CN102454412A - 线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法 - Google Patents
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Abstract
本发明与矿山行业有关,具体涉及到矿井透救援方面。本发明公开一种线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法。包括救援舱、蓄水装置、螺旋推进器、操控系统、控制缆线及收放装置;蓄水装置设置蓄水器及蓄、排水系统;救援舱设置密封舱盖,并同蓄水装置、螺旋推进器,以及控制缆线收放装置连接构成一体;操控系统与蓄水装置、螺旋推进器的控制电路连接,并以巷道作为移动参照物,通过位置监控器监测线控救援舱与巷道的距离信号参数形成控制线控救援舱移动及安全浮降的信号参数,分别驱动蓄水装置和螺旋推进器;救援终端控制系统连接控制缆线末端,并通过其与操控系统联系;控制缆线收放装置随救援舱移动改变其外伸部分的长度。
Description
在先申请名称:井下透水线控救援舱的救援方法
在先申请号:201010513882.3
技术领域
本发明与矿山行业有关,具体涉及到矿井透救援方面。
背景技术
目前,随着全球能源需求的日益紧张,矿山企业得到了快速发展。然而,伴随井下采掘能力和采掘量的不断增加,以及地下地质结构复杂、不确定因素多引起的突发性井下透水事故时有发生,造成大量人员伤亡和巨大的财产损失。每当出现井下透水事故相关部门都会组织大量救援人员和器材装备进行施救,但往往都要经过若干天的井下抽水,致使巷道水位下降后,救援人员才能通过积水巷道搜索救援。鉴于透水周边环境的不确定性,导致抽水往往需要很长时间,在此期间救援人员除了移动抽水设备外只能在井上等待。传统的抽水救援模式往往错过宝贵的最佳救援时机。上述缺陷使得井下透水事故的救援效果受到很大影响。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种简单实用的线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,以克服上述缺陷及不足。
一种线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于包括救援舱、蓄水装置、螺旋推进器、设置位置监控器的操控系统、控制缆线及收放装置;该蓄水装置设置蓄水器及蓄、排水系统;该救援舱设置密封舱盖,并同蓄水装置、螺旋推进器,以及控制缆线收放装置连接构成一体;该操控系统与蓄水装置、螺旋推进器的控制电路连接,并以井下巷道作为移动参照物,通过位置监控器监测线控救援舱与巷道的距离信号参数形成控制线控救援舱移动及安全浮降的信号参数,分别驱动蓄水装置和螺旋推进器;救援终端控制系统连接控制缆线末端,并通过控制缆线与救援舱操控系统通信联系,接收救援舱操控系统输出的距离信号参数,并相应向其输出控制线控救援舱的移动及安全浮降信号参数;该控制缆线收放装置在控制缆线的长度范围内,随救援舱的移动改变控制缆线外伸部分的长度。
所述的救援舱配备供电装置。线控救援舱既可以配备供电装置,将控制缆线仅用于信号参数的双向传输,成为主动式线控救援舱;也可以将配备的供电装置作为被动式线控救援舱的备用电源,从而为被动式线控救援舱提供双电源。被动式线控救援舱通过多芯控制缆线接收救援终端控制系统传输的电能外,还通过多芯控制缆线与线控救援舱之间进行信号参数的双向传输。被动式线控救援舱采用双电源结构,为的是在失去救援终端控制系统传输电能的情况下使用备用电源,从而增加被动式线控救援舱的安全系数和应变能力。
