CN206722876U - 一种矿井灾害避难逃生用救生球 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿井灾害避难逃生用救生球，包括球体机构、救生装置和监控装置，所述球体机构包括球体、球体移动机构和舱门机构，所述球体为防爆绝热球壳，所述球体移动机构包括球体底座和液压升降胶轮，所述救生装置包括照明机构、座椅组件以及生存环境机构，所述生存环境机构包括食物供应机构、供氧机构和空气净化机构，以及喷淋机构、温湿度调节机构和音乐视频机构，所述监控装置包括控制模块、环境检测单元和定位模块。本实用新型结构简单，救生球体积小，方便在矿井内放置，且救生球能在矿井巷道内移动，同时为逃难矿工提供基本生活环境，能大幅度提高逃难矿工的存活率，从而提高矿井突发灾害的救援效率。

Description

一种矿井灾害避难逃生用救生球

技术领域

本实用新型属于矿井灾害应急避难逃生装置技术领域，具体涉及一种矿井灾害避难逃生用救生球。

背景技术

近年来，随着煤层开采工艺、技术不断进步和深度加大及地下岩层的客观复杂性，煤矿事故难以避免且极为频繁，并造成的矿井动力灾害事故发生极为频繁，其中瓦斯突出、水害、爆炸及自燃事故具有隐蔽性强、预测预报不精确、治理难度大、后果严重等显著特点。这些事故发生频繁并且很难避免，往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。一方面，需要研讨矿难的深层次因素和预报、预防措施；另一方面，必须依法落实和解决在矿难发生后如何保证被困矿工的生命安全，例如设计高效实用的井下矿难救生系统。

目前，救生舱及避难硐室被称为井下逃难矿工的“希望之舟”，当矿井井下发生矿难时，它们可以为无法及时撤离或等待救援的逃难矿工提供一个安全可靠的避难场所，已成为矿井安全风险预防设施的“六大系统”之一。国家下发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定根据《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010)23号)精神，制定本规定。加大了安全监督和救护装备的添置要求。作为井下紧急避险设施，救护装备中避难铜室是重点推广的装备设施，避难铜室可为逃难矿工提供一个保障生命安全的密闭空间，作为生命保障的第一道关卡即避难铜室的防护密闭门，直接关系着进入避难铜室后逃难矿工的生命安全，是能否等待救援人员到来，安全脱离矿难的第一道保障，对外能够抵抗爆炸冲击、抵御高温、隔绝有毒有害气体，为实现救援起着至关重要的作用。然而，目前用于矿井工作人员逃生设备的救生舱和避难硐室还存在一些问题：

第一，现有井下救生舱和避难硐室虽然能给逃难矿工提供安全的生存空间，但是，现有的井下救生舱和避难硐室一般设置在矿井底部的固定位置，这样井下救生舱和避难硐室距逃难矿工的距离不同，一旦矿难发生，距离较远的逃难矿工不能及时撤离到井下救生舱和避难硐室，这样不方便逃难矿工的迅速撤离；

第二，现有井下救生舱和避难硐室的体积庞大，搬运难度较大，只能定点安放，适应于特定地方的逃难矿工，由于井下救生舱和避难硐室的体积庞大，使得井下救生舱和避难硐室的重量大，运输不方便，且成本高，由于煤炭行业经济不景气，价格昂贵的救生舱使得采矿单位变得重负不堪，所以矿井下井下救生舱和避难硐室数量有限不能满足更多逃难矿工需求；

第三，现有井下救生舱和避难硐室的内部能供应氧气、饮水和食物等生存必需品，但是目前的救生舱和避难硐室内未设置环境检测装置，不能使井下救生舱和避难硐室最大限度地为逃难矿工提供较长的生活环境，不能提高逃难矿工的存活率；

第四，现有井下救生舱和避难硐室不便移动，所以矿井一旦发生事故，在逃生时间有限情况下，逃生效率极低，另外井下救生舱和避难硐室的控制结构比较复杂，一旦管理操作不方便，则会在复杂的井下环境中产生各种安全隐患；

第五，现有井下救生舱和避难硐室中救生装置与矿井下的通风等系统存在联系，一旦矿井发生灾害时，矿井下的通风等系统不能正常工作，则井下救生舱和避难硐室中救生装置的一些功能不能实现，为逃难矿工提供完善的生存环境。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理且成本低的矿井灾害避难逃生用救生球，救生球体积小，方便在矿井内放置，且救生球能在矿井巷道内移动，同时为逃难矿工提供基本生活环境，能大幅度提高逃难矿工的存活率，从而提高矿井突发灾害的救援效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿井灾害避难逃生用救生球，其结构简单，设计合理，操作简单，救生球体积小，方便在矿井内放置，且救生球能在矿井巷道内移动，同时为逃难矿工提供基本生活环境，能大幅度提高逃难矿工的存活率，从而提高矿井突发灾害的救援效率，实用性很强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：包括球体机构、安装在所述球体机构内的救生装置以及对所述球体机构和所述救生装置进行监控的监控装置；

