CN111561347A - 一种矿用安全救生装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用安全救生装置，包括供矿下人员逃生避难用的厢体；厢体的上方罩置有用于承受坍塌的顶盖。使用方法包括：当矿井坍塌事故发生时，矿下人员通过厢体后端的安全密封式防爆门躲进厢体中；在经过过渡室时，有害气体将被风幕阻挡；矿下人员可以在车厢中等待救援，或是通过主/被动的移动方式使本装置移动出坍塌的矿道。本发明的顶盖可以减缓土体坠落冲击，保护厢体内人员的安全，从而可以为矿下人员提供足够安全的避难场所，并且具备基本的生活物资，能够保证人员的生命安全和生命维持；此外，本发明还具备塌方土体中的移动模式，为后续救援工作提供便利。

Description

一种矿用安全救生装置及方法

技术领域

本发明涉及一种救生装置及方法，尤其涉及一种矿用安全救生装置及方法。

背景技术

在矿井下的隧道进行施工作业时，燃爆、塌方、透水是矿难中造成群体伤亡的三大灾祸。尤其是边坡过陡，雨水、地下水的渗透以及基坑上边缘附近大量堆土或停放机具等使土体中的减力超过土体的抗减强度时，就会发生塌方。塌方的土体将矿下工作的工人掩埋，在得不到迅速救援且无救生装置的情况下，就会造成非常严重的伤亡事故。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种矿用安全救生装置及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种矿用安全救生装置，包括供矿下人员逃生避难用的厢体；厢体的上方罩置有用于承受坍塌的顶盖；

顶盖具有坡度；顶盖的内部中空，顶盖的内部设置有多个固定连接在顶盖上表面和下表面之间的顶柱；顶柱的直径从上到下递增；

顶盖与厢体之间设置有多个减震装置；顶盖的下表面固定有多个平顶块，平顶块的下端与减震装置固定相连，减震装置的另一端固定在厢体上；平顶块为减震装置提供平整的受力面，防止减震装置固定不牢；减震装置可以减缓坍落石块产生的冲击力传递到厢体上，从而提高厢体的安全性；

厢体的前端设置有螺旋状的旋转头，旋转头呈锥形，且旋转头的高度大于或等于厢体及顶盖的总高度，使旋转头可以保护车厢及顶盖，防止行进过程中顶盖被石块卡住；

厢体的体壁内填充有用于隔热的绝缘材料。

进一步地，厢体的内部从前到后依次设置有设备室、生活室以及过渡室；设备室与生活室、过渡室之间均间隔有玻璃墙，且玻璃墙上均设置有安全密封式防爆门；厢体的后端开设有进入厢体的入口，且入口处安装有安全密封式防爆门。

进一步地，过渡室的天花板上开设有风口，风口内设置有空气压缩罐，空气压缩罐中的空气从风口中吹出，在过渡室内形成从上至下的风幕，风幕可以阻挡矿下人员携带有害气体进入厢体。

进一步地，设备室内设置有用于监控内部温度的温度传感器、用于照明的固定照明装置以及移动照明装置、用于与外界联系的通讯设备以及供应厢体内人员呼吸的氧气供应系统；生活室内设置有用于休息的座椅、用于急救的急救包、泡沫灭火器以及食物、饮用水。

进一步地，顶盖的脊上设置有用于缓冲的减压条，减压条为内部充气的拉丝气垫。

进一步地，旋转头通过转轴旋转相接于厢体上，转轴的另一端与厢体内固定的电机传动相接。

进一步地，旋转头固定连接在厢体上，旋转头的前端通过转轴可相对于旋转头旋转，转轴的另一端与厢体内固定的电机传动连接。

进一步地，厢体的下端安装有与矿车车轮相同的车轮，且车轮卡在轨道上；车轮为多组，每组包括2个或4个车轮，2个或4个车轮分别对应2条或4条轨道。

进一步地，厢体的下端安装有拨土板，拨土板位于首组车轮的前方；拨土板呈弧形，且向外倾斜。

一种矿用安全救生装置的使用方法，包括以下步骤：

a、在隧道内单独开设本装置的停放点或以车场为停放点，且停放点距离施工地点500米以内，将本装置的头部朝向矿道出口放置；当矿井坍塌事故发生时，矿下人员通过厢体后端的安全密封式防爆门躲进厢体中；

