一種煤礦用可移動式應急救生艙的製作方法
2023-06-25 04:26:31 2
專利名稱：一種煤礦用可移動式應急救生艙的製作方法
技術領域：
本發明屬於安全設備領域，涉及一種煤礦用應急救生艙，尤其是煤礦及其它 井工礦礦井下發生事故時為無法及時撤離的礦工提供安全的應急避難空間，在一 定時間內維持其生存，能夠顯著地提高煤礦事故中被困礦工的生還機率。
背景技術：
目前，公知的礦井可移動的應急避難空間在國內經檢索相關信息尚無完成的 技術、產品，在國外此類產品稱為礦井用應急避難室(Mine Emergency Refuge Chamber)，主要用於金屬礦井中為礦工短時間(一般不超過96h)躲避防止有 毒有害氣體或火災煙氣的傷害，其相關設備防爆要求遠低於煤礦礦井。但是，由 於中國煤礦礦井條件複雜，存在爆炸、透水等特殊災害， 一般國外應急避難室無 法滿足其運輸、防爆等要求，且造價較高，難以引進使用。
發明內容
本發明提供一種煤礦用可移動式救生艙。在煤礦或其它井工礦內發生事故 時，無法及時撤離到安全區域的礦工進入救生艙，救生艙能隔絕巷道內有毒有害 氣體、水，在一定時間內承受一定強度的高溫、爆炸衝擊波，為艙內人員提供氧 氣、食物、水以及應急藥品等維持生存的必要因素，保證其生命安全，等待救援。 同時它能克服現有應急避難空間類救援設備無法適應煤礦安全要求的不足。
一種煤礦用可移動式救生艙，其特徵是由同一規格的艙體基本單元(圖l) 連接組裝而成。艙體基本單元規格同一，1為外部波紋鋼板；2為法蘭結構，用 於艙體基本單元之間的連接；3為連接用螺栓孔；4是吊裝孔，可在礦井下使用 單軌吊運輸艙體基本單元；5是叉車插槽，用於叉車運輸艙體基本單元；6是滾 輪，兩輪之間軌距可調，用於在礦井巷道內通過軌道行進、。
組裝完畢的救生艙(見圖2、圖3),包括以下部分門艙7、生存艙8、設 備艙9、外掛動力站10、防透水氣密門11、氣密門12、鋼製脫靴13、應急梯14、 觀察窗15、設備艙檢修門16、動力站供電管路17、礦用壓風管路接口 18、壓縮 空氣鋼瓶排氣系統19、壓風供氧系統20、水密門21、單人摺疊座椅22、固定折 疊座椅23、摺疊座椅24、艙內氣體傳感器25、艙內空氣淨化裝置26、淨化裝置
備用藥劑27、手動、自動洩壓閥28、高壓氧氣鋼瓶29、警示燈30、 LED防爆 照明燈31、艙內氣、電管線32、艙內設備操作控制面板33、化學處理廁所34。
救生艙外側氣密門12與內側水密門21之間的空間稱為門艙7，主要作為艙 內人員與外界危險環境的緩衝地帶。門艙7內部設有正壓排氣裝置(由壓縮空氣 鋼瓶排氣系統19和壓風供氧系統20兩套氣源供氣)，在外部氣密門12開啟同時 帶動排氣裝置，門框四周氣流噴嘴形成空氣幕，阻止外界有毒有害氣體進入，人 員進入並關閉外部氣密門12後，再開內部水密門21進入生存艙8。