所述球体机构包括球体、设置在所述球体底部的球体移动机构和设置在所述球体上的舱门机构，所述球体为防爆绝热球壳，所述防爆绝热球壳包括由外向内依次布设的不锈钢外层、隔热泡沫铝层和不锈钢内层，所述舱门机构的数量为两个，两个所述舱门机构的结构相同，两个所述舱门机构分别为主舱门机构和备用舱门机构，所述主舱门机构和备用舱门机构均包括舱门以及设置在舱门上的观察孔和舱门开关，所述球体上设置有标志牌和瓦斯探测器，所述球体移动机构包括安装在所述球体底部的球体底座和多个沿所述球体底座圆周方向均匀布设且能沿竖直方向升降的液压升降胶轮，所述球体底座上设置有控制液压升降胶轮升降的升降开关；

所述救生装置包括设置球体内顶部的照明机构、设置在球体内的座椅组件以及设置的所述球体内且为避难矿工提供基本生活环境的生存环境机构，所述生存环境机构包括食物供应机构、供氧机构和空气净化机构，以及喷淋机构、温湿度调节机构和音乐视频机构；

所述监控装置包括控制模块、对所述球体的环境进行实时检测的环境检测单元和对所述球体的位置进行实时定位的定位模块，所述照明机构、所述供氧机构、所述空气净化机构、所述温湿度调节机构、所述喷淋机构和所述音乐视频机构均由所述控制模块进行控制，所述瓦斯探测器与所述控制模块连接。

上述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述座椅组件、所述食物供应机构和所述供氧机构均位于所述球体内的一侧，所述空气净化机构、所述温湿度调节机构和所述音乐视频机构均位于所述球体内的另一侧，所述喷淋机构和所述照明机构均位于所述球体内的顶部；

所述座椅组件的数量为两个，两个所述座椅组件的结构相同，所述供氧机构位于两个所述座椅组件之间。

上述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述环境检测单元包括对所述球体内温湿度进行实时检测的温湿度传感器、对所述球体内气体浓度进行检测的气体浓度检测仪和对所述球体内粉尘浓度进行检测的粉尘浓度检测仪，以及用于检测所述球体振动的振动传感器和用于检测所述球体存在透水的水传感器，所述温湿度传感器、气体浓度检测仪、粉尘浓度检测仪、振动传感器和水传感器均与所述控制模块连接；

所述振动传感器和水传感器位于所述球体上，所述温湿度传感器、气体浓度检测仪和粉尘浓度检测仪位于所述球体内。

上述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述座椅组件包括安全座椅和设置在安全座椅上的安全带；

所述供氧机构包括氧气瓶组和与所述氧气瓶组连接的供氧管道，所述供氧管道上设置有供氧阀、压力表和减压器，所述氧气瓶组上设置有气瓶阀，所述供氧阀、气瓶阀和减压器均由所述控制模块进行控制，所述压力表与所述控制模块连接；

所述氧气瓶组安装在两个安全座椅之间，所述氧气瓶组的顶部设置对氧气瓶组进行固定的气瓶夹，所述氧气瓶组的底部设置有气瓶垫；

所述食物供应机构包括设置在安全座椅中的食物存储箱和用于检测食物存储箱内存储食品数量的计数检测单元，所述计数检测单元与所述控制模块连接。

上述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述照明机构为照明灯管，所述照明灯管安装在所述球体内顶部；

所述喷淋机构为设置在球体内顶部的喷雾头，所述球体内设置有水箱和连接于水箱与喷雾头之间的供水管，所述供水管上设置有供水阀，所述供水阀由所述控制模块进行控制，所述水箱上设置有水龙头。

上述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述空气净化机构为设置在所述球体内的空气净化器，所述温湿度调节机构为设置在所述球体内的加热冷却装置，所述加热冷却装置包括设置在所述球体内的加湿器和风扇，所述音乐视频机构包括与所述控制模块相接的娱乐数据存储单元以及设置在所述球体内的矿用防爆音响和防爆显示屏，所述空气净化器、加湿器、风扇、矿用防爆音响和防爆显示屏均由所述控制模块进行控制。

上述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述监控装置还包括电源模块、按键操作模块和报警单元，所述按键操作模块的输出端和所述控制模块的输入端相接，所述报警单元的输入端与所述控制模块的输出端相接；

所述电源模块包括安装在所述球体内底部的主电源和设置在所述球体内的备用电源。

上述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述球体内设置有救生电话、灭火器和简易坐便器，所述球体上设置有换气网。

上述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述舱门与球体的衔接处有设置有硅胶垫，所述观察孔为钢化防爆玻璃观察孔，所述舱门开关为旋转式开关，所述舱门与球体之间设置有对舱门紧固的锁紧件。