所述的控制缆线设置悬浮体,并通过该悬浮体悬浮在井下积水巷道中,以减轻线控救援舱的牵引负载。该悬浮体既可以是保护套结构包裹在多芯控制缆线外围,也可以是分立悬浮体,随多芯控制缆线每间隔一段距离人工配置一个悬浮体。
还包括充气气囊装置。该充气气囊装置用于补充增加救援舱的储备浮力,从而使线控救援舱具有足够的浮力。通常该充气气囊装置的充气气囊处于收卷待充气状态,只有在需要提供浮力的特定环境状态下,才充气展开。在使用后该充气气囊再次被收卷。
所述的控制缆线是多芯复合缆线;该多芯复合缆线中的一路空芯管路是输气管路。救援终端操控系统既可以通过该输气管路给线控救援舱的充气气囊进行充气;也可以通过该输气管路向线控救援舱输送氧气,满足救援需要。
终端操控系统通过多芯复合控制缆线与线控救援舱操控系统进行多通道连接,终端操控系统通过多芯控制缆线中的电源线路向线控救援舱操控系统输送电能;又可以通过多芯控制缆线中数据传输线路进行信号参数的双向传输;还可以将多芯复合控制缆线设置成具有氧气输送专用管路,以及具有牵引强度的专用缆线。
所述的线控救援舱设置连接其操控系统的带锁扣串接接口;通过插接另一线控救援舱控制缆线的末端进行多个线控救援舱的密封串接;最后一个线控救援舱的控制缆线末端密封连接救援终端控制系统的带锁扣串接接口,并且由救援终端控制系统通过控制缆线对每个线控救援舱操控系统进行单独运行控制,并记录每个线控救援舱的监测参数、运行参数和探测信息参数;相邻两线控救援舱之间的最大移动距离为控制缆线的长度。单就输送电力或者传输信号的控制缆线而言,处于中间的线控救援舱是连接控制器。既可以根据需要延长控制缆线长度,又可以根据需要切断或连通相关舱控制缆线的运行状态。
串接的各线控救援舱之间设置刚性连接装置,并通过各舱操控系统进行离合控制;救援终端控制系统通过控制缆线对处于前线控救援舱进行控制,使其脱开与后救援舱的刚性连接,在控制缆线长度范围内活动。线控救援舱设置刚性连接装置可以简化各舱的操作程序、相应提高各舱在水面上的移动效率。
此外,还可以通过水面冲锋舟牵引线控救援舱的方法,牵引串接的各舱快速到达低洼巷道段附近,以便各舱尽快展开救援工作。
将串接的线控救援舱根据作用不同分为运缆舱、载人舱、无人搜索舱并进行相应的结构改造;各载人舱之间,以及与救援终端控制系统可以进行通讯联系;该载人舱还通过舱内设置的控制缆线脱离装置,进行控制缆线的应急密封脱离。进行前脱离的载人舱可以依靠控制缆线从救援终端控制系统获得驱动电力。进行前、后脱离的载人舱只能从自备电源获得驱动电力。在载人舱内设置控制缆线脱离装置提高其机动性和应对异常情况的应对能力。
位于载人舱、无人搜索舱之间的物资载荷舱设置具有卸载装置,其重量大于额定载人舱重量;该物资载荷舱在积水中潜行受阻过程中,卸去部分载荷载减轻重量适当上浮,相应处于安全浮降的潜行状态。设置物资载荷舱既可以检验通过低洼巷道段的安全性,为载人舱的通过,以及满负荷载人返回提供参数依据;也可以凭借卸载通过方式向载人舱无法到达的地方输送救援物资。
所述的载人舱设置独立操作系统:记录该载人舱已经生成的监测参数、运行参数和探测信息参数,并根据已经过的航行轨迹参数提供返航控制参数,使运载施救人员或被救人员的线控救援舱独自返回出发地。独立操作系统既可以是单独的自动操作系统或人工操作系统,也可以是两套系统的组合。
还包括具有双舱三门结构的应急舱:该应急舱设置密封舱盖的载人舱和设置密封水门的水舱;两仓之间设置密封隔离门。
