一种煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于采矿安全设备的技术领域，涉及一种矿难人员救生舱，为井事故而无法及时撤离的遇险人员提供一个密闭的应急避险的
生存空间，在一定规定时间范围内维持生存等待救援，能显著提高煤矿各种事故中被困人员生存几率。
背景技术
[0002] 目前国内外的人们在采矿作业时普遍没有配备矿难事故救生舱系统，最近几年我国普遍发生了很多次矿难事故，其死亡率非常之高，给国家和每位遇难者家庭造成了极大的损失，总结矿难死亡的遇难规律，在大部分矿难第一时间里如透水，坍塌，火灾，毒气这类的事故中有绝大部分遇难者当时并没有即刻死亡，基本上都是事后死亡，也就是说如果他们有自救设备的话是很有把握生存下来的。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱系统，以提高矿难事故中的人员生存率，当遇到矿难发生时迅速逃入事故救生舱系统中(34)，救生舱能有效地隔绝事故发生时产生的有毒有害气体，救生舱舱体能承受一定的水压，掩埋压
力，能有效的隔绝瓦斯粉尘爆炸时产生的高温高压，具有抵抗一定爆炸冲击的能力，有良好的
正压气密性，可移动的能力满足不同场所的救援避险任务。
[0004] 一种煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱系统，其特征是一整台套在地面整体组装完毕的救生舱主体由矿车牵引底架(10)承载与标准煤矿窄轨行走
钢轮(13) 配套，能在煤矿专用
铁道上牵引行走的，有防坍塌缓冲减震
垫块(32)的，是按照
压力容器标准JB/T4731-2005《钢制卧式容器》，GB150-1998《钢制压力容器》，HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》进行制造试验和验收的基本整体构成救生舱圆柱形主体结构(34)，能抵抗煤矿透水事故一定的水深浸泡，瓦斯粉尘爆炸事故，冒顶坍塌事故，能有效抵御有毒有害以及爆炸性气体的侵入，内部压力为外部压力的1.2到1.5倍，本实用新型救生舱会分散布置于各种采矿巷道内并有闪光
信号指示装置，一旦发生煤矿灾害时，遇险人员及时通过出入舱
门(31)避险人员进入出入通道(6)释放压缩空气存放罐(18)中的压缩空气，通道前端中的八爪状高压气体冲洗
喷嘴(17)利用高压喷射空气冲洗掉附着在衣物头发中的一
氧化
碳气体同
时空气罐上的另二喷嘴也将救生舱内的污浊空气由内至外更换一遍，进入救生舱后即刻关好出入舱门(31)，旋紧紧固
转轮关闭舱口(37)等待救援。
[0005] 关紧舱门后，启动内部的残余氧气提取机(28)保证爆炸后的氧气供给，开启
一氧化碳分子筛
吸附处理机(1)及时回收处理掉人员带入有毒的一氧化碳气体将一氧化碳气体浓度控制在≤24PPM之内、开启二氧化碳分子筛吸附处理机(2)将人员呼出的废气处理掉将二氧化碳气体浓度控制在≤0.5％范围以内、甲烷气体处理吸附器(3)将人体带入的甲烷清理干净将甲烷气体浓度控制在≤0.5％之内，综合控制平台和通讯指挥系统(22)是救生舱的心脏它担负舱内舱外的各种传感探测作用并及时提供探测数据为操作员提供理论依据进行操作控制和对外联络及指挥等作用，
空调降温系统
压缩机(9)和空调降温系统
蒸发器(21)连为一套制冷系统利用舱内自备电或是手动发电为舱内进行
温度和湿度调节已达到满足室温35度湿度70％的舒适要求，多余废气压缩储存器(15)可将废气经压缩后通过排气孔排出舱外，排泄废物收集储存器(25) 收集所有废弃物，煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱(图一)的特征是外形如圆柱状式样，两头有球形封头，在右侧封头上开有人员出入的出入舱门(31)，出入舱门保护帽檐(30)保护舱门不受坍塌物体的影响，使用把手
开关(5)打开舱门，通过出入通道(6)进入舱内，用舱门
锁紧转盘(37)把门锁紧至最佳状态，在左侧封头上开有尺寸小一点的人员应急密封门(4)其使用如人员出入舱门，其结构是内部有内
支撑作用的钢制设备舱隔
断层及隔断密封门(23)，外部坚固壳体(33)及保温隔
热层可以承受冒顶事故中坍塌煤块的重量密封门可承受透水事故中水下压力不至漏水，内部留有人员居住的生活空间(26)(27)上层床铺和下层床铺可以容纳8人静养，上层床铺上设有防爆LED照明灯装置(20)，下层床铺下设有2组储备
电池组(14)为救生舱提供电力供应，内外通气孔(8)可将高于1.2-1.5个