b、矿下人员在经过过渡室时，身上或外界空气中携带的有害气体、颗粒将被风幕阻挡从而避免被带入进生活室中；

c、矿洞坍塌时，从上方掉落的土壤石块落到顶盖上时，会顺着顶盖的坡度向下滑落，从而降低土壤石块对顶盖及厢体的压力；并且顶盖与厢体之间的减震装置可以缓冲掉顶盖收到的冲击，防止冲击力蔓延到厢体上；

d、矿下人员可以在车厢中等待救援，或是通过主/被动的移动方式使本装置移动出坍塌的矿道；在移动过程中，锥形的旋转头有利于在掩埋的废土中打开通道，从而便于车厢整体在废土中移动，直到离开坍塌的矿洞。

本发明具有的有益效果为：本发明提供一种矿用的安全救生装置，当矿井出现坍塌事故时，本发明的顶盖可以减缓土体坠落冲击，保护厢体内人员的安全，从而可以为矿下人员提供足够安全的避难场所，并且具备基本的生活物资，能够保证人员的生命安全和生命维持；此外，本发明还具备塌方土体中的移动模式，为后续救援工作提供便利。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的A-A向视图。

图3为拨土板的结构及位置示意图。

图4为厢体的内部结构示意图。

图中：1、厢体；2、顶盖；3、旋转头；4、车轮；5、轨道；6、减压条；7、顶柱；8、减震装置；9、平顶块；10、设备室；11、生活室；12、过渡室；13、安全密封式防爆门；14、拨土板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一、

图1所示的一种矿用安全救生装置，包括供矿下人员逃生避难用的厢体1；厢体的上方罩置有用于承受坍塌的顶盖2；顶盖可以承受从上方掉落的土体，保护厢体，避免土体直接堆积在厢体上对厢体造成压迫。

如图2所示，顶盖的形状与屋顶相同，具有坡度，可以分散土体下落产生的冲击力，并且顺着坡度滑下，减少土体在顶盖上的堆积。

顶盖的内部中空，顶盖的内部设置有多个固定连接在顶盖上表面和下表面之间的顶柱7；顶柱的直径从上到下递增，使顶柱的截面形状类似三角形，因此具有相比圆柱更好的稳固性，顶柱用于增加顶盖的强度，增强顶盖上表面的抗冲击能力。

为了进一步增强顶盖的强度，顶盖的脊上设置有用于缓冲的减压条6，减压条为内部充气的拉丝气垫。由于顶盖的脊是顶盖上最高的部位，在坍塌过程中起到首当其冲的作用，因此受到土体的压力大于其他部位，因此设置充气的拉丝气垫，对于落下的石块等硬物具有减缓冲击的作用。

顶盖与厢体之间设置有多个减震装置8；顶盖的下表面固定有多个平顶块9，平顶块的下端与减震装置固定相连，减震装置的另一端固定在厢体上；由于顶盖的下表面也为倾斜，因此平顶块可以为减震装置提供平整的受力面，防止减震装置固定不牢；减震装置为弹簧等弹性部件，使应该具有缓冲的作用。减震装置可以减缓坍落石块产生的冲击力传递到厢体上，从而保证厢体的平稳，提高厢体的安全性。

厢体的前端设置有螺旋状的旋转头3，旋转头呈锥形，且旋转头的高度大于或等于厢体及顶盖的总高度，使旋转头可以保护车厢及顶盖，防止行进过程中顶盖被石块卡住而无法移动。旋转头通过转轴旋转相接于厢体上，转轴的另一端与厢体内固定的电机传动相接。旋转的旋转头类似钻头，可以在掩埋的土体中转动从而降低移动的阻滞性。