上述线控救援舱在井下巷道积水中通过螺旋推进器移动其水平相对位置;通过变动蓄水装置的蓄水器中水量,相应变动其高、低位置。当积水未淹没全部巷道时,串接的各线控救援舱的载人舱部分位于积水水面上方,通过各自的螺旋推进器在积水中移动;当串接的各线控救援舱中的一个或几个线控救援舱在低洼巷道段遇到井下积水淹没整个巷道,并且没过巷道顶端时,通过向蓄水装置的蓄水器注水的方式使各自线控救援舱沉降在积水中,并低于巷道顶端,且不与巷道地面接触。通过螺旋推进器在积水中潜行通过该低洼巷道段。其他处于水面上的线控救援舱通过控制缆线始终与处于潜水状态的线控救援舱保持连接关系。
考虑到线控救援舱的主要营救对象是位于巷道积水水面的上方的生还者,所以线控救援舱以浮于积水水面为优选工作状态。一旦积水水面与巷道顶有一定距离空间,救援舱尽可能上浮并使密封舱盖处于可安全开启状态。载人舱在其的额定救援人数或者救援载荷下,具备足够的储备浮力和相应的蓄水器蓄水量,以保证其下潜深度及在积水中潜行的安全。
所述的操控系统通过距离检测器监测救援舱与巷道的距离参数,并通过控制缆线将监测参数传送到救援终端控制系统。救援终端控制系统的救援人员根据收集到的信息参数判断该线控救援舱在井下巷道积水中所处的状态,相应输出控制线控救援舱的移动及安全浮降指令参数,分别输给螺旋推进器和蓄水装置。从而使救援舱在巷道积水中处于安全的潜浮状态:该操控系统监测线控救援舱与巷道两侧的距离形成水平控制参数,控制线控救援舱位于巷道中间避免与侧壁相碰。该操控系统监测线控救援舱与巷道上、下的距离形成垂直控制参数,控制线控救援舱在巷道中的高、低位置避免与巷道顶部相碰。当该操控系统监测线控救援舱与巷道顶部的距离符合上升要求时,救援终端控制系统向该蓄水装置输出排水上浮参数,控制线控救援舱适当上浮。当操控系统监测到线控救援舱移动前方有障碍后,救援终端控制系统输出相应移动控制参数给螺旋推进器,控制线控救援舱停止、转弯或倒车。
所述的操控系统还设置水位监测器。救援终端控制系统通过水位监测器监测救援舱口与积水水面的相对垂直距离,直至水位监测器探测到救援舱的舱口高于巷道中积水的水面,并且有足够的高度差后,该线控救援舱操控系统给出开舱指令,从而避免密封舱盖打开后,巷道积水进入救援舱内。
所述的操控系统还设置救援探测器。该救援探测器可以是红外线探测器、声音探测器、灯光探测器。在此基础上,还可以将上述探测器组合配置。通过接受生还者发出的红外线,或是灯光或是声音探测生还者的存在。该操控系统与救援探测器的控制电路连接,并以井下巷道作为移动参照物,将救援探测器探测到的生还者的存在信号参数,通过控制缆线传输到救援终端控制系统,并接收后者相应输出控制救援探测器移动的信号参数,分别输给救援探测器。
所述的操控系统还设置救援照明装置,用于线控救援舱的运行及搜索照明。
线控救援舱蓄水装置的蓄水器进水口设置杂质过滤器。由于到井下积水中的杂质较多,在蓄水器的进水口设置过滤器,可以避免杂质进入蓄水器,为蓄水装置的蓄、排水系统提供良好的工况环境。
鉴于井下巷道空间、积水的相对深度均有限,以及线控救援舱的简便灵活,尺寸小、重量轻、人工运输的特殊要求,采用结构简单实用的载人舱和蓄水容器,以及蓄、排水系统。
所述的蓄水装置既可以采用刚性蓄水装置,也可以采用柔性蓄水装置。
所述的线控救援舱可以是方舱、圆舱或椭圆舱形状的短舱结构。采用方舱、圆舱或椭圆舱形状的短舱结构,既有利于舱体在井下巷道积水中的平衡,也便于线控救援舱在狭小的空间内转向。
