井下排险救生舱.pdf

一种井下排险救生舱，涉及排险救生技术领域，所解决的是在矿井下作业施工现场排险的技术问题。该排险救生舱包括一钢制中空密封舱体，舱体两端至少设一启封舱门，舱体内设有防火保温层，舱体上设有至少一个观察窗，舱体底部设至少一组轨道轮，舱体上设有一通信穿舱件，舱体外部设有吊装挂耳；一无源生命维持系统，包括空气再生装置、一氧化碳清除装置、空气净化装置、食品、饮用水保障物品、人体排泄物处理装置；一能将指挥中心通信电缆连接于舱内通信设备中的通信系统。本发明的排险救生舱避险周期长，而且制造和运行的成本低廉，使用寿命长，性价比高。

1、  一种井下排险救生舱，其特征是，包括：
一中空密封舱体，舱体至少一端设有至少一个启封舱门；
所述的舱体设有防火保温层，用于防火保温；
所述舱体上设有至少一个观察窗，用于舱体内外的观察；
所述舱体底部设有至少一组轨道轮，用于舱体的移动；
所述舱体上设有一通信穿舱件；
所述舱体外部设有吊装挂耳；
一无源生命维持系统，设于所述舱体内，包括：
1)空气再生装置，用于实现供氧、二氧化碳清除，采用化学再生氧板制氧的方式；
2)一氧化碳清除装置，通过催化剂在常温下采取催化氧化法清除一氧化碳；
3)空气净化装置，用于净化舱内空气中人体代谢产物、及有害气体的清除；该装置由采用活性碳复合催化剂的净化滤器和手动风机构成；
4)人体排泄物处理装置，用于采集、处理人体排泄物；
一通信系统，通过设于舱体上的通信穿舱件将指挥中心通信电缆连接于舱内通信设备中，供舱内人员与指挥中心进行通信联络，交换信息；
所述舱体内还配置有用于排险作业的相应排险工具、检测器具和照明器具。

2、  根据权利要求1所述的井下排险救生舱，其特征在于，所述的舱体由中空圆形管状柱体和两端的半球状侧板组成。

3、  根据权利要求1所述的井下排险救生舱，其特征在于，所述的舱体底部设有两组轨道轮，其中一组是固定轨道轮，另一组是可转向轨道轮。

4、  根据权利要求1所述的井下排险救生舱，其特征在于，所述的舱体外侧设有开启后能由立柱支撑的防护板。

5、  根据权利要求1所述的井下排险救生舱，其特征在于，所述的启封舱门上侧设有拱形防护罩板。

6、  根据权利要求1所述的井下排险救生舱，其特征在于，所述的舱体两端各设有一个启封舱门，其一端舱门为内开门，另一端舱门为外开门。

7、  根据权利要求1所述的井下排险救生舱，其特征在于，所述的启封舱门为内、外双向控制的多点锁紧机构，从而保证密封性能的可靠和人员进出的方便。

8、  根据权利要求1所述的井下排险救生舱，其特征在于，所述空气再生装置采用超氧化物空气再生器材为救生舱供氧和清除二氧化碳；超氧化物空气再生器材包括再生氧板和再生箱架两部分。