上述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述控制模块为微控制器，所述微控制器包括单片机、DSP控制器或者ARM微控制器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的球体机构和救生装置结构简单、设计合理且投入成本较低、加工制作及安装布设方便。

2、所采用的球体机构包括球体、球体移动机构和舱门机构，通过球体移动机构能带动球体在矿井巷道内移动，且救生球体积小，从而便于矿井内放置和运输，实现矿井巷道内多个区域的设置，逃难矿工能选择距离自我较近的救生球，使得逃难矿工能及时撤离救生球内，方便逃难矿工的迅速撤离。

3、所采用的球体机构体积小，且所采用的救生装置包括照明机构、座椅组件以及为避难矿工提供基本生活环境的食物供应机构、供氧机构、空气净化机构、喷淋机构、温湿度调节机构和音乐视频机构，都是生存基本环境设施，采购便捷，所以成本不高，可在矿井下分布式安装，既能减轻采矿单位的经济负担，同时又能满足矿井灾害时的逃难。

4、所采用的救生装置包括照明机构、座椅组件以及为避难矿工提供基本生活环境的食物供应机构、供氧机构、空气净化机构、喷淋机构、温湿度调节机构和音乐视频机构，为进入救生球的逃难矿工提供适宜的生存环境，且各个部分功能相互独立，且不与矿井下的通风和供电等存在联系，都能单独工作，所以在矿井灾害发生时为进入救生球的逃难矿工提供完善的和适宜的生存环境，便于逃难矿工等待救援人员的搜救，能大幅度提高逃难矿工的存活率，从而提高矿井突发灾害的救援效率。

5、所采用的救生装置使用操作简便且使用效果好。所采用的监控装置包括对所述球体的环境进行实时检测的环境检测单元和对所述球体的位置进行实时定位的定位模块，既能检测和控制救生球的环境，为进入救生球的逃难矿工提供适宜的生存环境，能使逃难矿工能够被最大限度地获取较长的生存时间，提高逃难矿工的存活率；还能实时对救生球的位置进行定位检，当矿井下发生灾害时，便于逃难矿工能及时获取救生球的位置进入救生球进行避难逃生，同时，也便于搜救人员能及时获取逃难矿工所在的被困位置而及时救援。

6、所采用的球体移动机构包括球体底座和液压升降胶轮，所述球体底座上设置有升降开关，救生球在矿井下投入使用时，将球体底座安装在矿井巷道的地面上，同时球体底座具有很好的稳定作用，在矿井内发生灾害时保证救生球不发生倾倒；液压升降胶轮在正常状态下升降轴收缩在球体底座内部，不承受球体压力，当需要球体移动时对升降开关施加压力，使液压升降胶轮中升降轴压力增加，从而使液压升降胶轮接触巷道地面支撑起而实现球体的移动，通过液压升降胶轮在巷道中移动安装至目的地需要耗费的人力、物力和财力减少。

7、所采用的球体为防爆绝热球壳，所述防爆绝热球壳包括由外向内依次布设的不锈钢外层、隔热泡沫铝层和不锈钢内层，矿井发生灾害时，不锈钢外层能够保持球体结构不发生形变，保证球体内部环境的稳定与可靠；不锈钢内层不易发生形变，对球体内部人员和设备起到很好的保护作用；隔热泡沫铝层，一方面具有防震效果，可缓冲矿井发生灾害时形成对球体的冲击力；另一方面具有很好的绝热效果，防止球体内部的温度急剧升高。

8、所采用的球体机构具有两个舱门机构，分别为主舱门机构和备用舱门机构，备用舱门机构是为了在主舱门机构发生破坏时，逃难矿工可通过备用舱门机构进行逃生，且舱门上设置观察孔便于逃难矿工随时观察舱外抢矿，便于逃难矿工能提前做好准备措施，提高逃难矿工的人身安全性。

9、本实用新型设计结构简单，成本低，实现方便，实用性强，不仅适用于矿井救援领域，也适用于地面紧急或危险情况下人员的逃生及避难，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，操作简单，救生球体积小，方便在矿井内放置，且救生球能在矿井巷道内移动，同时为逃难矿工提供基本生活环境，能大幅度提高逃难矿工的存活率，从而提高矿井突发灾害的救援效率，实用性很强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型球体内部一侧的结构示意图。

图3为本实用新型球体内部另一侧的结构示意图。

图4为本实用新型监控装置的电路原理框图。

附图标记说明:

1—球体移动机构； 1-1—球体底座； 1-2—液压升降胶轮；

2—升降开关； 3—舱门开关； 4—舱门；

5—观察孔； 6—瓦斯探测器； 6-1—温湿度传感器；

6-2—气体浓度检测仪； 6-3—粉尘浓度检测仪；6-4—振动传感器；

6-5—水传感器； 7—球体； 8—备用舱门机构；

9—标志牌； 10—计数检测单元； 11—供水阀；

12—固定螺栓； 13—照明灯管； 14—喷雾头；

15—备用电源； 16—氧气瓶组； 16-1—压力表；

16-2—供氧阀； 16-3—减压器； 16-4—气瓶阀；

17—气瓶夹； 18—气瓶垫； 19—安全座椅；

20—安全带； 21—食物存储箱； 22—主电源；

23—空气净化器； 24—锁紧件； 25—水箱；

26—音乐视频机构； 26-1—娱乐数据存储单元；

26-2—矿用防爆音响； 26-3—防爆显示屏；

27—救生电话； 28—加湿器； 29—灭火器；

30—简易坐便器； 31—风扇； 32—水龙头；

33—报警单元； 34—按键操作模块。 35—微控制器；

36—定位模块； 37—换气网。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型包括球体机构、安装在所述球体机构内的救生装置以及对所述球体机构和所述救生装置进行监控的监控装置；

所述球体机构包括球体7、设置在所述球体7底部的球体移动机构1和设置在所述球体7上的舱门机构，所述球体7为防爆绝热球壳，所述防爆绝热球壳包括由外向内依次布设的不锈钢外层、隔热泡沫铝层和不锈钢内层，所述舱门机构的数量为两个，两个所述舱门机构的结构相同，两个所述舱门机构分别为主舱门机构和备用舱门机构8，所述主舱门机构和备用舱门机构8均包括舱门4以及设置在舱门4上的观察孔5和舱门开关3，所述球体7上设置有标志牌9和瓦斯探测器6，所述球体移动机构1包括安装在所述球体7底部的球体底座1-1和多个沿所述球体底座1-1圆周方向均匀布设且能沿竖直方向升降的液压升降胶轮1-2，所述球体底座1-1上设置有控制液压升降胶轮1-2升降的升降开关2；

所述救生装置包括设置球体7内顶部的照明机构、设置在球体7内的座椅组件以及设置的所述球体7内且为避难矿工提供基本生活环境的生存环境机构，所述生存环境机构包括食物供应机构、供氧机构和空气净化机构，以及喷淋机构、温湿度调节机构和音乐视频机构；

所述监控装置包括控制模块、对所述球体7的环境进行实时检测的环境检测单元和对所述球体7的位置进行实时定位的定位模块36，所述照明机构、所述供氧机构、所述空气净化机构、所述温湿度调节机构、所述喷淋机构和所述音乐视频机构均由所述控制模块进行控制，所述瓦斯探测器6与所述控制模块连接。

本实施例中，通过设置球体移动机构1，能带动球体7在矿井巷道内移动，且救生球体积小，从而便于矿井内放置和运输，实现矿井巷道内多个区域的设置，逃难矿工能选择距离自我较近的救生球，使得逃难矿工能及时撤离救生球内，方便逃难矿工的迅速撤离。

本实施例中，通过设置救生装置包括照明机构、座椅组件以及为避难矿工提供基本生活环境的食物供应机构、供氧机构、空气净化机构、喷淋机构、温湿度调节机构和音乐视频机构，都是生存基本环境设施，采购便捷，所以成本不高，可在矿井下分布式安装，既能减轻采矿单位的经济负担，同时又能满足矿井灾害时的逃难，在矿井灾害发生时为进入救生球的逃难矿工提供完善的和适宜的生存环境，便于逃难矿工等待救援人员的搜救，能大幅度提高逃难矿工的存活率，从而提高矿井突发灾害的救援效率。

本实施例中，通过设置所述环境检测单元，能实时检测球体7内外部的环境，且通过所述控制装置对所述救生装置进行控制，为进入球体7内的逃难矿工提供适宜的生存环境，能使逃难矿工能够被最大限度地获取较长的生存时间，提高逃难矿工的存活率；通过设置所述定位模块36，能实时对救生球的位置进行定位检，当矿井下发生灾害时，便于矿工能及时获取救生球的位置进入救生球进行避难逃生，同时，也便于搜救人员能及时获取逃难矿工所在的被困位置而及时救援。

实际使用过程中，工作人员下井时佩戴救生定位手表，所述定位手表可根据矿工下井时所处位置结合矿井灾害发生情况，对其与救生球的最优路线进行快速定位，告知救生球所处位置，方便逃生矿工尽早逃至救生球中。

本实施例中，所述球体7为防爆绝热球壳，所述防爆绝热球壳包括由外向内依次布设的不锈钢外层、隔热泡沫铝层和不锈钢内层。通过设置所述不锈钢外层，是为了在矿井发生灾害时所述不锈钢外层能够保持球体7结构不发生形变，保证球体7内部环境的稳定与可靠；通过设置所述不锈钢内层，是为了避免所述不锈钢外层发生形变，同时，对球体7的内部人员和设备起到很好的保护作用；通过设置所述隔热泡沫铝层，一方面具有防震效果，可缓冲矿井发生灾害时形成对球体的冲击力；另一方面具有很好的绝热效果，防止球体内部的温度急剧升高。