大气压以上的多余气体释放到舱外，常备的药品，水，食品足以维持15天的需要，通过医用氧气
减压器(12)将医用氧气储存罐(11)中的氧气释放出来满足遇险人员的呼吸，氮气储存瓶(19)可按需释放出保持氮气来保持氮
氧平衡，值班发电人员2人(38)轮流使用手动发
电机(29)即可发电又可观察控制救生舱内的设备，
生物马桶(24)每次如厕时放入一包降解药片，设备舱(7)设置在救生舱一头它和乘员生活舱之间有一道保温设备舱隔断层及隔断密封门(23)，设备舱具有隔爆作用其中充满了4公斤压力的保护氮气(可起到防爆作用也可为生活舱中缺乏氮气做补充作用)，在其中安置了救生舱用的绝大部分设备，防爆满足GB3836-2000的基本要求，救生舱在设计上满足《煤矿安全操作规程》要求与煤矿压
风系统接驳，具有自带电自发电自充
电能力，救生舱内舱外的各种气体
传感器也必须符合国家安标中心标准并安装于，具有水密，气密，防爆，
隔热，抗埋压，等特性，
外壳由整块钢板卷压成圆筒形
焊接而成，两边钢结构
单体拼接安装而成为 有保温层的整体，也可以是制作成型的单体，多体结构其他形状零件拼接安装而成为整体，组装成型后的整体在两侧各有一个能容纳一人钻入钻出的舱口，在整体前部。 [0006] 本实用新型提供一种煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱系统，包括牵引底架(10)和安置在所述牵引底架(10)上的救生舱，其中所述救生舱包括：
[0007] 方形或圆形或椭圆形的柱形主体结构(34)，其中包括生活空间(26，27)； [0008] 出入舱门(31)，其密封设置在所述的柱形主体结构(34)的右侧封头处，并能够封闭通向所述生活空间(26，27)的出入通道(6)；
[0009] 残余氧气提取机(28)，其能够连通到所述生活空间(26，27)并能够连通到通向所述救生舱之外的内外通气孔。
[0010] 较佳地，所述救生舱包括：医用氧气储存罐(11)和医用氧气减压器(12)、和/或氮气储存瓶(19)。
[0011] 较佳地，所述救生舱包括：空调降温系统压缩机(9)和空调降温系统
蒸发器(21)。 [0012] 较佳地，所述救生舱包括：一氧化碳处理机(1)、二氧化碳处理机(2)、甲烷处理吸附器(3)。
[0013] 较佳地，所述的煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱系统进一步包括： [0014] 压缩空气存放罐(18)，和
[0015] 高压气体冲洗喷嘴(17)，其设置在所述出入通道(6)中并且能够与所述压缩空气存放罐(18)连通。
[0016] 较佳地，所述的煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱系统进一步包括： [0017] 另一喷嘴，其安置在所述压缩空气存放罐(18)上。
[0018] 较佳地，所述救生舱包括：充满氮气的设备舱(7)，其利用一设备舱隔断层及隔断密封门(23)与所述生活空间(26，27)隔离。
[0019] 较佳地，所述救生舱包括：外部隔热保温层，中部隔热保温层，内部仿木材料里衬，所述救生舱的外部的顶部，前部和后部设置有防撞防坍塌钢
衬板。
[0020] 较佳地，所述救生舱包括以下中的至少一种：
[0021] 应急密封门(4)，其密封设置在所述的柱形主体结构(34)的左侧封头处； [0022] 内外气体平衡
阀(8，16)；
[0023] 储备电池组(14)；
[0024] 手动发电机(29)；
[0025] 防爆LED照明灯装置(20)；
[0026] 多余废气压缩储存器(15)，其连通到通向所述救生舱之外的排气孔； [0027] 生物马桶(24)；
[0028] 排泄废物收集储存器(25)。
[0029] 较佳地，所述的煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱系统进一步包括以下中的至少一种：
[0030] 防坍塌缓冲减震垫块(32)，其设置在所述救生舱上；
[0031] 耐高温
隔热涂层，其设置在救生舱的外部；
[0032] 吊装挂钩，其设置在所述救生舱的顶部。
[0033] 本实用新型的优点是当遇到事故发生时井下工人可快速钻入煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱，并旋紧固定装置，在内部等待救援，可以大大提高矿难事故中人员的存活率，为国家填补这方面的空白。
附图说明
