CN102191947A - 一种用于井下应急避难的救生舱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种救生舱，所述救生舱包括：过渡舱，具有设置在一端的外舱门以及设置在另一端的内舱门；乘员舱，由彼此连通的至少一个子舱组成，乘员舱与过渡舱的设置有内舱门的一端连接，并且使乘员舱与过渡舱的内部相连通；设备舱，连接到乘员舱的与过渡舱相对的一端，并且设备舱与过渡舱的内部不连通，其中，乘员舱中设置有氧气供应装置、无动力空气净化装置以及储能式空气调节装置，从而可以在设备舱被摧毁的情况下维持乘员舱内人员的生命健康。因此，本发明提供了一种可以不需要外部施加动力就能够实现救生功能的可靠性高的救生舱。

Description

一种用于井下应急避难的救生舱

技术领域

本发明涉及一种救生舱，具体地说，本发明涉及一种用于井下应急避难的救生舱。

背景技术

近年来，随着工农业经济的快速发展，对煤炭等资源的需求量逐年增大。这些化石类资源通常需要利用井工矿进行开采，由于井下条件复杂，因此在井下经常会发生各种各样的事故。当井下发生事故时，由于井下地形复杂，逃生通道狭窄，所以井下遇险人员很难在第一时间找到到达地面的路线。同时，由于井下发生事故往往会伴随坍塌、燃烧、爆炸等，所以会出现井下人员因逃生通道堵塞，或者由于燃烧和爆炸产生的有毒有害气体中毒而造成无法安全逃离现场。

为了在发生事故时为井下人员提供避难场所，已经提出了在井下设置避难硐室，当发生事故时，井下人员迅速进入避难硐室，利用避难硐室中预先储存的食品、饮水等进行生存，等待救援人员的到来。然而这种避难硐室只能设置在固定的位置，其设置位置在很大程度上受到井下条件的限制。并且在工作面的位置发生变化时，避难硐室不能随工作面的移动而移动，因此造成很大程度的浪费。

第CN101353968A号中国专利申请公开了一种煤矿用可移动式应急救生舱，这种应急救生舱可以随着工作面的移动而移动，从而解决了固定式避难硐室在使用过程中的种种弊端。然而，这种救生舱的问题在于它需要设计较大的设备舱，用来容纳各种设备，同时还需要外挂动力站来为救生舱提供动力支持，一旦外挂动力站与救生舱体之间的连接被破坏，则救生舱会由于失去动力来源而失去救生功能。由于在矿井下经常发生破坏力较大的事故，这种连接很容易遭到破坏，因此这种救生舱的可靠性很低。因此，需要设计一种能够不需要外部施加动力就能够实现救生功能的可靠性高的救生舱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在发生事故时不需要外部施加动力的用于井下应急避难的救生舱。

本发明的其它目的在于提供一种具有高可靠性的用于井下应急避难的救生舱。

本发明的一方面提供一种救生舱，所述救生舱包括：过渡舱，具有设置在一端的外舱门以及设置在另一端的内舱门；乘员舱，由彼此连通的至少一个子舱组成，乘员舱与过渡舱的设置有内舱门的一端连接，并且使乘员舱与过渡舱的内部相连通；设备舱，连接到乘员舱的与过渡舱相对的一端，并且设备舱与过渡舱的内部不连通，其中，乘员舱中设置有氧气供应装置、无动力空气净化装置以及储能式空气调节装置，从而可以在设备舱被摧毁的情况下维持乘员舱内人员的生命健康。

根据本发明的一方面，所述救生舱的过渡舱与设乘员舱的舱壁为保温防爆舱壁，设备舱的舱壁为普通钢制舱壁。

根据本发明的一方面，所述救生舱的设备舱由两个侧舱壁与一个顶舱壁组成，其中，顶舱壁具有弧形形状。

根据本发明的一方面，所述保温防爆舱壁包括：外板，具有横向板和设置在横向板两端的第一纵向板和第二纵向板；隔热板，设置在第一纵向板和第二纵向板的一端，在隔热板的与第一纵向板和第二纵向板相对的端部上设置有固定槽；内板，结合到并密封到所述固定槽，以使内板和隔热板之间形成空腔；耐高温保温材料，填充在所述空腔中。