救生艙水密門21內部空間為生存艙8，是被困礦工避難生存的主要空間。 生存艙8頂部有一道防透水氣密門11，用於煤礦發生透水事故，水位高於側面 氣密門12的門檻時，為避免水進入救生艙，礦工可通過艙壁應急梯14攀爬至艙 頂，開啟氣密門11直接進入生存艙內。生存艙8內一側艙壁上安裝單人摺疊座 椅22,固定座椅23，另一側為長摺疊座椅24 (需要節省艙內空間時可拆卸)。 單人摺疊座椅22下為化學處理廁所34，固定座椅23下空間放置食物、飲用水、 急救箱、應急化學氧儲罐。艙側壁上安裝有各類氣體傳感器25，頂部有LED防 爆照明燈31以及氣、電管線32。艙內靠近設備艙一側底部為空氣淨化裝置26， 運行時將艙內空氣從裝置內循環並對其進行淨化有毒有害氣體及雜質的處理。艙 壁上為通訊、監測設備控制面板33。空氣淨化裝置26 —側空間放置備用空氣淨 化藥劑27。艙壁較低位置有手動和自動洩壓閥28，用於壓風供氧時氣壓過高情 況下的平衡艙內氣體壓力。
救生艙尾部艙體基本單元為設備艙9，內部主要設備為高壓氧氣鋼瓶29， 用於外部礦用壓風供氧管路中斷後艙內的氧氣供應。
救生艙內所有電氣設備的供電依靠外掛動力站10，動力站10與救生艙艙體 分離以提高安全性，通過防爆供電管路17連接。動力站自身具有防爆外殼，內 部為鉛酸電池組、充電器等裝置。正常情況下礦用電源通過動力站IO對艙內設 備供電，同時對動力站10保持充電狀態；當事故發生導致礦用電源中斷時，動 力站10通過內部大容量鉛酸電池組向艙內供電。
救生艙設計上滿足《煤礦安全操作規程》要求，具有氣密、防爆、隔熱、抗 壓等特性，能提供氧氣、食物、水，容納一定數量(救生艙有多種規格)人員生 存，內部設有監測、通訊設備。可移動式救生艙由同一規格的艙體基本單元連接
組裝而成，改變基本單元的數量即可使救生艙整體擁有多種規格，滿足不同礦井 要求。救生艙能夠迅速拆卸成艙體基本單元，方便快捷地在礦井巷道中運輸、組 裝，滿足井下工程進度的要求；在安全狀態下，各救生艙可作為礦井區域監測分 站，起到區域預警作用，並依靠內部監測通訊設備對礦井安全狀況進行監控。在 煤礦出現瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、透水、火災等事故時，本系統中 的救生艙能夠在外部水、氣、電力供應切斷的情況下為井下被困工作人員提供包 括氧氣、食物、水等基本生存條件的安全應急避難空間，同時抵禦外界有毒有害 氣體、坍塌、高溫、爆炸衝擊波等傷害，並能利用艙內外檢測儀器實時監測周圍 環境狀況，同時通過通訊設備與外界取得聯繫，引導救援，提高井下被困人員生 還機率。平時，救生艙以及礦用通訊、監測網絡組成的一體化的應急救援系統能 夠對井下安全狀況起到一定監控作用，提高礦井的事故預警能力。救生艙的分體 框架式設計使其能夠在拆卸後運輸，到架設地點後進行安裝，降低了整體運輸工 作的難度，並能快速適應礦井下工作面位置的頻繁改變。
圖1為本發明艙體基本單元構造圖2為本發明主視圖3為本發明俯視圖4為本發明左視圖5為本發明A-A側剖視圖6為本發明B-B側剖視圖。
具體實施例方式
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是救生艙艙體採用分體組裝式結
構，全部由同一規格的艙體基本單元(圖1)通過法蘭式結構2依靠螺栓連接組
裝而成，連接處加裝密封材料以達到氣密性能，艙體底部以鋼架輔助連接各單元
以提高整體強度。艙體基本單元長650 900mm,不同數'量的基本單元能夠組成 相應不同規格(容納人數、動力水平等性能指標上不同)的救生艙，可依據不同 煤礦巷道條件選擇，同時便於隨工程進展拆裝、運輸。
