CN1616797A - 矿井生命支持系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于矿井的生命支持系统。其独特功能是在矿井正常生产时，为掘进作业面输送新鲜空气。而在发生事故时，除了输送空气外，还可以向矿井内遇险人员输送食品、饮用水，药品、衣服、手电筒、照明灯、自救工具等生命支持物品，实现遇险人员的生命维护，直到救援人员到达的任务。

Description

矿井生命支持系统

           所属技术领域

本发明是一种用于矿井的生命支持系统。主要用于矿井巷道发生事故时任务向整条巷道任何地方输送新鲜空气、饮用水、食品、药品、衣服、手电筒、小型照明灯、小型自救工具，以及进行通话等任务，以支持遇险矿工的生命延续到救援人员到来。在正常工作时则可代替现有的矿井通风装置，向最前端作业面输送空气。属于矿井设备技术领域。

              背景技术

矿藏资源的开采是人类社会正常运行的基本物质前提。但是矿藏的开采又是一项高度危险的产业，全世界每年都会发生多起矿难事故，造成大量矿工伤亡，单是我国每年死于矿难事故的矿工就高达7000---10000名左右(今年国家安全监督部门确定的目标是争取将矿难死亡人数降到5000人)，可以毫不夸张的说，人类的物质文明历史、特别是近代文明史就是用矿工的白骨书写成的。

矿藏开采频繁发生事故有多种原因；其中既有天灾，也有人祸。从矿业的性质来说，要完全避免事故是不可能的。关键是在发生事故后，要能够最大限度地抢救遇险矿工的生命，千百年来，人们为此做出了不懈的努力，但是由于环境的恶劣，不可控因素太多，矿难事故的死亡率仍然高居不下，生还率极低，成为人类文明进步史上显赫的污点。

矿难事故的生还率低，是因为没有科学的生命支持系统。矿井事故通常由爆炸、透水、塌方、毒气等原因产生，而事故的直接后果就是造成事发环境严重缺乏支持生命的空气、饮用水、食品，药品、自救工具、应急照明器材等要素。使遇险矿工无法支撑到救援人员到来。

在现有技术中，没有事故生命支持技术这一概念，更谈不上具备上述功能的综合性生命支持系统，而仅有送风通风设备和瓦斯报警器这样一些生产安全装置。在发生事故后，只能依靠救护队员下井营救，由于事故通常都会造成严重塌方，巷道阻断，现场缺氧等现象，这样的救援方式需要很长的时间，大大超出了遇险矿工的生存时间极限，因而失去了救生意义，通常是演变成为善后工作。

            发明技术的内容

现有技术的缺陷使矿难事故发生后，遇险矿工无法存活到救援人员到达。为了在矿难事故发生时最大程度挽救遇险矿工的生命，本发明提出了矿井生命支持系统的概念。

下面阐述本发明的基本结构。

矿井生命支持系统是一套由管道、在管道内进行物品输送的小滑车、空压机(或风机)、通话岐管所组成的输送装置，其中管道是安装在巷道内，并随掘进面向前延伸。一般呈由上向下的倾斜，使输送小车能够依靠自重力或压缩空气推力向前滑行到掘进面。

小滑车是一种可以顺着管道向井下滑行的小型输送工具。由圆筒车身、车盖和车身上的小滑轮构成。

在每隔一定距离(5---20米)的管道上方开有一个向上突起的槽孔，槽孔要露出地面，槽孔上有一个盖子，盖子平时是盖着并卡紧的，当发生事故时，遇险矿工可将最近的盖子揭开，实现由井口到遇险矿工所在地点的空气和物品通路。

井上的救援指挥在得知井下发生事故后，首先紧急启动空压机，通过管道向巷道内输送新鲜空气，稀释和排除毒气。然后将食品、药品、瓶装饮用水，衣服、电筒、小型工具等物品装进一组圆形容器，将容器盖旋紧，放进一组小滑车内，再将滑车依次放入管道，小滑车在自重力或空压机产生的压力空气作用下向掘进面自动滑去，将食品、饮用水、手电筒、小型工具等送到遇险矿工手里。

无论遇险矿工在巷道的任何一段，他均可以将就近的管道盖子揭开，将管道内的新鲜空气放出来。同时将手伸进管道内，截住小滑车后将其取出，得到食品、饮水、药品、衣服、手电筒等物品，维持生命，静等救援队到来。

救援指挥人员在完成上述第一轮新鲜空气和食品输送任务后，可用通话岐管向巷道内喊话，稳定遇险矿工情绪，矿工也可通过管道向救援人员回话，供救援人员了解井下状况，便于快速、准确制定最佳救援方案，进行营救。由声学原理可知，管道通话的效果是很好的。