9、  根据权利要求1所述的井下排险救生舱，其特征在于，所述人体排泄物处理装置为一专用座便器，能方便的采集人体排泄物，并进行集中密闭管理。

10、  根据权利要求1所述的井下排险救生舱，其特征在于，所述无源生命维持系统中包括压缩食品、饮用水、常用急救物资与药品保障物品。

井下排险救生舱
技术领域
本发明涉及排险救生技术，特别是涉及一种用于(矿)井下作业施工现场排险避险的救生舱的技术。
背景技术
在(矿)井下的隧道或涵洞施工作业时，经常会有各种不可预测的突发性事故发生(主要表现为塌方、透水等)，而且在排险人员前往排险救护时还经常会有后续事故发生，直接威胁到作业人员及排险救护人员的生命安全。因此，在矿井下设立一个遇到突发性事故时可供施工作业人员和排险救护人员进行自我避险保护的具备安全防护功能和生命维持系统的救生设施具有积极深远的意义，由于矿井下环境恶劣复杂，这种救生设施必须具备防火、防水、防毒气、抗高压等功效。现有的救生设施有的功能简单只能应付些小事故，而且避险周期短，不具备真正避险救生的实际功效，而有些功能齐全具有真正避险救生的实际功效的救生设施，制造和运行的成本都较高，难以推广。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所解决的技术问题是提供一种具有防火、防水、防毒气、抗高压等功效，避险周期长，而且制造和运行的成本低廉的(矿)井下排险救生舱。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种(矿)井下排险救生舱，其特征是，包括：
一钢制中空密封舱体，舱体至少一端设有至少一个启封舱门；
所述的舱体设有防火保温层，用于防火保温；
所述舱体上设有至少一个观察窗，用于舱体内外的观察；
所述舱体底部设有至少一组轨道轮，用于舱体的移动；
所述舱体上设有一通信穿舱件；
所述舱体外部设有吊装挂耳；
一无源生命维持系统，设于所述舱体内，包括：
1)空气再生装置，用于实现供氧、二氧化碳清除，采用化学再生氧板制氧的方式；
2)一氧化碳清除装置，通过催化剂在常温下采取催化氧化法清除一氧化碳；
3)空气净化装置，用于净化舱内空气中人体代谢产物、及有害气体的清除；该装置由采用活性碳复合催化剂的净化滤器和手动风机构成；
4)人体排泄物处理装置，用于采集、处理人体排泄物；
一通信系统，通过设于舱体上的通信穿舱件将指挥中心通信电缆连接于舱内通信设备中，供舱内人员与指挥中心进行通信联络，交换信息；
所述舱体内还配置有用于排险作业的相应排险工具、检测器具和照明器具。
进一步的，所述的舱体由中空圆形管状柱体和两端的半球状侧板组成。
进一步的，所述的舱体底部设有两组轨道轮，其中一组是固定轨道轮，另一组是可转向轨道轮。
进一步的，所述的舱体外侧设有开启后能由立柱支撑的防护板。
进一步的，所述的启封舱门上侧设有拱形防护罩板。
进一步的，所述的舱体两端各设有一个启封舱门，其一端舱门为内开门，另一端舱门为外开门。
进一步的，所述的启封舱门为内、外双向控制的多点锁紧机构，从而保证密封性能的可靠和人员进出的方便。
进一步的，所述空气再生装置采用超氧化物空气再生器材为救生舱供氧和清除二氧化碳；超氧化物空气再生器材包括再生氧板和再生箱架两部分。
进一步的，所述人体排泄物处理装置为一专用座便器，能方便的采集人体排泄物，并进行集中密闭管理。
进一步的，所述无源生命维持系统中包括压缩食品、饮用水、常用急救物资与药品等保障物品。