艙體基本單元艙壁(即救生艙艙壁)設計採用複合結構，內層為不鏽鋼保溫 層、中部為填充的高效隔熱材料，外部框架為特殊加工的高強度波紋鋼板l，鋼
板與不鏽鋼板之間依靠保溫材料製成的龍骨支撐連接，設計上保證內外金屬材料
無直接連接點。外部波紋鋼板上塗耐火塗料，提高其耐高溫性能。艙體基本單元 底部行進裝置為可依據礦用鋼軌寬度調整輪距的鋼製滾輪6 (可換裝拖靴13); 頂部有吊裝孔4可用於在煤礦井下巷道中依靠單軌吊運輸；艙體基本單元底部兩 側有叉車插槽5，可採用叉車運輸。根據特殊需要，部分艙體基本單元有特殊加 工處理(如加裝觀察窗15、防透水氣密門ll等)。
門艙7內部設有正壓排氣裝置(由壓縮空氣鋼瓶排氣系統19和壓風供氧系 統20兩套氣源供氣)，在外部氣密門12門框內部有空氣管路、排氣孔，兩套空 氣源向空氣管路送氣，氣密門12關閉時，擠壓門框空氣管路中的針閥關閉切斷 氣路，當氣密門12開啟時，針閥打開，氣路暢通，門框四周氣流噴嘴形成空氣 幕，阻止外界有毒有害氣體進入。 -
救生艙內正常氧氣供應系統包括壓風供氧系統20和高壓氧氣鋼瓶供氧系統 29。壓風供氧管路通過外部壓風管、專用壓風接頭18、壓風供氧系統20 (壓力 表、截止閥、過濾減壓器、球閥、流量計、消音器、送氣管)連通到生存艙，生 存艙另一側有相應的洩壓閥28 (自動和手動)。高壓氧氣鋼瓶供氧系統29中氧 氣瓶通過匯流排截止閥、壓力表、軟管、截止閥、減壓閥、減壓器、壓力表、安 全閥、流量閥、流量計連接到到生存艙氧氣釋放管32; —套氧氣供應裝置出現 故障時可以在氣動控制裝置調節下自動切換到另一套供氧裝置。同時生存艙8 內設有即開即用型應急化學氧儲罐，存放在固定座椅23下的空間內。
救生艙內各類氣體傳感器25、空氣淨化裝置26、設備控制面板33等組成艙 內環境控制系統，空氣淨化裝置26在動力站10的電力供應下，對艙內氣體進行 處理，傳感器25實時監測艙內氣體參數，通過線路傳輸到控制系統，當氣體環 境出現異常時，系統自動報警，提示通過控制面板33對系統設備運行進行調整。 救生艙內所有電氣設備的供電依靠外掛動力站10，動力站10與救生艙艙體 分離以提高安全性，通過防爆供電管路17連接。動力"自身具有防爆外殼，內 部為鉛酸電池組、充電器等裝置。正常情況下礦用電源通過動力站IO對艙內設 備供電，同時對動力站IO保持充電狀態；當事故發生導致礦用電源中斷時，動 力站IO通過內部大容量鉛酸電池組向艙內供電。獨立的外掛式動力站各項技術 指標均可調整，通過改變電池組的容量來滿足救生艙不同規格的動力要求。
權利要求
1.一種煤礦用可移動式救生艙，其特徵是由同一規格的艙體基本單元連接組裝而成，(1)為外部波紋鋼板；(2)為法蘭結構，用於艙體基本單元之間的連接；(3)為連接用螺栓孔；(4)是吊裝孔，是在礦井下使用單軌吊運輸艙體基本單元；(5)是叉車插槽，用於叉車運輸艙體基本單元；(6)是滾輪，兩輪之間軌距能調，用於在礦井巷道內通過軌道行進；組裝完畢的救生艙包括門艙(7)、生存艙(8)、設備艙(9)、外掛動力站(10)。
2. 如權利要求1所述的一種煤礦用可移動式救生艙，其特徵是滾輪(6) 由拖靴(13)替代。