下面结合附图进一步阐述发明的特征；

图1是一段管道A的结构图。由图可见；它由管身1、槽孔2，槽孔盖3，前接口4、后接口5组成，每段管道按顺序连接起来，就构成了整条管道，管道要直达掘进面，并且掘进面每延伸一节管道的距离，就要加装一节，保持管道始终随掘进面同步延伸。

图2是井口的首端管道B的结构图，它由放入小滑车的管口6、压缩空气岐管7，通话岐管8组成。在6和7的前端均有盖子，在放进小滑车后，可将盖子盖上，以便输送压缩空气。而岐管7与空压机或风机相连。

图3是小滑车C的结构图。由图可见；它由筒状车身9，固定在车身上的滑轮10，车身前盖11，后盖12所构成。其中滑轮10在车身上有前后两组，每组有四到六个滑轮，每个滑轮之间的角度相等。这样的结构使小滑车无论怎样在管道内翻腾，均能顺利向前滑行。

如果管道不能在巷道内呈由上向下的形态，小滑车就需要用压缩空气助推，这时需要在小滑车的后盖上安装一块圆形的挡风板，挡风板的直径略小于两个对称滑轮的轮缘距。

图4是整套系统的安装结构和运行示意图。

              发明的功能优点

本发明开创了矿业安全的新时代。

本发明系统在发生矿难事故时，可以在第一时间(最快可在1分钟内开始)向事故矿井内输送新鲜空气、干净饮用水、食品，药品、手电筒、衣服等生命维持物品。还可以通过喊话稳定矿工的情绪，增强他们的求生信心。除了当场死亡者以外，其它幸存者均能依靠本系统存活下来，直到被解救。

在技术结构上，本发明制造、安装、使用维护都十分简便，成本低廉，具有结构简单，启动快速，使用方便的优异性能。在平时正常生产时，可以代替现用的通风管道，向作业面送风，而且风量损失远远小于现在的矿井通风装置，既节约能源，又能使最大风量直达最前端的掘进作业面，吹除，稀释矿井内有毒气体的效果特别好，能够显著降低因瓦斯毒气等引发爆炸事故的概率，并能显著改善矿工的工作环境。平时，本装置也可用来向井下作业面进行正常生产的矿工输送热饭热菜和洁净瓶装饮用水。因而它还是一种高效率的生产、生活设备。具有很高的综合效益。

发明装置的折装非常方便，当一条巷道开采完毕后，可以方便地折取下来用于新的巷道开采，具有可重复使用，有效节约开采成本的优点。不但不会增加生产成本，比起现用的通风装置来说，反而还能显著节约成本。

                 实施例

本发明的实施十分简单；按照矿井的总风量需求和人员总数以及巷道长度确定设计方案，然后按设计方案进行管道和小滑车的加工，安装即可。所需的加工、安装和使用技术均是非常简单的现有金属和机械加工、安装技术，使用也非常方便，不存在任何技术难点。

Claims (6)

1，一种矿井生命支持系统，由管道、可以在管道内滑行的物品输送小车、空压机、通话岐管、空压机连接岐管等共同组成，其特征是：管道是安装在从矿井口到掘进作业面的整条巷道内，构成从井口到掘进作业面的空气与物品通路。

2，根据权利要求1的系统，其特征是：管道上每隔一定长度开有一个槽孔，孔上有可以快速打开的盖子，平时盖子是盖着并卡紧的，但在发生事故时，遇险人员可将盖子打开，实现由井口到遇险人员所在地点的空气与物品通路。

3，根据权利要求1和权利要求2的系统，其特征是：管道在井口的端口有一个盖子，盖子在平时是盖着的，在需要向管道内输送物品时打开，放入输送小滑车。

4，根据权利要求4的管道井口装置，其特征是：管身上有两根岐管，一根连接到空压机，另一根连接到一个通话用的喇叭口，喇叭口上也有一个盖子，平时是盖着的，在需要向遇险人员喊话时打开。

5，根据权利要求1的系统，其特征是：物品输送小滑车有一个圆筒形的车身，车身的两端有可以旋紧的盖子，车身前后沿圆周方向安装有两组滑轮，每组的各个滑轮之间是等角度分布，保证小滑车无论在管道内怎样翻腾，均能顺利向前滑行。

6，根据权利要求6的滑车，其特征是：在车身后盖上装有一块圆形挡风板，可以在来自井口方向的空气压力下推动小滑车向掘进面方向前进。

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