實連接不漏氣。艙體與艙體之間設有密封艙門22。
權利要求1.一種分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，採用車體式結構，由多段分體式艙體構成，包括過渡艙、迴風艙、生存艙、電控艙、逃生艙和設備艙，其中的迴風艙、生存艙、電控艙和逃生艙為基本艙， 在基本艙內的一側安裝箱式座椅，在箱式座椅的對面安裝有氧氣瓶、傳感器和控制系統；其特徵在於各所述艙體的外壁採用高強度波紋鋼板與加強筋交替焊接的連接方式，內壁採用不鏽鋼板，外壁與內壁中間用隔熱層隔開，艙體底部採用滑撬裝置。
2.根據權利要求I所述的分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，其特徵在於所述過渡艙設在所述救生艙的一端，過渡艙的外端安裝有高強度防爆門，入門處設有氣體吹淋裝置，該氣體吹淋裝置由兩個高壓氧氣瓶和吹淋裝置控制箱及相關管路組成，壓風自救管路由過渡艙進入，內設調壓控制模塊，過渡艙內設腳踏打包型移動式馬桶。
3.根據權利要求I所述的分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，其特徵在於所述迴風艙內的箱式座椅對面的艙壁上安裝單向洩壓閥，在迴風艙頂部設有迴風管道，洩壓閥一端與外界相連，另一端與手動控制閥門相連。
4.根據權利要求I所述的分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，其特徵在於所述箱式座椅採用半開放式結構，在所述生存艙內的箱式座椅對面放置一個氧氣瓶，氧氣瓶通過匯流排與艙內空氣調節系統相連，自動調節艙內氧氣濃度。
5.根據權利要求I所述的分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，其特徵在於所述電控艙內的箱式座椅的對面安裝有氣體監測控制箱、氧氣供應自控箱、增壓自控箱及蓄電池，並在電控艙內的箱式座椅上方安裝有兩個監測孔。
6.根據權利要求I所述的分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，其特徵在於所述逃生艙內的箱式座椅上方安裝一扇圓形逃生門和觀察窗，該箱式座椅對面安裝空氣淨化處理機。
7.根據權利要求I所述的分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，其特徵在於所述設備艙內設冰櫃；外部的供水施救管路、供電線路、通訊線路都由尾部和設備艙之間的密封結構進入；艙體尾部的外面安設有空壓機、防爆饋電開關和綜合保護器。
專利摘要一種分體式波紋板連接可移動礦用救生艙，其外壁採用高強度波紋鋼板和加強筋交替焊接的連接方式，可起到很好的抗震和抗衝擊作用，結構包括過渡艙、迴風艙、生存艙、電控艙、逃生艙和設備艙六個艙體。相鄰艙體之間設有密封艙門，艙體與艙體之間通過螺栓和法蘭盤連接，救生艙底部採用滑撬式結構。救生艙設有動力保障系統、環境監測系統、通訊系統、照明系統、供氧系統、空氣調節系統、排洩物處理系統、生存保障系統等，為艙內人員提供了一個安全與基本的生存條件。本礦用救生艙結構簡單，便於裝配，移動方便，能有效承受各種載荷和壓力，便於在中小型礦井下使用。
文檔編號E21F11/00GK202493282SQ20112053177
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者徐福澤, 蔣玲莉, 覃斌, 陳立鋒, 黃筱軍, 黃靖龍, 龍浩 申請人:湖南科技大學