根据本发明的一方面，所述保温防爆舱壁还包括设置在外板的与内板相对的表面上的无机防锈层。其中，所述无机防锈层可以是喷锌层。

根据本发明的一方面，所述空气调节装置包括储冰器。

根据本发明的一方面，所述救生舱的各舱体的连接部分设置有耐高温密封垫。

根据本发明的一方面，所述救生舱的在乘员舱与设备舱之间的舱壁上还设置有应急门，所述应急门设置在舱壁的靠近设备舱的弧形顶壁的部分。

本发明的救生舱能够在发生事故时，在不依靠外部的能源供给就的情况下为舱内乘员提供安全的避难环境，并可防止外部的有害气体或舱体自身产生的有害气体进入舱内，从而可以为救援赢得宝贵的时间。

附图说明

通过下面结合附图进行的对本发明示例性实施例的描述，本发明的特征和/或优点将变得更加清楚，在附图中：

图1是根据本发明实施例的救生舱的示意性俯视图；

图2是根据本发明实施例的救生舱的防爆舱壁及其连接部分的剖视图；

图3是沿图1中的线3-3截取的剖视图；

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的示意性实施例，然而提供这些附图和实施例仅仅是为了使本领域技术人员能够清楚地了解本发明的原理，而不是出于限制本发明的目的。

图1是根据本发明实施例的救生舱的示意性俯视图。参照图1，根据本发明实施例的救生舱100包括：过渡舱110，具有设置在一端的外舱门111以及设置在另一端的内舱门112；乘员舱120，由彼此连通的至少一个子舱组成，乘员舱120与过渡舱110的设置有内舱门112的一端连接，并且使乘员舱120与过渡舱110的内部相连通；设备舱130，连接到乘员舱120的与过渡舱110相对的一端，并且设备舱与过渡舱的内部不连通，其中，乘员舱120中设置有氧气供应装置121、无动力空气净化装置122以及储能式空气调节装置123，从而可以在设备舱被摧毁的情况下维持乘员舱内人员的生命健康。

过渡舱110由防爆隔热舱壁形成，过渡舱110设置有外舱门111和内舱门112，当人员需要进入救生舱时，首先开启外舱门111，人员进入过渡舱110后关闭外舱门，再开启内舱门112进入乘员舱，利用这样的结构可以有效地防止救生舱外部的有毒有害气体进入乘员舱。为了进一步防止外部气体进入，还可在过渡舱内设置空气幕装置，当外舱门开启时，空气幕装置启动，从而可以更有效地阻止外部空气进入救生舱。

乘员舱120由防爆隔热舱壁形成，乘员舱120可包括至少一个子舱，子舱彼此连通，从而形成整体的乘员舱120。由于井下空间有限，因此当需要较大的乘员舱时，这种由多个子舱组成的乘员舱会更有利于在井下的运输与安装。乘员舱120中设置有氧气供应装置121、无动力空气净化装置122以及储能式空气调节装置123。

其中，氧气供应装置121用于向救生舱内供应氧气，氧气供应装置121可包括氧气源、输送装置和流量阀。氧气源可以是高压氧气瓶、液态氧、化学氧源等能够持续稳定地提供氧气的装置。本领域技术人员应该理解，现有技术中的任何氧气源均可用于本发明的救生舱。无动力空气净化装置122可包括废气吸收单元，所述废气吸收单元利用化学药剂使人呼吸产生的二氧化碳以及从救生舱外部进入的各种有毒有害气体发生反应，从而使救生舱内的有毒有害气体含量保持为较低的水平，保证舱内乘员的安全。无动力空气净化装置122还可包括应急循环装置，当应急循环装置开启时，会使舱内空气强制通过废气吸收单元，从而在短时间内可以使大量空气与吸收单元中的药剂发生反应，从而可以快速改善舱内空气质量。应急循环装置可以是风机或手摇风扇。