本实施例中，所述球体底座1-1上设置有固定螺栓12，通过固定螺栓12便于将球体底座1-1固定安装煤矿巷道底面上。

本实施例中，通过设置球体底座1-1，且球体底座1-1为圆形底座，救生球在矿井下投入使用时，将球体底座1-1安装在矿井巷道的地面上，同时球体底座1-1具有很好的稳定作用，在矿井内发生灾害时保证救生球不发生倾倒；通过设置液压升降胶轮1-2和升降开关2，液压升降胶轮1-2在正常状态下升降轴收缩在球体底座1-1内部，不承受球体7压力，当需要球体7移动时对升降开关2施加压力，使液压升降胶轮1-2中升降轴压力增加，从而使液压升降胶轮1-2接触巷道地面支撑起而实现球体7的移动，通过液压升降胶轮1-2在巷道中移动安装至目的地需要耗费的人力、物力和财力减少。

本实施例中，通过设置两个舱门机构，分别为主舱门机构和备用舱门机构8，备用舱门机构8是为了在所述主舱门机构发生破坏时，逃难矿工可通过备用舱门机构8进行逃生。

本实施例中，通过在舱门4上设置观察孔5，便于逃难矿工随时观察舱外抢矿，便于逃难矿工能提前做好准备措施，提高逃难矿工的人身安全性。

本实施例中，所述观察孔5为钢化防爆玻璃的观察孔，便于观察。

本实施例中，通过在舱门4上设置舱门开关3，且所述舱门开关3为旋转式开关，是为了便于逃难矿工手动操作。

本实施例中，所述座椅组件、所述食物供应机构和所述供氧机构均位于所述球体7内的一侧，所述空气净化机构、所述温湿度调节机构和所述音乐视频机构均位于所述球体7内的另一侧，所述喷淋机构和所述照明机构均位于所述球体7内的顶部；

所述座椅组件的数量为两个，两个所述座椅组件的结构相同，所述供氧机构位于两个所述座椅组件之间。

本实施例中，所述环境检测单元包括对所述球体7内温湿度进行实时检测的温湿度传感器6-1、对所述球体7内气体浓度进行检测的气体浓度检测仪6-2和对所述球体7内粉尘浓度进行检测的粉尘浓度检测仪6-3，以及用于检测所述球体7振动的振动传感器6-4和用于检测所述球体7存在透水的水传感器6-5，所述温湿度传感器6-1、气体浓度检测仪6-2、粉尘浓度检测仪6-3、振动传感器6-4和水传感器6-5均与所述控制模块连接；

所述振动传感器6-4和水传感器6-5位于所述球体7上，所述温湿度传感器6-1、气体浓度检测仪6-2和粉尘浓度检测仪6-3位于所述球体7内。

本实施例中，所述座椅组件包括安全座椅19和设置在安全座椅19上的安全带20；

所述供氧机构包括氧气瓶组16和与所述氧气瓶组连接的供氧管道，所述供氧管道上设置有供氧阀16-2、压力表16-1和减压器16-3，所述氧气瓶组16上设置有气瓶阀16-4，所述供氧阀16-2、气瓶阀16-4和减压器16-3均由所述控制模块进行控制，所述压力表16-1与所述控制模块连接；

所述氧气瓶组16安装在两个安全座椅19之间，所述氧气瓶组16的顶部设置对氧气瓶组16进行固定的气瓶夹17，所述氧气瓶组16的底部设置有气瓶垫18；

所述食物供应机构包括设置在安全座椅19中的食物存储箱21和用于检测食物存储箱21内存储食品数量的计数检测单元10，所述计数检测单元10与所述控制模块连接。

本实施例中，所述安全座椅19的数量为两个，实际使用过程中，可根据球体7的大小，设置其他数量的安全座椅19而调整荷载人数。

本实施例中，设置安全带20具有防震作用，避免球体7的晃动对球体7内的逃难矿工造成伤害。

本实施例中，通过设置食物存储箱21和水龙头32，矿井灾害时发生生瓦斯粉尘爆炸会导致井下巷道坍塌、拥堵等情况，逃难人员长时间被困救生球内部就需要解决生活问题，食物存储箱21中的食物，在水龙头32上接用水箱25中的水，为维持逃难人员的生命，等待救援。

本实施例中，设置气瓶夹17是为了将氧气瓶组16进行固定，同时，氧气瓶组16的底部设置气瓶垫18，是为了防止在发生冲击造成震动时破坏氧气瓶组16。

本实施例中，所述照明机构为照明灯管13，所述照明灯管13安装在所述球体7内顶部；

所述喷淋机构为设置在球体7内顶部的喷雾头14，所述球体7内设置有水箱25和连接于水箱25与喷雾头14之间的供水管，所述供水管上设置有供水阀11，所述供水阀11由所述控制模块进行控制，所述水箱25上设置有水龙头32。