厢体的体壁内填充有用于隔热的绝缘材料，由于隧道的深度大，温度高，因此厢体具有隔热的作用可以防止厢体内温度过高对人体造成伤害。

如图4所示，厢体的内部从前到后依次设置有设备室10、生活室11以及过渡室12；设备室与生活室、过渡室之间均间隔有玻璃墙，且玻璃墙上均设置有安全密封式防爆门13，以保护位于中央的生活室；厢体的后端开设有进入厢体的入口，且入口处安装有安全密封式防爆门。

过渡室的天花板上开设有风口，风口内设置有空气压缩罐，空气压缩罐中的空气从风口中吹出，在过渡室内形成从上至下的风幕，风幕可以阻挡矿下人员携带有害气体进入厢体。

设备室内设置有用于监控内部温度的温度传感器、用于照明的固定照明装置以及移动照明装置、用于与外界联系的通讯设备以及供应厢体内人员呼吸的氧气供应系统；其中，固定照明装置用于为生活室供应照明，移动照明装置如手电筒可以用作备用照明。生活室内设置有用于休息的座椅、用于急救的急救包、泡沫灭火器以及食物、饮用水，以保证在其中的矿下人员的生活所需。

厢体的下端安装有与矿车车轮相同的车轮4，这样本装置可以与矿车共用轨道而无须另外铺设轨道。且本装置的车轮与矿车车轮以相同的方式卡在轨道5上；车轮沿厢体的长度设置为多组，当厢体的宽度小、容积小时可设置为每组包括2个车轮，且2个车轮分别对应在2条轨道上。

如图3所示，厢体的下端安装有拨土板14，拨土板位于首组车轮的前方；拨土板呈弧形，且向外倾斜。在本装置行进时，散落在轨道上的土体会阻碍车轮的滚动。拨土板可以将轨道上的土体拨到轨道外，从而保证车轮的运行。

一种矿用安全救生装置的使用方法，方法包括以下步骤：

a、在隧道内单独开设本装置的停放点或以车场为停放点，且停放点距离施工地点500米以内，将本装置的头部朝向矿道出口放置；当矿井坍塌事故发生时，矿下人员通过厢体后端的安全密封式防爆门躲进厢体中；

b、矿下人员在经过过渡室时，身上或外界空气中携带的有害气体、颗粒将被风幕阻挡从而避免被带入进生活室中；

c、矿洞坍塌时，从上方掉落的土壤石块落到顶盖上时，会顺着顶盖的坡度向下滑落，从而降低土壤石块对顶盖及厢体的压力；并且顶盖与厢体之间的减震装置可以缓冲掉顶盖收到的冲击，防止冲击力蔓延到厢体上；

d、矿下人员可以在车厢中等待救援，或是通过主/被动的移动方式使本装置移动出坍塌的矿道；在移动过程中，锥形的旋转头有利于在掩埋的废土中打开通道，从而便于车厢整体在废土中移动，直到离开坍塌的矿洞。

被动的移动方式包括利用牵引装置提供动力。主动的移动方式包括在厢体内安装动力驱动装置，控制车厢下的车轮滚动。

实施例二、

本实施例与实施例一的区别在于：厢体的前端设置有螺旋状的旋转头3，旋转头呈锥形，且旋转头的高度大于或等于厢体及顶盖的总高度，使旋转头可以保护车厢及顶盖，防止行进过程中顶盖被石块卡住而无法移动。旋转头固定连接在厢体上，旋转头的前端通过转轴可相对于旋转头旋转，转轴的另一端与厢体内固定的电机传动连接。本实施例可以降低电机做功，从而降低电机的消耗。

此外，当需要厢体的宽度增宽，容积增大，厢体的地面中间的稳固性受到影响时，将厢体下的车轮设定为每组为4个，4个车轮分别对应4条轨道，便可以提供更好的稳固性，且更加适合于停放点在车场的情况，因为车场中矿车多，并排的轨道多，具有足够的空间容纳本装置以及并排的4条轨道。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种矿用安全救生装置，其特征在于：包括供矿下人员逃生避难用的厢体(1)；所述厢体的上方罩置有用于承受坍塌的顶盖(2)；