由于人体会向环境中释放热量，并且空气净化装置122在净化过程中也会释放热量，所以使得救生舱内的温度不断升高。为了防止温度过高而影响舱内乘员的安全，需要在舱内设置空气调节装置。储能式空气调节装置123包括制冷单元、储能单元和放能单元。制冷单元可连接到在设备舱130中设置的制冷装置，利用井下电源进行工作。储能单元包括储能介质，储能介质可在第一状态和第二状态之间转换，当储能介质从第一状态转换为第二状态时，储能介质吸收热量。同时，当储能介质从第二状态转换为第一状态时，储能介质释放热量。根据本发明的一个实施例，储能单元可包括储冰器，其中，储能介质为水。当使用水作为储能介质时，这些水还可同时作为饮用水的储备。放能单元可以控制储能介质与乘员舱120内的空气的接触状态，从而能够控制储能单元的吸热速度，保持舱内温度处于适宜的状态。例如，放能单元可通过控制单位时间与储能单元接触的舱内空气的量来控制储能单元的吸热速度。

在未发生事故时，制冷单元将储能装置中的储能介质(例如水)转换为第一状态(例如固态)，并持续制冷以保持储能介质的第一状态。当发生事故时，储能介质由第一状态转换为第二状态(例如液态)，同时吸收热量，从而可将乘员舱120中的温度保持为适宜的温度。此外，由于储能介质的温度较低，因此舱内产生的水蒸气会在储能介质的表面凝聚，从而能够控制舱内的湿度。

乘员舱120中还可包括：仪表124，用于检测舱内的氧气、二氧化碳等气体的含量，使舱内人员可参考仪表上的读数确定氧气供应装置121、无动力空气净化装置122以及储能式空气调节装置123的运行状态；电池125，用于向仪表、照明等设备提供电力，还可在紧急情况下启动应急循环装置，以快速改善舱内空气质量；座椅126，用于为舱内人员提供休息场所，同时可在座椅下方或上方的储物空间中储存食物、药品、吸收药剂等各种救生舱中需要的消耗品。

图2是根据本发明实施例的救生舱的防爆舱壁及其连接部分的剖视图。参照图2，防爆隔热舱壁包括：外板210，具有横向板211和设置在横向板两端的第一纵向板212和第二纵向板213；

隔热板220，设置在第一纵向板212和第二纵向板213的一端，在隔热板220的与第一纵向板212和第二纵向板213相对的端部上设置有固定槽221；内板230，结合到并密封到所述固定槽221，以使内板230和隔热板220之间形成空腔；耐高温保温材料250，填充在所述空腔中。

隔热板220可由钢板形成，隔热板220的表面进行防锈处理，以保护救生舱体不受腐蚀的影响。可在隔热板220的外表面涂覆防锈漆、油漆等来防止隔热板220生锈并保持救生舱体美观。由于诸如油漆等有机防锈层在受到高温时会产生有毒有害气体，因此在隔热板220的内表面涂覆无机防锈层，根据本发明的一个实施例，该防锈层可以是喷锌层。

隔热板220可由耐高温隔热材料形成，以防止在发生燃烧等事故时舱外的高温传入舱内。隔热板可由聚四氟乙稀、隔热陶瓷等材料形成。隔热板220可形成为矩形形状，在隔热板220的远离外板210的端部设置有固定槽221。根据本发明的一个实施例，固定槽221形成在隔热板220的外侧，然而本发明不限于此，固定槽221也可形成在隔热板220的中部或内侧。

内板230可由不锈钢板形成。内板230的两端可具有与相邻的两个固定槽221对应的固定端231。内板230通过所述固定端231结合到并密封到固定槽221，从而使内板230与外板210之间形成空腔。内板230两端的固定端231之间的距离可略小于与其对应的两个固定槽221之间的距离，并且固定端231与固定槽221均具有光滑的表面，依靠这种结构，当内板230的固定端231结合到固定槽221时，可使固定端231与固定槽221之间紧密结合，从而使内板230与外板210之间的空腔与舱内空间隔绝。当发生火灾时，即使设置在所述空腔内的隔热材料中散发出有害气体，也可防止这些有害气体进入舱内空间。本领域技术人员应该理解，类似的过盈配合等结合方式均可实现本发明的密封效果。

可在外板210与内板230之间的空腔中填充耐高温保温材料，以防止舱外的热量传到舱内。可利用高效保温棉、不锈钢真空板等作为耐高温保温材料。其中，使用高效保温棉具有易于施工等优点，不需要对保温棉进行成型处理然而由于保温棉通常没有固定的形状，因此在大面积铺装时候效率通常较低。不锈钢真空板通常由两层或多次不锈钢形成，在各层不锈钢之间进行抽真空处理。不锈钢真空板的优点在于当大面积铺装时，效率较高。然而由于不锈钢真空板通常具有一定的规格尺寸，因此在弯曲处、拐角处等铺装时常常会遇到困难。因此，可以对高效保温棉和不锈钢真空板进行组合使用。