本实施例中，通过设置照明灯管13，当需要对球体7内照明时，微控制器35控制照明灯管13工作进行照明。

本实施例中，通过设置喷雾头14，是为了当球体7内出现粉尘时，所述控制控制模块控制供水阀11打开，喷雾头14通过所述供水管与水箱25接通，水箱25的水通过喷雾头14通入球体7内增加湿度降低粉尘浓度，保证人员和设备安全。

本实施例中，所述空气净化机构为设置在所述球体7内的空气净化器23，所述温湿度调节机构为设置在所述球体7内的加热冷却装置，所述加热冷却装置包括设置在所述球体7内的加湿器28和风扇31，所述音乐视频机构26包括与所述控制模块相接的娱乐数据存储单元26-1以及设置在所述球体7内且与所述控制模块输出端相接的矿用防爆音响26-2和防爆显示屏26-3，所述空气净化器23、加湿器28、风扇31、矿用防爆音响26-2和防爆显示屏26-3均由所述控制模块进行控制。

本实施例中，通过设置空气净化器23，是为了矿井灾害时瓦斯粉尘爆炸会产生各种有害气体，如果进入球体7的内部，对球体7内的逃难人员呼吸系统造成损害并且影响球体7内部设备的本质安全性，通过空气净化器23来调节球体7内部气体组分并且可以减轻粉尘浓度，当球体7内的粉尘浓度较低气体成分稳定时关闭空气净化器23以节省电能，当球体7内的二氧化碳、甲烷浓度升高时开启空气净化器23调节气体浓度。

本实施例中，设置音乐视频机构26，是为了进入球体7内的逃难人员缓解焦虑等待救援心情，逃难然人员通过操作按键操作模块34选择播放音乐，微控制器35控制矿用防爆音响26-2和防爆显示屏26-3能够播放音乐视频并供逃难人员缓解情绪。

本实施例中，所述监控装置还包括电源模块、按键操作模块34和报警单元33，所述电源模块为所述控制模块供电，所述按键操作模块34的输出端和所述控制模块的输入端相接，所述报警单元33的输入端与所述控制模块的输出端相接；

所述电源模块包括安装在所述球体7内底部的主电源22和设置在所述球体7内的备用电源15。

本实施例中，通过设置主电源22和备用电源15，当球体7的底部安装的主电源22电量用尽时换备用电源15以延长电能续航时间，保证救生球电力充足。

本实施例中，通过设置按键操作模块34，便于逃难人员能手动操作控制空气净化器23、加湿器28、风扇31、喷雾头14、矿用防爆音响26-2、照明灯管13等工作与否，便于操作。

本实施例中，所述球体7内设置有救生电话27、灭火器29和简易坐便器30，所述球体7上设置有换气网37。

本实施例中，通过设置救生电话27，可以通过救生电话27联系地面救援人员，等待救援。

本实施例中，通过设置简易坐便器30，是为了供逃难人员在一段时间内维持正常生活，等待救援。

实际使用过程中，瓦斯探测器6对球体7所处的瓦斯浓度进行检测，当瓦斯探测器6未检测到瓦斯是，可打开换气网37进行换气。

本实施例中，所述舱门4与球体7的衔接处有设置有硅胶垫，所述观察孔5为钢化防爆玻璃观察孔，所述舱门开关3为旋转式开关，所述舱门4与球体7之间设置有对舱门4紧固的锁紧件24。

本实施例中，舱门4与球体7的衔接处有设置硅胶垫，是为了起密封作用，有效地防止矿井灾害时产生粉尘和有害气体不会进入球体7的内部，同时也是球体7具有防水功能，矿井灾害时爆炸后可能产生透水进入井下巷道，球体7的密封功能可以保证球体7内的人员安全和球体7的内部设备的正常运行。