所述的线控救援舱还可以有轮动底盘装置配套;采用轮动底盘传动装置,便于线控救援舱在没有积水或积水较少的巷道地面上移动。井上提供轮动底盘装置的驱动电力。借助于轮动底盘传动装置,可以减轻人工运输线控救援舱下井过程中的劳动强度。
本发明与现有井下透水事故救援中所用的冲锋舟相比具有以下优点:不受巷道积水水位限制,救援迅速、效果好、效率高;可进行远距离救援搜索;可以向井下被困人员及时输送给养;减小施救人员的施救风险。
具体实施方式
本发明最优实施方式是采用救援终端控制系统控制、多舱串接组合、双电源、双操控系统救援搜索模式。
井下巷道发生透水事故后,根据积水主巷道的长度的,以及分岔口位置、分支巷道个数及长度、积水淹没巷道顶部的低洼巷道段位置、长度,以及被困人员的数量,确定运缆舱、载人舱、物资载荷舱、无人搜索舱的搭配数量,并通过相应长度的控制缆线密封插接进行串接组合。各舱都配备设置位置监控器的操控系统、救援探测器、螺旋推进器、以及控制缆线收放装置,并且在舱外挂有救生圈。其中,无人搜索舱体积小,重量轻,配备大量的控制缆线,以及舱外防水电话装置,主要用于救援搜索、建立通信联系。必要时可运送少量应急物资。物资载荷舱作为实验舱,在运送救援物资的同时,为载人舱的安全通过提供参数依据。载人舱是救援舱中最重要的一个舱,配备应急电源、独立操作系统、控制缆线及载人舱的脱离装置。必要时,物资载荷舱也可以按载人舱装备配备,并与载人舱均配备氧气瓶。
沿巷道放入各线控救援舱,由地面提供电力的轮动底盘装置将各舱运送到积水边。串接的一组控救援舱通过刚性连接装置相互连接,其最后一个舱的控制缆线末端与设置在陆地上的救援终端控制系统密封插接。携带氧气瓶的救援人员位于无人搜索舱后面的载人舱内。救援终端控制系统通过多芯控制缆线向各线控救援舱输送驱动电力,启动各舱操控系统使各舱处于工作状态,并且接受各舱操控系统传回的监测参数和探测参数:位置监控器随时监测各舱与巷道两侧的水平距离参数;各舱与巷道上、下的垂直距离参数;处于移动状态的首、尾舱与前、后方障碍物的移动距离参数。在此基础上,救援终端控制系统向各舱操控系统输出相应的操控指令,使串接的各舱处于安全运行的位置范围内,避免与巷道侧壁相碰。线控救援舱行至积水较深处后,线控救援舱的部分借助于自身具备的储备浮力浮于水面,操控系统控制通过位于线控救援舱后面的电动螺旋推进器,推进线控救援舱在水面上前进。线控救援舱的前进方向由设置在其后面的方向舵控制。
线控救援舱设有舱体平衡装置。通过该舱体平衡装置,减缓人员进、出载人舱和线控救援舱升降过程中,产生的剧烈摆动、以及减小线控救援舱受巷道透水水流的影响。
线控救援舱按井下环境、透水规模,以及救生舱额定救援能力和任务性质,设计不同的规格,并且为每个规格的线控救援舱设计足够的的储备浮力和配置相应蓄水量的蓄水装置,以适应不同的井下巷道及透水环境。
救援探测器通过红外线、声音、灯光三种探测模式探测并接收处于水面以上生还者的生存迹象信息。考虑井下漆黑的环境中线控救援舱的能见度为零,救援舱操控系统设置水面照明装置和水下照明装置,以及舱内照明装置。
在各线控救援舱联动运行过程中,当操作系统监测线控救援舱与巷道顶端及地面的距离呈上小、下大趋势,说明巷道向下延伸,其顶端逐渐接近线控救援舱。救援终端控制系统控制相应线控救援舱启动蓄水装置逐渐蓄水。不断进入蓄水器的积水重量逐渐增加线控救援舱的重量,使其逐渐抵消线控救援舱的储备浮力,从而使线控救援舱逐渐下沉。位置监控器监测线控救援舱与巷道顶端及地面的垂直距离参数,作为控制卷袋式柔性蓄水装置释放蓄水袋的依据。当积水淹没过巷道顶端后,仍然可以通过设置位置监控器的操作系统监测线控救援舱与巷道顶端及地面的距离参数、控制蓄水装置的蓄水量,使线控救援舱在积水中处于不沉不降的潜浮状态,操控系统通过电动螺旋推进器及舱身平衡装置,控制线控救援舱在积水中潜行。通过位置监控器及水下照明装置监测线控救援舱的周边环境。
