CN106437831A - 一种用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱，属于采矿安全技术领域。该工作舱包括操作系统、材料储存系统、人员安全保障系统和对接系统。为了井下工作人员在发生灾变时能够安全脱离工作舱，在工作舱后侧开口1×0.5m2，实现与运输工作舱的对接，使井下工作人员通过对接系统进入运输工作舱，顺利脱离灾变现场。本发明为井下工作人员提供了一种安全可靠的工作舱装置，能够降低因瓦斯突出等灾变造成的人员伤亡损失。
Description
技术领域
本发明涉及采矿安全技术领域，特别是指一种用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱。
背景技术
近年来，频发的煤矿事故引起了社会各方的关注，也给国家和人民带来了不可弥补的损失。矿井下一旦发生瓦斯突出等事故，井下采煤机工作人员因爆炸后其附近区域氧气耗尽、充满高温烟气或高浓度有毒有害气体、逃生路线因爆炸坍塌、透水等原因阻断，而无法及时撤离到井下安全区域时，传统的掘进机系统已经没有办法使他们幸免于难。因此，如何避免掘进机工作人员在矿井事故发生时能够安全、迅速撤离灾变现场，已经成为矿山救援亟待解决的问题。
目前煤矿掘进机驾驶室处于非密闭环境中，矿井底下一旦有有毒或者窒息性气体逸出时，很有可能会使井下工作人员中毒甚至窒息。同时，井下发生突出或爆炸时，掘进机的驾驶室暴露于矿井下也极有可能使工作人员受到伤害。所以，研发一种用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱，使采煤机工作人员处于密闭的安全工作舱中进行工作，舱体具有防火防爆功能，舱内有供工作人员日常必备用品，井下一旦发生紧急情况时，可启动安全工作舱与运输工作舱对接系统，使井下工作人员安全撤离灾害现场。
这种用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱比传统的无安全工作舱的采煤机安全性能要高得多，使采煤机工作人员在井下事故发生时能够安全、快捷的逃离灾变现场。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱，能够为井下在完全CH4和N2的无氧掘进工作面的工作人员提供一种安全可靠的工作舱装置，降低因瓦斯突出等灾变造成的人员伤亡损失。
该工作舱包括操作系统、材料储存系统、人员安全保障系统和对接系统，其中，安全工作舱开有安全舱门，安全工作舱前部为操作室，操作系统位于操作室内，操作系统用于控制采煤机进行掘进工作，同时控制锚杆机在无氧掘进工作面进行锚杆支护工作；安全工作舱后部为材料储存室，材料储存系统位于材料储存室内，材料储存室用于存放储物柜、照明矿灯、急救箱、灭火器、自救器、氧气瓶等应急设备以及井下工作人员的日常必备品；人员安全保障系统用于保障安全工作舱内人员安全，对接系统实现安全工作舱内人员的安全撤离。
安全工作舱的形状为长方体，尺寸为2×1×2m3，舱体后侧开口对接舱门，对接舱门开口尺寸为1×0.5m2；舱体外层有双层高强度钢板，外层钢板为6mm低碳钢板，内部钢板为2mm镀锌冷却钢板，两层钢板中间有绝热板，达到隔热、保温、防爆、防水、气密的目的。同时，安全工作舱具有严格的密封性，舱内气压要能一直处于比外界气压值高出100-500pa的状态，舱体的泄压速率小于等于350Pa/h。
人员安全保障系统分为本质安全保障和应急安全保障两部分，舱体具有防火防爆性能，瞬间耐高温的能力不低于环境温度900℃下3s，抗冲击波1.5-2Mpa。保证舱内的氧气浓度应在18.5%-23%范围内，确保人均供氧量不低于0.5L/min；安装有空气循环净化装置，保证工作人员处于健康的空气环境中；并配有照明矿灯、急救箱、灭火器、自救器等应急设备以保障井下工作人员生命安全。当灾害发生时，井下工作人员通过灾害报警系统，及时汇报情况，同时通过启动对接系统实现安全工作舱与运输工作舱快速、准确地成功对接，时间不超过10分钟，安全撤离井下灾害现场。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明结构简单，安全可靠，能够降低因瓦斯突出等灾变造成的人员伤亡损失。
附图说明
图1为本发明的用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱左视图；