3. 如權利要求1所述的一種煤礦用可移動式救生艙，其特徵是救生艙外側 氣密門(12)與內側水密門(21)之間的空間稱為門艙(7)，門艙(7)內部設 有正壓排氣裝置，由壓縮空氣鋼瓶排氣系統(19)和壓風供氧系統(20)兩套氣 源供氣)，在外部氣密門(12)開啟同時帶動排氣裝置，門框四周氣流噴嘴形成 空氣幕，阻止外界有毒有害氣體進入，人員進入並關閉外部氣密門(12)後，再 開內部水密門(21)進入生存艙(8)。
4. 如權利要求1所述的一種煤礦用可移動式救生艙，其特徵是救生艙水密 門(21)內部空間為生存艙(8)，是被困礦工避難生存的空間；生存艙(8)頂 部有一道防透水氣密門(11)，當煤礦發生透水事故，水位高於側面氣密門(12) 的門檻時，為避免水進入救生艙，礦工通過艙壁應急梯(14)攀爬至艙頂，開啟 氣密門(11)直接進入生存艙內；生存艙(8)內一側艙壁上安裝單人摺疊座椅(22)，固定座椅(23)，另一側為長摺疊座椅(24)，需要節省艙內空間時能夠 拆卸；單人摺疊座椅(22)下為化學處理廁所(34)，固定座椅(23)下空間放 置食物、飲用水、急救箱、應急化學氧儲罐；艙側壁上安攀有氣體傳感器(25)， 頂部有LED防爆照明燈(31)以及氣、電管線(32);艙內靠近設備艙一側底部 為空氣淨化裝置(26)，運行時將艙內空氣從空氣淨化裝置內循環並對其進行淨 化有毒有害氣體及雜質的處理；艙壁上為通訊、監測設備控制面板(33);空氣 淨化裝置(26) —側空間放置備用空氣淨化藥劑(27);艙壁下部有手動和自動 洩壓閥(28),用於壓風供氧時氣壓過高情況下的平衡艙內氣體壓力。
5. 如權利要求1所述的一種煤礦用可移動式救生艙，其特徵是救生艙尾部 艙體基本單元為設備艙(9)，內部有高壓氧氣鋼瓶(29)，用於外部礦用壓風供 氧管路中斷後艙內的氧氣供應。
6. 如權利要求1所述的一種煤礦用可移動式救生艙，其特徵是外掛動力站 (10)與救生艙艙體分離以提高安全性，通過防爆供電管路(17)連接，救生艙內所有電氣設備的供電依靠外掛動力站(10)，動力站(IO)自身具有防爆外殼， 內部為鉛酸電池組、充電器；正常生產情況下礦用電源通過動力站(10)對救生 艙內設備供電，同時對動力站(10)保持充電狀態；當事故發生導致礦用電源中 斷時，動力站(10)通過內部大容量鉛酸電池組向救生艙內供電。
全文摘要
一種煤礦用可移動式救生艙，屬於安全設備領域。其特徵是由同一規格的艙體基本單元連接組裝而成，(1)為外部波紋鋼板；(2)為法蘭結構，用於艙體基本單元之間的連接；(3)為連接用螺栓孔；(4)是吊裝孔，是在礦井下使用單軌吊運輸艙體基本單元；(5)是叉車插槽，用於叉車運輸艙體基本單元；(6)是滾輪，兩輪之間軌距能調，用於在礦井巷道內通過軌道行進；組裝完畢的救生艙包括門艙(7)、生存艙(8)、設備艙(9)、外掛動力站(10)。救生艙能夠在為井下被困工作人員提供具有基本生存條件的安全應急避難空間，同時抵禦外界有毒有害氣體、坍塌、高溫、爆炸衝擊波等傷害，提高井下被困人員生還機率。救生艙的分體框架式設計便於拆卸和運輸，並能快速適應礦井下工作面位置的頻繁改變。
文檔編號E21F11/00GK101353968SQ20081021166
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月22日 優先權日2007年11月1日
發明者劉仁生, 軍 朱, 聲 汪, 金龍哲 申請人:金龍哲;劉仁生;朱 軍;汪 聲