本实施例中，设置锁紧件24，是为了将舱门4与球体7之间紧固，避免矿井灾害时爆炸冲击波将舱门4炸开。

本实施例中，所述控制模块为微控制器35，所述微控制器35包括单片机、DSP控制器或者ARM微控制器。

本实用新型使用时，当需要移动球体7时对升降开关2施加压力，使液压升降胶轮1-2中升降轴压力增加，使液压升降胶轮1-2接触巷道地面支撑起，液压升降胶轮1-2可沿矿井巷道底面移动，从而实现球体7的移动，直至球体7移动安装至目的地，再次操作升降开关2，使液压升降胶轮1-2中升降轴压力减少，液压升降胶轮1-2收缩不接触巷道地面，通过固定螺栓12将球体底座1-1安装在矿井巷道的地面上，保证在矿井内发生灾害时保证救生球不发生倾倒。当矿井灾害发生时，逃难矿工佩戴的定位手表给逃难矿工提示最近的救生球位置，使得逃难矿工能最快地逃入球体7内，粉尘浓度检测仪6-3对球体7内的粉尘浓度进行实时检测，并将检测到的粉尘浓度发送至微控制器35，气体浓度检测仪6-2对球体7内的气体浓度进行实时检测，并将检测到的气体浓度发送至微控制器35，微控制器35将接收到的粉尘浓度与粉尘浓度设定值以及气体浓度与气体浓度设定值进行比较，当粉尘浓度检测仪6-3检测到的粉尘浓度大于粉尘浓度设定值或者气体浓度检测仪6-2检测到的二氧化碳和甲烷浓度超过气体浓度设定值时，微控制器35控制报警单元33报警提示，微控制器35控制空气净化器23工作，通过空气净化器23来调节球体7内部气体组分并且可以减轻粉尘浓度，直至球体7内的粉尘浓度低于粉尘浓度设定值或者球体7内的二氧化碳、甲烷浓度小于气体浓度设定值时，微控制器35控制空气净化器23关闭以节省电能；或者微控制器35控制供水阀11打开，喷雾头14通过所述供水管与水箱25接通，水箱25的水通过喷雾头14通入球体7内增加湿度降低粉尘浓度，保证人员和设备安全，避免粉尘或有害气体对球体7内的逃难人员呼吸系统造成损害并且影响球体7内部设备的本质安全性；当气体浓度检测仪6-2检测到的氧气浓度小于氧气浓度设定值时，微控制器35控制供氧阀16-2和气瓶阀16-4打开，氧气瓶组16中的氧气通过供氧管道输送至逃难人员，在氧气瓶组16为逃难人员供氧的过程中，压力表16-1实时检测所述供氧管道上的压力并将所检测到的供氧压力发送至微控制器35，微控制器35将接收到的供氧压力与供氧压力设定值进行比较，当压力表16-1检测到的供氧压力不符合供氧压力设定值时，微控制器35控制报警单元33报警提示，同时，微控制器35控制减压器16-3工作直至压力表16-1检测到的供氧压力符合供氧压力设定值；温湿度传感器6-1对球体7内的温湿度进行实时检测，并将检测到的温湿度发送至微控制器35，微控制器35将接收到的温度与温度设定值进行比较，当温湿度传感器6-1检测到的温度不符合温度设定值时，微控制器35控制报警单元33报警提示，同时，微控制器35控制风扇31工作，调节直至球体7内的温度满足温度设定值，微控制器35控制风扇31停止工作，当温湿度传感器6-1检测到的湿度不符合湿度设定值时，微控制器35控制报警单元33报警提示，同时，微控制器35控制加湿器28工作，调节直至球体7内的湿度满足湿度设定值，微控制器35控制加湿器28停止工作；振动传感器6-4对球体7是否发生振动进行检测，并将检测到的振动信号发送至微控制器35，水传感器6-5对球体7是否发生透水，并将检测到的透水信号发送至微控制器35，当微控制器35接收到振动信号或者透水信号时，微控制器35控制报警单元33报警提示，便于逃难人员做好相应措施；所述环境检测单元综合振动传感器6-4、水传感器6-5、温湿度传感器6-1、气体浓度检测仪6-2和粉尘浓度检测仪6-3可以把分散的监测信号进行统一管理，从而利用各种传感器监测各项物理指标，当有指标异常时，可自动进行预警并启动相关设备运作解决，从而最大可能的减少矿难的二次发生。同时保证为逃难矿工提供基本的生活环境，能大幅度提高逃难矿工的存活率，从而提高矿井突发灾害的救援效率。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：包括球体机构、安装在所述球体机构内的救生装置以及对所述球体机构和所述救生装置进行监控的监控装置；

所述球体机构包括球体(7)、设置在所述球体(7)底部的球体移动机构(1)和设置在所述球体(7)上的舱门机构，所述球体(7)为防爆绝热球壳，所述防爆绝热球壳包括由外向内依次布设的不锈钢外层、隔热泡沫铝层和不锈钢内层，所述舱门机构的数量为两个，两个所述舱门机构的结构相同，两个所述舱门机构分别为主舱门机构和备用舱门机构(8)，所述主舱门机构和备用舱门机构(8)均包括舱门(4)以及设置在舱门(4)上的观察孔(5)和舱门开关(3)，所述球体(7)上设置有标志牌(9)和瓦斯探测器(6)，所述球体移动机构(1)包括安装在所述球体(7)底部的球体底座(1-1)和多个沿所述球体底座(1-1)圆周方向均匀布设且能沿竖直方向升降的液压升降胶轮(1-2)，所述球体底座(1-1)上设置有控制液压升降胶轮(1-2)升降的升降开关(2)；

所述救生装置包括设置球体(7)内顶部的照明机构、设置在球体(7)内的座椅组件以及设置的所述球体(7)内且为避难矿工提供基本生活环境的生存环境机构，所述生存环境机构包括食物供应机构、供氧机构和空气净化机构，以及喷淋机构、温湿度调节机构和音乐视频机构；