本发明提供的(矿)井下排险救生舱，由于采用了钢制中空密封舱体，能承受较高压力，还具有防水、防毒气功效，而且在舱体内还设有防火保温层，所以能在矿井下的恶劣环境中提高作业人员的安全系数；由于舱体外侧设有开启(转动)后能由立柱支撑的防护板，为舱体增加了一层排险保护装置；由于无源生命维持系统采用空气再生装置、一氧化碳清除装置和空气净化装置能在长时间密封条件下为避险人员提供洁净空气，还储存有食品、水等保障物品，所以在等待救援或排险的时间内能满足舱内安置人员生命维持的条件，避险环境舒适，能实现较长的避险周期；由于通信系统能供舱内人员与指挥中心进行通信联络，交换信息，能缩短排险救生所需时间；由于舱体内还配置有用于排险作业的相应排险工具、检测器具和照明器具，既可自我避险，又可进行排险救护；本发明的排险救生舱工艺可行性高，技术措施成熟可靠，加工制造以及运行成本低廉，使用寿命长，性价比高。
附图说明
图1是本发明实施例(矿)井下排险救生舱的纵向剖面示意图；
图2是本发明实施例(矿)井下排险救生舱的横向剖面示意图；
图3是本发明实施例(矿)井下排险救生舱的空气净化装置的结构示意图；
图4是本发明实施例(矿)井下排险救生舱的密封舱门锁紧机构的结构示意图；
图5是本发明实施例(矿)井下排险救生舱的专用座便器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
本发明实施例提供的一种用于(矿)井下、隧道和涵洞等作业施工现场排险或避险的矿井排险救生舱，包括一钢制的中空密封舱体和设于舱体内部的无源生命维持系统、通信系统及排险设备等。
如图1、图2所示，本发明实施例的(矿)井下排险救生舱，包括：
一密封舱体，由整体钢制的中空圆形管状柱体1和两端的半球状侧板2组成；舱体内设有防火保温层12，舱体外喷涂防火防腐涂层，在舱体顶部设置4处吊装挂耳；在舱体外两侧设置可开启(转动)后由3×2根立柱3支撑的防护板4，为舱体提供第一层保护，立柱3设有长度调节机构；在舱体两端半球状侧板2上各设有启封舱门5，其一端舱门为内开门，另一端舱门为外开门，方便人员进出，两舱门均设有可双向控制开关的多点锁紧机构，两舱门外上部均设有拱形防护罩板6，用于保护舱门，在防护罩板6下沿均设置观察窗7；在舱体底部设置两处底座8和一处通信穿舱件9，在一底座上设置一组固定轨道轮10，另一底座设置一组可转向轨道轮11，利用轨道轮能使舱体在矿井中方便的移动，能跟进掘进设备一起移动，舱体体积以满足各矿业竖井灌笼体积标准，一般座舱可安置排险人员4-8人。在本发明实施例中，也可以只在舱体的一端设一内开门(或外开门)。
参见图4所示，可双向控制开关的三点(或多点)锁紧机构的结构：在密封门37中心固连一轴套30，轴套30中穿入一轴销34，轴销34一端装入舱外控制手轮33后用紧固螺母固连，轴销34另一端通过轴套30穿入到密封门37内侧依次装入一直键、三连锁杆35(多连)、压簧套管、压紧弹簧36、舱内控制手轮32后用紧固螺母固连；密封门37外沿设有防水气密圈槽38，槽内装入防水密封圈；密封门37内侧轴套上固连一处开启定位块39，定位块39上装入调整螺栓，调整后用螺母紧固；在舱体顶部的密封门门框上固连三处(或多处)斜楔渐紧锁块31。内外手轮通过紧固螺母固连在同一轴销34上，实现同步旋转，达到内、外控制的目的。
一无源生命维持系统，本系统设于舱体内，是为舱内人员提供氧气，水和食品，同时清除一氧化碳、二氧化碳、人体代谢物(氨、硫化氢、臭粪素)等各种有害气体，使舱内人员的生命活动得以正常进行的综合系统和设备。所有设施无需外部电源驱动，全部依赖于自身化学反应和人力进行，使用时不会产生任何不安全因素。该系统包括：
1)空气再生装置13
为保证并控制救生舱内空气中氧气和二氧化碳浓度在适当范围内，满足舱内人员的正常生存条件，通过救生舱内设的空气再生装置采用化学再生氧板制氧方式，以实现供氧、二氧化碳清除。使用时将化学再生氧板放置于空气再生装置内，再生氧板与舱内人员呼出的二氧化碳发生化学反应，释放氧气，供氧的同时吸附清除二氧化碳，即在密闭的舱内自动建立空气动态平衡，维持氧浓度在19-21％，二氧化碳浓度≤1.5％，系统运行安全可靠，不产生任何人体不适反应，操作简便，所使用的化学再生氧板在舱内密封包装的储存期不低于5年。