当串接的一组救援舱搜索前进到达预定下潜位置附近后,救援终端控制系统通过接收的垂直距离变化参数确认救援舱临近低洼巷道段,救援终端控制系统向位于首位的无人搜索舱指令,使其脱离与后面的载人舱的刚性连接装置单独前进搜索,同时释放控制缆线。当救援终端控制系统确认无人搜索舱下沉通过潜行通过该低洼巷道段并上浮水面后,救援终端控制系统控制装有救援物资的物资载荷舱以同样方式通过该低洼巷道段。物资载荷舱的重量大于载人舱的额定载荷重量。在物资载荷舱通过后,救援终端控制系统才控制载人舱以同样方式通过该低洼巷道段,并且确定载人舱返回时的最多运载人数。在物资载荷舱、载人舱依次单独推进过程中,无人搜索舱、物资载荷舱适当回收部分控制缆线。
当物资载荷舱因其重量过大,难以维持其在积水中不沉不降的潜浮移动状态时,救援终端控制系统通过该舱的操控系统逐个卸掉位于舱外的配重块,使物资载荷舱减负并处于正常的潜行状态,并由此确认载人舱、物资载荷舱各自返回时的最多运载人数。
当操作系统监测线控救援舱与巷道顶端及地面的距离呈上大、下小趋势,说明巷道向上延伸,其顶端逐渐远离线控救援舱。位置监控器监测线控救援舱与巷道顶端垂直距离,以及水位监测器检测线控救援舱与水面的垂直距离作为控制卷袋式柔性蓄水装置收卷蓄水袋的依据。救援终端控制系统控制相应线控救援舱启动蓄水装置的排水系统,将蓄水器中的水逐渐向外排出。蓄水器中的积水重量逐渐减少,使得线控救援舱的重量相应减轻,线控救援舱储备浮力逐渐恢复,致使线控救援舱逐渐上浮直至浮出水面。救援终端控制系统接收位置监控器的水位监测器探测巷道中积水水位低于各舱舱口的距离参数并判定足够安全后,才向载相应舱的操控系统输出可以打开密封舱盖的提示指令,从而避免巷道积水进入救援舱内。
当救援终端控制系统从无人搜索舱传回的探测信息参数确定发现水面生还者后,控制载人舱、物资载荷舱向无人搜索舱接近。载人舱内的就援人员通过水位监测器确认舱盖处于安全状态后,打开舱盖探出舱口,在密封照明灯的照射下现场指挥。巷道内积水较深时,尽量让三舱相互接近,并且无人搜索舱靠近生还者,以便于通过救生圈建立岸边与物资载荷舱、载人舱的救生通道:巷道内积水较浅时,载人舱、物资载荷舱滞留在深水区,尽量让无人搜索舱靠近生还者,以便于通过救生圈建立岸边与物资载荷舱、载人舱的救生通道:运送生还者登上载人舱,以及救援物资上岸。救援终端控制系统根据救援舱的潜行时间、载荷重量确定载人舱的实际运送人数,以及卸下救援物资、配重块载后的物资载荷舱的实际运送人数。
救援终端控制系统控制载人舱、物资载荷舱返回时,位于低洼巷道段后面的运缆舱保持原位。为了提高救援效率,后续救援人员驾驶冲锋舟聚集在运缆舱附近,等待载人舱、物资载荷舱逐个倒车返航通过低洼巷道段并且在上浮出水面后,再将生还者转运返回出发地。载人舱、物资载荷舱再次往返低洼巷道段两侧运送被困生还者。在运送最后一批生还者通过低洼巷道段并且在上浮出水面后,跟随运缆舱返回出发地,完成对被困生还者的整个救援工作。在此过程中,无人搜索舱既可以随物资载荷舱后返回;也可以与物资载荷舱脱离留在生还者被困地。
当低洼巷道段的环境和积水条件允许时,载人舱和物资载荷舱可以一同通过低洼巷道段。