所述顶盖具有坡度；顶盖的内部中空，顶盖的内部设置有多个固定连接在顶盖上表面和下表面之间的顶柱(7)；所述顶柱的直径从上到下递增；

所述顶盖与所述厢体之间设置有多个减震装置(8)；所述顶盖的下表面固定有多个平顶块(9)，所述平顶块的下端与减震装置固定相连，减震装置的另一端固定在厢体上；平顶块为减震装置提供平整的受力面，防止减震装置固定不牢；减震装置可以减缓坍落石块产生的冲击力传递到厢体上，从而提高厢体的安全性；

所述厢体的前端设置有螺旋状的旋转头(3)，所述旋转头呈锥形，且旋转头的高度大于或等于所述厢体及顶盖的总高度，使旋转头可以保护车厢及顶盖，防止行进过程中顶盖被石块卡住；

所述厢体的体壁内填充有用于隔热的绝缘材料。

2.根据权利要求1所述的矿用安全救生装置，其特征在于：所述厢体的内部从前到后依次设置有设备室(10)、生活室(11)以及过渡室(12)；所述设备室与生活室、过渡室之间均间隔有玻璃墙，且玻璃墙上均设置有安全密封式防爆门(13)；所述厢体的后端开设有进入厢体的入口，且入口处安装有安全密封式防爆门。

3.根据权利要求2所述的矿用安全救生装置，其特征在于：所述过渡室的天花板上开设有风口，风口内设置有空气压缩罐，空气压缩罐中的空气从风口中吹出，在过渡室内形成从上至下的风幕，风幕可以阻挡矿下人员携带有害气体进入厢体。

4.根据权利要求2所述的矿用安全救生装置，其特征在于：所述设备室内设置有用于监控内部温度的温度传感器、用于照明的固定照明装置以及移动照明装置、用于与外界联系的通讯设备以及供应厢体内人员呼吸的氧气供应系统；所述生活室内设置有用于休息的座椅、用于急救的急救包、泡沫灭火器以及食物、饮用水。

5.根据权利要求1所述的矿用安全救生装置，其特征在于：所述顶盖的脊上设置有用于缓冲的减压条(6)，减压条为内部充气的拉丝气垫。

6.根据权利要求1所述的矿用安全救生装置，其特征在于：所述旋转头通过转轴旋转相接于厢体上，转轴的另一端与厢体内固定的电机传动相接。

7.根据权利要求1所述的矿用安全救生装置，其特征在于：所述旋转头固定连接在厢体上，旋转头的前端通过转轴可相对于旋转头旋转，转轴的另一端与厢体内固定的电机传动连接。

8.根据权利要求1所述的矿用安全救生装置，其特征在于：所述厢体的下端安装有与矿车车轮相同的车轮(4)，且车轮卡在轨道(5)上；所述车轮为多组，每组包括2个或4个车轮，2个或4个车轮分别对应2条或4条轨道。

9.根据权利要求8所述的矿用安全救生装置，其特征在于：所述厢体的下端安装有拨土板(14)，拨土板位于首组车轮的前方；所述拨土板呈弧形，且向外倾斜。

10.一种如权利要求3所述矿用安全救生装置的使用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

a、在隧道内单独开设本装置的停放点或以车场为停放点，且停放点距离施工地点500米以内，将本装置的头部朝向矿道出口放置；当矿井坍塌事故发生时，矿下人员通过厢体后端的安全密封式防爆门躲进厢体中；

b、矿下人员在经过过渡室时，身上或外界空气中携带的有害气体、颗粒将被风幕阻挡从而避免被带入进生活室中；

c、矿洞坍塌时，从上方掉落的土壤石块落到顶盖上时，会顺着顶盖的坡度向下滑落，从而降低土壤石块对顶盖及厢体的压力；并且顶盖与厢体之间的减震装置可以缓冲掉顶盖收到的冲击，防止冲击力蔓延到厢体上；

d、矿下人员可以在车厢中等待救援，或是通过主/被动的移动方式使本装置移动出坍塌的矿道；在移动过程中，锥形的旋转头有利于在掩埋的废土中打开通道，从而便于车厢整体在废土中移动，直到离开坍塌的矿洞。

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