各舱之间的连接部分之间可设置耐高温密封垫260。耐高温密封垫260可由硅橡胶材料形成。其中，硅橡胶是一种耐高温、不散发有害气体、抗老化，弹性好、能反复拆装的材料。当各舱装配到一起时，耐高温密封垫260与第一纵向板212和/或第二纵向板213紧密接触，从而可防止外部气体通过舱之间的连接处渗漏到舱内。

设备舱130的舱壁为普通钢制舱壁，即，利用经防腐处理的钢板形成设备舱130的舱壁。设备舱130的舱壁包括侧舱壁和顶舱壁。其中，顶舱壁具有弧形的形状。设备舱130中设置有制冷装置，制冷装置可连接到乘员舱中的储能式空气调节装置123中的制冷单元，以向制冷单元提供用于制冷的能量。设备舱130总还设置有电源装置，所述电源装置连接到外部电源，以向舱内的各种设备提供电源。设备舱130中还可设置(请补充其它设置在设备舱中的设备)。当设备舱由于发生事故而被摧毁时，即使上述设置在设备舱中的各种设备一同被损坏，本发明的救生舱也可以为乘员提供生存环境。

当过渡舱110的外舱门因坍塌或水漫等原因而无法打开时，还需要在救生舱上设置备用的应急门。根据本发明的一个实施例，应急门可设置在救生舱的顶部。

图3是沿图1中的线3-3截取的剖视图。参照图3，在乘员舱120与设备舱130之间的舱壁上还设置有应急门160。应急门160设置在舱壁的靠近设备舱的弧形顶壁的部分。由于在发生事故时经常会由于塌方而使设置在顶部的应急门堵塞，因此设置在舱壁上的应急门被堵塞的机会更低，从而可提高救生舱的可靠性。为了便于人员进入应急门，设备舱的端部可不设置舱壁，并可在应急门旁边设置爬梯等设备。

已经参照附图描述了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变，本发明的范围在权利要求书及其等同物中限定。

Claims (9)

1.一种救生舱，其特征在于所述救生舱包括：

过渡舱，具有设置在一端的外舱门以及设置在另一端的内舱门；

乘员舱，由彼此连通的至少一个子舱组成，乘员舱与过渡舱的设置有内舱门的一端连接，并且使乘员舱与过渡舱的内部相连通；

设备舱，连接到乘员舱的与过渡舱相对的一端，并且设备舱与过渡舱的内部不连通，

其中，乘员舱中设置有氧气供应装置、无动力空气净化装置以及储能式空气调节装置，从而可以在设备舱被摧毁的情况下维持乘员舱内人员的生命健康。

2.如权利要求1所述的救生舱，其特征在于过渡舱与设乘员舱的舱壁为保温防爆舱壁，设备舱的舱壁为普通钢制舱壁。

3.如权利要求2所述的救生舱，其特征在于设备舱由两个侧舱壁与一个顶舱壁组成，其中，顶舱壁具有弧形形状。

4.如权利要求2所述的救生舱，其特征在于所述保温防爆舱壁包括：

外板，具有横向板和设置在横向板两端的第一纵向板和第二纵向板；

隔热板，设置在第一纵向板和第二纵向板的一端，在隔热板的与第一纵向板和第二纵向板相对的端部上设置有固定槽；

内板，结合到并密封到所述固定槽，以使内板和隔热板之间形成空腔；

耐高温保温材料，填充在所述空腔中。

5.如权利要求4所述的救生舱，其特征在于所述保温防爆舱壁还包括设置在外板的与内板相对的表面上的无机防锈层。

6.如权利要求5所述的救生舱，其特征在于所述无机防锈层包括喷锌层。

7.如权利要求1所述的救生舱，其特征在于所述空气调节装置包括储冰器。

8.如权利要求1所述的救生舱，其特征在于各舱体的连接部分设置有耐高温密封垫。

9.如权利要求3所述的救生舱，其特征在于在乘员舱与设备舱之间的舱壁上还设置有应急门，所述应急门设置在舱壁的靠近设备舱的弧形顶壁的部分。

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