该空气再生装置采用超氧化物空气再生器材为救生舱供氧和清除二氧化碳；超氧化物空气再生器材包括再生氧板和再生箱架两部分，两者配置使用。
空气再生氧板(超氧化钾)与含二氧化碳的空气接触反应方式为自然对流式，反应产生氧气的同时吸收二氧化碳；空气再生氧板由超氧化钾和石棉混合压制而成，成呈淡黄色薄片状，用再生氧板箱密封包装。氧板箱用铁皮制成，箱内有一卡板，用于固定和提取氧板，箱外有一突舌，便于用扳手开启，顶部有一凸块螺钉，供进行气密检查。
该空气再生箱架于氧板配置使用，用于装载氧板，使氧板与空气充分接触顺利反应。它利用氧板反应放出的少许热量形成自然对流，并在救生舱内与人员达成动态平衡，维持氧气浓度在19％-21％和二氧化碳浓度不高于1％。空气再生箱架由不锈钢板和钢丝制成，内设自然对流式双层不锈钢氧板固定架，其上部有盖子，中间设有隔档条，底部设有托板。
2)一氧化碳清除装置14
救生舱内设一氧化碳清除装置14，采用一氧化碳滤器通过催化剂在常温下采取催化氧化法清除一氧化碳。当一氧化碳浓度为20-50PPM时，对一氧化碳的清除效率不低于80％。使用时与手摇风机配合，无需外源动力，通过循环过滤达到清除目的。滤器中催化剂的累积使用时间不小于200小时，舱内储存期不低于3年。
3)空气净化装置15
救生舱内设置的空气净化装置(净化滤器)用于净化舱内空气中人体代谢产物，及有害气体的清除，通常采用化学吸附、催化氧化法可有效地清除舱内空气中排便、代谢等产生的各种异味、有害气体等，如氨气，硫化氢、甲硫醇、臭粪素。使用时与手摇风机配合，无需外源动力，通过循环过滤达到清除目的。滤器内催化剂的累积使用时间不少于360小时，舱内储存期不低于3年；
参见图3所示，该装置由净化滤器和手动风机构成。净化滤器采用活性碳复合催化氧化净化技术使舱室内各种异味、有害气体等。净化滤器由进口密封调风门、出口密封盖和装置本体组成。滤器壳体为不锈钢箱式腔体，由进气腔，催化床、排气腔及顶盖构成，催化床中采用的常温活性碳复合氧化催化剂，有较好的低温活性和抗湿性。净化滤器22输出端为密封端盖21，净化滤器22内设有催化剂23，净化滤器22输入端经法兰24、密封调风口25、风管26连接手动风机27。
4)人体排泄物处理装置16
采用专用塑料袋集便，舱内设置一专用座便器16，可以方便的采集人体排泄物，并进行集中密闭管理。参见图5所示，由座便器支架41，座便器面板40，压袋圈支架；压袋圈，压袋扭簧42；弃物袋43等组成。在座便器支架41上固连座便器面板40，在座便器面板后侧固连压袋圈支架后装入压袋扭簧42和压袋圈，且压袋圈与座便器面板中心处的如厕孔洞同轴心；使用时将弃物袋43穿入座便器面板如厕孔洞，在开口处用压袋圈压固，如厕后扎紧弃物袋口，放置于弃物箱内。
5)食品、饮用水保障物品
救生舱内配备有按排险人员数量以及生命维持周期所需要的最低营养摄入量密封储存的压缩食品、饮用水，保质期不低于1年。舱内同时还配备有常用急救物资与药品等。
食物按20千卡/千克体重·天计算，标准体重65千克，每日摄取能量1300千卡，折算成压缩饼干350克。压缩饼干铝箔真空包装，每包200克，平时置于铁制密封箱中储存，保质期不低于1年。饮水每人每天一升计算，需储存105升水，每个包装05升，饮料瓶储存。
一通信系统，通过设于舱体上的通信穿舱件将指挥中心通信电缆连接于舱内通信设备中，供舱内人员与指挥中心进行通信联络，交换信息(取通信电缆电源)。
所述舱体内还配置有用于排险作业的相应排险工具、检测器具和照明器具。
所述救生舱体也可以是多面形柱体，其两端也可以由多边形平板组成，其舱体截面也可以是矩形、梯形、上圆下方等多种截面形式。
所述舱体外部设有吊装挂耳。