本发明的第二个方式是采用救援终端控制系统控制、运缆舱、无人搜索舱组合实施井下透水被困人员的救援。在上述实施方式基础上,针对突发井下透水事故,以及恶劣的井下环境,为了摸清井下透水破坏所造成后果和生还者的情况,最大限度地避免施救人员的风险,首先向积水巷道内施放内置救援物资的无人线控救援舱进行搜索侦查。由救援终端控制系统通过控制缆线控制无人线控救援舱的操控系统进行搜索探测,并记录无人搜索舱的监测参数、运行参数和探测信息参数。由于无人线控救援舱重量较轻,相对灵活,进行覆盖搜索相对容易。在物资载荷舱难以使用的环境下,还可以通过配置多个无人搜索舱,分别携带物资进行搜索救援。
无人搜索舱的救援探测器还设置救援语音提示系统。一旦救援探测器探测到存在生还者的生命迹象便会自动操控线控救援舱接近生还者,并且启动救援语音提示系统,提示生还者如何登上无人搜索舱、打开密封舱盖获取舱内的救援物资,以及与外界联系。
本发明的第三个方式是采用多个自备电源的主动式线控救援舱组合实施井下透水被困人员的救援。由于控制缆线只承担信号的往返传输,不需要输送电力,从而变得非常轻便、简单,相应救援舱携带的控制缆线更多,运行距离更长。而且,同样可以实施上述两个实施方式。为了节省电力及时间,通常采用冲锋舟牵引,将串接的各线控救援舱运带到低洼巷道段附近,然后由各救援舱展开,进行救援搜索。冲锋舟将线控载人舱通过低洼巷道段运回的生还者转送至岸边。救援终端控制系统既可以设置在陆地上,也可以设置在终端线控救援舱内。作为应急保安措施,载人舱、物资载荷舱配备双电源。此外,也可以将载人舱或物资载荷舱分别设置主、副舱室:主舱室配备独立操作系统和备用电源;副舱室装载控制缆线、电源以及配重块。两舱室之间采用刚性连接装置连接。紧急情况下,载人舱、物资载荷舱的载人主舱室可以独自依靠自身的独立操作系统和备用电源单独返航。
上述三个实施方式中所涉及的蓄水装置采用柔性蓄水装置。由于井下巷道积水的相对深度有限,设置柔性蓄水装置可以简化蓄水装置,减轻装置重量,产生多种蓄排水模式,以满足透水巷道的救援要求。通过简单的卷动挤压或平板挤压模式进行柔性蓄水器的蓄水或排水,实现对线控救援舱下降或上浮的简单控制。
对于卷袋式柔性蓄水装置,当线控救援舱下沉潜行时,通过逐渐释放蓄水袋进行蓄水。不断进入蓄水袋的积水重量逐渐增加线控救援舱的重量,使其逐渐抵消线控救援舱的储备浮力,从而使线控救援舱逐渐下沉。位置监控器监测线控救援舱与巷道顶端及地面的垂直距离参数,作为控制卷袋式柔性蓄水装置释放蓄水袋的依据。当积水淹没过巷道顶端后,仍然可以通过操作系统监测垂直距离参数、控制卷袋式柔性蓄水装置的蓄水袋释放长度,使线控救援舱在积水中处于不沉不降的潜浮状态,操控系统通过电动螺旋推进器及舱身平衡装置,控制线控救援舱在积水的巷道中潜行。通过位置监控器及水下照明装置监测线控救援舱的周边环境。当操作系统监测线控救援舱与巷道顶端及地面的垂直距离呈上大下小趋势,说明巷道向上延伸,其顶端逐渐远离线控救援舱。位置监控器监测线控救援舱与巷道顶端垂直距离,以及水位监测器检测线控救援舱与水面的垂直距离作为控制卷袋式柔性蓄水装置收卷蓄水袋的依据。线控救援舱启动卷袋式柔性蓄水装置,逐渐收卷蓄水袋,将蓄水袋中的积水由袋口向外排水。蓄水袋中的积水重量逐渐减少,使得救援舱的重量相应减轻,救援舱储备浮力逐渐恢复,致使救援舱逐渐上浮直至浮出水面。
对于压袋式柔性蓄水装置,通过位于蓄水袋两侧的压板相互闭合将蓄水袋中的水排出。当需要线控救援舱下沉时,与蓄水袋两侧联动的压板打开使蓄水袋张开蓄水。线控救援舱下沉的深度取决于柔性蓄水袋内水的重量。而蓄水量的多少取决于两压板张开的程度。位于蓄水袋两侧的压板既可以平行移动,也可以以下端铰链接、相互摆动。
本发明的第四个实施方式是在上述实施方式基础上,采用刚性蓄水装置取代原有的柔性蓄水装置。通过向刚性浮筒内注水或是排水的模式,控制线控救援舱的沉浮。通常采用刚性浮筒。