[0034] 图(1)为本实用新型舱体的构造全貌图
[0035] 图(2)为本实用新型的内部解剖结构图
[0036] 图(3)为本实用新型的俯视图
[0037] 图(4)为本实用新型的左视图(前入口一侧)
[0038] 图(5)为本实用新型的右视图(后紧急入口一侧)
[0039] 1、一氧化碳处理机
[0040] 2、二氧化碳处理机
[0041] 3、甲烷处理吸附器
[0042] 4、应急密封门
[0043] 5、把手开关
[0044] 6、出入通道
[0045] 7、设备舱
[0046] 8、内外通气孔
[0047] 9、防爆空调机压缩机部分
[0048] 10、矿车牵引及整体承载底架
[0049] 11、医用氧气储存罐
[0050] 12、医用氧气减压器
[0051] 13、标准煤矿窄轨行走钢轮
[0052] 14、储备电池组
[0053] 15、多余废气压缩储存器
[0054] 16、内外气压单项平衡阀
[0055] 17、八爪状高压气体冲洗喷嘴
[0056] 18、压缩空气存放罐
[0057] 19、氮气储存瓶
[0058] 20、LDE照明灯装置
[0059] 21、防爆空调机蒸发器
[0060] 22、综合控制平台和对外通讯指挥系统
[0061] 23、设备舱隔断层及隔断舱密封门
[0062] 24、生物马桶
[0063] 25、排泄废物储存器
[0064] 26、上层床铺
[0065] 27、下层床铺
[0066] 28、残存氧气提取机
[0067] 29、手动发电机
[0068] 30、出入舱门保护帽檐
[0069] 31、出入舱门
[0070] 32、防坍塌缓冲减震垫块
[0071] 33、钢制壳体及保温隔热层
[0072] 34、救生舱主视图
[0073] 35、救生舱左视图
[0074] 36、救生舱右视图
[0075] 37、舱门紧固关闭转轮
[0076] 38、值班发电人员
[0077] 39、吊装挂钩
具体实施方式
[0078] 本实用新型解决其技术为题所采取的技术方案是：救生舱舱体是采用整体结构式，由一整台套在地面整体组装完毕的救生舱主体由矿车牵引底架(10)承载以标准煤矿窄轨行走钢轮(13)配套，能在煤矿专用铁道上牵引行走，是按照压力容器标准进行制造试验和验收的圆柱形主体结构(34)，舱体基本长度为4500mm，不等数量的救生舱整体可以依据不同的煤矿巷道条件形成一个整体防御体系，同时便于煤矿随时调度布置和运输。 [0079] 舱体为耐压容器多层设计，由外部，中部填充隔热保温层，内部里衬为仿木材料组成，外部耐压容器钢壳顶部，前部和后部都有防撞防坍塌钢衬板构成，救生舱整体外部涂有耐高温隔热材料，救生舱主体由矿车牵引底架(10)承载以标准煤矿窄轨行走钢轮(13)，能在煤矿专用铁道上牵引行走，顶部有2个吊装挂钩可用于运输和吊装作业。 [0080] 救生舱两边分别有一个出入舱门(31)，一个应急密封门(4)，舱门下面有内外气体平衡阀(8)(16)可连接煤矿专用压风管道，下层床铺(27)下面是压缩空气存放罐(18)通过金属管道与八爪状高压气体冲洗喷嘴(17)连接可以利用高压空气对进入避险者进行有效个人有毒有害气体冲洗同时也置换救生舱内的污浊气体。
[0081] 救生舱内综合控制平台和对外通讯指挥系统(22)安装的各种气体传感检测仪器会得出舱内空气具体参数指挥操作人员对舱内空气结构进行调节，一氧化碳处理机(1)可有效处理吸收残留的一氧化碳气体，二氧化碳处理机(2)可把二氧化碳含量控制在合理范围内，甲烷处理吸附器(3)会进行工作吸附残存在救生舱内的甲烷气体从而达到安全可靠适合避险人员居住的条件。
[0082] 救生舱内残存氧气提取机(28)会通过内外通气孔提取舱外的残留氧气供舱内避险人员维持呼吸使用，多余废气压缩储存器(15)吸收压缩废气并将高压废气排出救生舱，当外部气体不够舱内人员呼吸使用时可及时打开医用氧气减压器(12)医用氧气储存罐(11)中的氧气就会补充道舱内为大家提供呼吸之用。
[0083] 救生舱储备电池组(14)为内部提供无援电力供应当电力消耗过度时可通过手动发电机(29)进行发电并对储备电池组(14)进行充电，设备舱的防爆空调机压缩机部分(9)连接到防爆空调机蒸发器(21)形成一套除湿降温系统为成员舱提供舒适的生活温度。 [0084] 救生舱储备应急药品可为成员提供医疗保障，食品和水保持人体代谢的需要，特意为成员准备的墨镜在成员出舱回到地面时起到保护眼睛作用，舱内准备的MP5会播送救生舱操作流程避险人员可参照短片来操作救生舱生命维持系统的正常工作，即使没有经验也会跟随短片来操作救生舱中的设备。