图2为本发明的用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱俯视图。
其中：1—操作室；2—材料储存室；3—操作系统；4—安全舱门；5—灭火器；6—急救箱；7—自救器；8—照明矿灯；9—对接舱门；10—氧气瓶；11—空气循环净化装置；12—储物柜。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱。
该工作舱包括操作系统、材料储存系统、人员安全保障系统和对接系统，如图1和图2所示，安全工作舱开有安全舱门4，安全工作舱前部为操作室1，操作系统3位于操作室1内，操作系统3用于控制采煤机进行掘进工作，同时控制锚杆机在无氧掘进工作面进行锚杆支护工作；安全工作舱后部为材料储存室2，材料储存系统位于材料储存室2内，材料储存室2用于存放储物柜12、照明矿灯8、急救箱6、灭火器5、自救器7、氧气瓶10等应急设备以及井下工作人员的日常必备品；人员安全保障系统用于保障安全工作舱内人员安全，对接系统实现安全工作舱内人员的安全撤离。
安全工作舱的形状为长方体，尺寸为2×1×2m3，舱体后侧开口对接舱门9，对接舱门9开口尺寸为1×0.5m2；舱体外层有双层高强度钢板，外层钢板为6mm低碳钢板，内部钢板为2mm镀锌冷却钢板，两层钢板中间有绝热板，达到隔热、保温、防爆、防水、气密的目的。
人员安全保障系统分为本质安全保障和应急安全保障两部分，舱体具有防火防爆性能，瞬间耐高温的能力不低于环境温度900℃下3s，抗冲击波1.5-2Mpa，安装空气循环净化装置11，并配备应急设备以保障井下工作人员生命安全。
下面以具体工作状态予以说明。
（1）正常工作状态
井下工作人员通过安全舱门4进入操作室1，通过操作系统3控制锚杆机和采煤机进行锚杆支护和掘进工作；通过空气循环净化装置11，调节工作舱内的气体循环，保证工作人员处于健康的空气环境中。
（2）发生灾变状态
操作人员在无氧掘进工作面工作时，如果工作舱内出现小范围的明火现象，应立即使用灭火器5进行灭火，如果有人员受伤，可使用急救箱6内的药品进行急救。如果出现安全事故，即刻采用氧气瓶10进行供氧，情况严重时采用自救器7隔绝式氧气自救器，进行自救。与此同时，操作人员应立即开启工作舱的对接系统，使工作舱与运输舱实现快速、准确地成功对接，从对接舱门9经运输舱逃出灾变现场。
说明：
（1）工作舱内的氧气浓度在18.5%-23%范围内，确保舱内有足够的氧气，人均供氧量不低于0.5L/min。
（2）储物柜12中存放必要的工具箱，保证工作人员在发现问题时能够及时找到有效的工具对系统进行简单地修理。
（3）人员安全保障系统包括：灭火器5、急救箱6、自救器7、照明矿灯8、氧气瓶10。
（4）发生灾变启动对接系统时，工作舱与运输舱的成功对接时间不超过10分钟。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱，其特征在于：包括操作系统、材料储存系统、人员安全保障系统和对接系统，其中，安全工作舱开有安全舱门（4），安全工作舱前部为操作室（1），操作系统（3）位于操作室（1）内，操作系统（3）用于控制采煤机进行掘进工作，同时控制锚杆机在无氧掘进工作面进行锚杆支护工作；安全工作舱后部为材料储存室（2），材料储存系统位于材料储存室（2）内，材料储存室（2）用于存放储物柜（12）、照明矿灯（8）、急救箱（6）、灭火器（5）、自救器（7）、氧气瓶（10）应急设备以及井下工作人员的日常必备品；人员安全保障系统用于保障安全工作舱内人员安全，对接系统实现安全工作舱内人员的安全撤离。
2.根据权利要求1所述的用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱，其特征在于：所述安全工作舱的形状为长方体，尺寸为2×1×2m3，舱体后侧开口对接舱门（9），对接舱门（9）开口尺寸为1×0.5m2；舱体外层有双层高强度钢板，外层钢板为6mm低碳钢板，内部钢板为2mm镀锌冷却钢板，两层钢板中间有绝热板，达到隔热、保温、防爆、防水、气密的目的。
3.根据权利要求1所述的用于无氧掘进工作面的本安型安全工作舱，其特征在于：所述人员安全保障系统分为本质安全保障和应急安全保障两部分，舱体具有防火防爆性能，瞬间耐高温的能力不低于环境温度900℃下3s，抗冲击波1.5-2Mpa，安装空气循环净化装置（11），并配备应急设备以保障井下工作人员生命安全。
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