本发明的第五个方式是在上述救援实施方式进行的同时,采用另一组应急舱、运缆舱也位于低洼巷道段附近待命,以便在第一时间内对遇险载人舱、物资载荷舱实施牵引救援。当载人舱或物资载荷舱出现险情后,配备牵引缆绳和通讯导线的应急舱接触并与其连接并对其进行救援:对于失去电力的遇险舱重新连接控制缆线使其恢复正常状态;对于无法移动的遇险舱备然后通过冲锋舟或陆地牵引将遇险载人舱或物资载荷舱拖回。对于无法排水上浮的遇险载人舱或物资载荷舱,则在将其拖过低洼巷道段后,通过多舱连接一同上浮、放置救援舱、充气气囊等增加浮力的方法使遇险舱浮出水面。此外,应急舱还可以设置成带密封水门、隔离门的双舱结构。救援人员由水门进入水舱后关闭水门,再打开隔离门进入载人舱。
上述实施方式所涉及蓄水装置的蓄水器的进水口设置过滤器,避免井下积水中的杂质进入蓄水器造成不良后果。
作为上述实施方式的改进,线控救援舱还设置充气气囊以增加浮力,以满足救援需要。线控救援舱的控制缆线采用带输气管路的多芯复合缆线。线控终端端控制系统在通过多芯复合缆线向线控救援舱输送电能,以及传输信号参数外,还可以通过其特殊的输气管路向救援舱2输送用于气囊充气的空气,直接对特定线控救援舱的充气气囊进行充气。此外,对于处于积水巷道中的遇险载人舱,救援终端控制系统还可以通过其特殊的输气管路向救援舱输送氧气。相关救援舱内的输气阀门既可以由操控人员手动控制,也可以由救援终端控制系统远程控制。
作为上述实施方式的改进,所述的运缆舱、载人舱、物资载荷舱、均设置用于搜索探测生还者的救援探测器。
作为上述实施方式的改进,上述的线控救援舱是圆舱或椭圆舱结构。采用圆圆形或椭圆形线控救援舱结构,既有利于舱体在井下巷道积水中的平衡,也便于线控救援舱在狭小的空间内转向。
作为上述实施方式的改进,所述的蓄水装置的蓄水器可以是多仓蓄水器,并且分仓控制进水量,从而提高线控救援舱的升降控制能力。
作为上述实施方式的改进,可以将救援终端控制系统移至水面上的终端控制舱内,以便于更好地实施井下远距离救援。
作为上述实施方式的进一步改进,设置发电舱,为终端控制舱、运缆舱、载人舱、物资载荷舱、无人搜索舱提供电力。
作为上述实施方式的进一步改进,利用井下巷道原有电线,为水面救援指挥舱、运缆舱、载人舱、物资载荷舱、无人搜索舱提供电力。
作为上述实施方式的更进一步改进,所述的多芯控制缆线的绝缘外套具备高强度,可以用作线控救援舱的水中牵引绳。
作为上述实施方式的更进一步改进,所述的控制缆线设置悬浮体,并通过该悬浮体悬浮在井下积水巷道中,以减轻线控救援舱的牵引负载。该悬浮体既可以是保护套结构包裹在多芯控制缆线外围,也可以是分立悬浮体,随多芯控制缆线每间隔一段距离人工配置一个悬浮体。
上述各实施方式可以配套使用,以及相互组合构成新的线控救援舱救援方法。
线控救援舱按井下环境、透水规模,以及救援舱2额定救援能力和任务性质,设计不同的规格,并且为每个规格的救援舱设计足够的的储备浮力和配置相应蓄水量的卷袋式柔性蓄水装置,以适应不同的井下巷道及透水环境,并且根据工作内容的不同设计成各种系列机型。线控救援舱还可以根据实际救援工作内容对供电能力的不同要求,在主动式或被动式救援舱,以及双电源模式救援舱之间进行选择,以确保救援过程的安全。
Claims (11)