所述监控装置包括控制模块、对所述球体(7)的环境进行实时检测的环境检测单元和对所述球体(7)的位置进行实时定位的定位模块(36)，所述照明机构、所述供氧机构、所述空气净化机构、所述温湿度调节机构、所述喷淋机构和所述音乐视频机构均由所述控制模块进行控制，所述瓦斯探测器(6)和定位模块(36)均与所述控制模块连接。

2.按照权利要求1所述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述座椅组件、所述食物供应机构和所述供氧机构均位于所述球体(7)内的一侧，所述空气净化机构、所述温湿度调节机构和所述音乐视频机构均位于所述球体(7)内的另一侧，所述喷淋机构和所述照明机构均位于所述球体(7)内的顶部；

所述座椅组件的数量为两个，两个所述座椅组件的结构相同，所述供氧机构位于两个所述座椅组件之间。

3.按照权利要求1或2所述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述环境检测单元包括对所述球体(7)内温湿度进行实时检测的温湿度传感器(6-1)、对所述球体(7)内气体浓度进行检测的气体浓度检测仪(6-2)和对所述球体(7)内粉尘浓度进行检测的粉尘浓度检测仪(6-3)，以及用于检测所述球体(7)振动的振动传感器(6-4)和用于检测所述球体(7)存在透水的水传感器(6-5)，所述温湿度传感器(6-1)、气体浓度检测仪(6-2)、粉尘浓度检测仪(6-3)、振动传感器(6-4)和水传感器(6-5)均与所述控制模块连接；

所述振动传感器(6-4)和水传感器(6-5)位于所述球体(7)上，所述温湿度传感器(6-1)、气体浓度检测仪(6-2)和粉尘浓度检测仪(6-3)位于所述球体(7)内。

4.按照权利要求1或2所述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述座椅组件包括安全座椅(19)和设置在安全座椅(19)上的安全带(20)；

所述供氧机构包括氧气瓶组(16)和与所述氧气瓶组(16)连接的供氧管道，所述供氧管道上设置有供氧阀(16-2)、压力表(16-1)和减压器(16-3)，所述氧气瓶组(16)上设置有气瓶阀(16-4)，所述供氧阀(16-2)、气瓶阀(16-4)和减压器(16-3)均由所述控制模块进行控制，所述压力表(16-1)与所述控制模块连接；

所述氧气瓶组(16)安装在两个安全座椅(19)之间，所述氧气瓶组(16)的顶部设置对氧气瓶组(16)进行固定的气瓶夹(17)，所述氧气瓶组(16)的底部设置有气瓶垫(18)；

所述食物供应机构包括设置在安全座椅(19)中的食物存储箱(21)和用于检测食物存储箱(21)内存储食品数量的计数检测单元(10)，所述计数检测单元(10)与所述控制模块连接。

5.按照权利要求1或2所述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述照明机构为照明灯管(13)，所述照明灯管(13)安装在所述球体(7)内顶部；

所述喷淋机构为设置在球体(7)内顶部的喷雾头(14)，所述球体(7)内设置有水箱(25)和连接于水箱(25)与喷雾头(14)之间的供水管，所述供水管上设置有供水阀(11)，所述供水阀(11)由所述控制模块进行控制，所述水箱(25)上设置有水龙头(32)。

6.按照权利要求1或2所述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述空气净化机构为设置在所述球体(7)内的空气净化器(23)，所述温湿度调节机构为设置在所述球体(7)内的加热冷却装置，所述加热冷却装置包括设置在所述球体(7)内的加湿器(28)和风扇(31)，所述音乐视频机构(26)包括与所述控制模块相接的娱乐数据存储单元(26-1)以及设置在所述球体(7)内的矿用防爆音响(26-2)和防爆显示屏(26-3)，所述空气净化器(23)、加湿器(28)、风扇(31)、矿用防爆音响(26-2)和防爆显示屏(26-3)均由所述控制模块进行控制。

7.按照权利要求1或2所述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述监控装置还包括电源模块、按键操作模块(34)和报警单元(33)，所述按键操作模块(34)的输出端和所述控制模块的输入端相接，所述报警单元(33)的输入端与所述控制模块的输出端相接；

所述电源模块包括安装在所述球体(7)内底部的主电源(22)和设置在所述球体(7)内的备用电源(15)。

8.按照权利要求1或2所述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述球体(7)内设置有救生电话(27)、灭火器(29)和简易坐便器(30)，所述球体(7)上设置有换气网(37)。

9.按照权利要求1或2所述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述舱门(4)与球体(7)的衔接处有设置有硅胶垫，所述观察孔(5)为钢化防爆玻璃观察孔，所述舱门开关(3)为旋转式开关，所述舱门(4)与球体(7)之间设置有对舱门(4)紧固的锁紧件(24)。

10.按照权利要求1或2所述的一种矿井灾害避难逃生用救生球，其特征在于：所述控制模块为微控制器(35)，所述微控制器(35)包括单片机、DSP控制器或者ARM微控制器。