1.一种线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于包括救援舱、蓄水装置、螺旋推进器、设置位置监控器的操控系统、控制缆线及收放装置;该蓄水装置设置蓄水器及蓄、排水系统;该救援舱设置密封舱盖,并同蓄水装置、螺旋推进器,以及控制缆线收放装置连接构成一体;该操控系统与蓄水装置、螺旋推进器的控制电路连接,并以井下巷道作为移动参照物,通过位置监控器监测线控救援舱与巷道的距离信号参数形成控制线控救援舱移动及安全浮降的信号参数,分别驱动蓄水装置和螺旋推进器;救援终端控制系统连接控制缆线末端,并通过控制缆线建立与救援舱操控系统的通讯联系;该控制缆线收放装置在控制缆线的长度范围内,随救援舱的移动改变其外伸部分的长度。
2.如权利要求1所述线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于所述的救援舱配备供电装置。
3.如权利要求1所述线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于所述的控制缆线设置悬浮体。
4.如权利要求1所述线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于还包括充气气囊装置。
5.如权利要求1所述线控救援舱在井下透水中的救援方法,其特征在于所述的控制缆线是多芯复合缆线;该多芯复合缆线中的一路空芯管路是输气管路。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述线控救援舱在井下透水中的救援方法,其特征在于所述的线控救援舱设置连接其操控系统的带锁扣串接接口;通过插接另一线控救援舱控制缆线的末端进行多个线控救援舱的密封串接;最后一个线控救援舱的控制缆线末端密封连接救援终端控制系统的带锁扣串接接口,并且由救援终端控制系统通过控制缆线对每个线控救援舱操控系统进行单独运行控制,并记录每个线控救援舱的监测参数、运行参数和探测信息参数;相邻两线控救援舱之间的最大移动距离为控制缆线的长度。
7.如权利要求6所述线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于串接的各线控救援舱之间设置刚性连接装置,并通过各舱操控系统进行离合控制;救援终端控制系统通过控制缆线对处于前线控救援舱进行控制,使其脱开与后救援舱的刚性连接,在控制缆线长度范围内活动。
8.如权利要求6所述线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于将串接的线控救援舱根据作用不同分为运缆舱、载人舱、无人搜索舱;该载人舱通过的舱内设置控制缆线脱离装置,进行控制缆线的应急脱离。
9.如权利要求8所述线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于还包括位于载人舱、无人搜索舱之间的物资载荷舱;该物资载荷舱设置具有卸载装置,其重量大于额定载人舱重量;该物资载荷舱在积水中潜行受阻过程中,卸去部分载荷载减轻重量适当上浮,相应处于安全浮降的潜行状态。
10.如权利要求8所述线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于所述的载人舱设置独立操作系统:记录该载人舱已经生成的监测参数、运行参数和探测信息参数,并根据已经过的航行轨迹参数提供返航控制参数。
11.如权利要求1、2、3、4、5、7、8、9或10所述线控救援舱在井下巷道透水中的救援方法,其特征在于还包括具有双舱三门结构的应急舱:该应急舱设置密封舱盖的载人舱和设置密封水门的水舱;两仓之间设置密封隔离门。
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