救生舱现状与发展趋势.ppt

矿用救生舱研发现状与发展趋势 葛世荣 中国矿业大学 2011年3月29日 美国 STRATA 硬体舱 软体舱 中继站ChemBio 主要为软体舱澳大利亚 MineARC 硬体舱南非 Survivair RRC 硬体式加拿大 RANA 硬体舱 空气供给与废气处理设备德国 DREGER 硬体舱 快速充气站英国 Molecular 有害气体处理设备 1救生舱国内外研发基本情况 1 国外救生舱研发情况 2 国外救生舱的基本特点 基本功能 包括气密 隔热 防护 供氧 有害气体去除 环境监测 通讯指示等 但具体指标不同防护时间 24 48h MASH规定96h 但认证尚在进行舱体强度 抗爆 抗冲击多为0 1MPa电源 美国 澳洲倾向无源 非煤有源 南非用铅酸蓄电池供氧 南非多用化学氧 美国 澳洲 加拿大多用压缩氧空调 电力空调 蓄冰降温 液态CO2汽化 通风降温舱内空气流动 具备促进舱内空气流动的相关措施过渡仓结构 必要要求 目前超过20家单位从事相关产品研发 通过专家鉴定4家 北京科大 西安重生 中国矿大 无锡宝神 煤科总院安全分院 上海鹏燕 煤科总院沈阳院 MineARC 取得安标证 新产品 1家 北京科大 西安重生 中国矿大 无锡宝神 正在积极申办中 四月份完成 3 国内救生舱研发情况 软体式救生舱主要研发单位煤科总院 上海鹏燕 中煤机械集团西安新竹防灾救生设备有限公司北京中煤矿山工程有限公司硬体式救生舱主要研发单位 北京科大 西安重生 煤科总院沈阳院 MineARC 中煤机械集团中国矿大 无锡宝神 中煤电气集团 STRATA 煤科总院重庆院无锡信诺视听设备有限公司济宁恒泰矿业科技有限公司天津鸿绪工贸有限公司 青岛华盾生命保障设备公司西安东风仪表厂西安新竹防灾救生设备公司武昌船舶重工有限公司中平能化机械制造有限公司济宁同创工矿设备有限公司青岛磐石生命科技有限公司三一重工龙煤救援装备科技有限公司 Air WaterandFood AirTanks OxygenTanks PackedShelter 1 软体式救生舱 2当前主要的救生舱产品 采用阻燃 抗静电 耐高温帆布等软质材料制造 在突发紧急情况下依靠快速 几十秒至几分钟 自动充气膨胀架设 MineARC公司研制的矿井救生舱 a 薄煤层型 b 标准型 2 硬体式救生舱 斯特拉塔 STRATA 安全设备公司避难舱 生化避难舱公司 ChemBio 救生舱 中国矿大 无锡宝神 救生舱 陕西重生救生舱 青岛磐石生命科技股份有限公司救生舱 济宁市同创工矿设备有限公司救生舱 三一重工救生舱 中平能化集团机械制造有限公司救生舱 龙煤救援装备科技有限公司救生舱 山东华盾科技股份有限公司救生舱 3 救生舱在井下的布置 山西潞安集团常村煤矿 安放在综采工作面附近 4 安标中心对救生舱的基本要求 有明确具体的适用条件和范围 包括适用的灾情 灾种 灾区及海拔高度 环境条件 井巷空间尺寸等 并在产品标准 使用说明书 产品的永久性安全使用须知中注明具备安全防护 O2供给 有害气体处理 温湿度控制 通讯 照明及指示 生存保障等功能 保证在无外部支持条件下维持舱额定避险人员生存 即额定防护时间 96h以上有足够的强度 防护能力 气密性和防止有毒有害气体侵入的能力 提供生存空间不低于每人0 8m3 配备灾变时期空气供给装置或设施 在额定防护时间内提供人均供风量不低于0 3m3 min O2在18 5 22 0 之间 并保证避难所内部始终处于正压状态 以防止有毒有害气体渗入 同时应具备接入矿井压风系统的接口应具有内部空气循环系统 流量宜在20L min以上避难所应具备所内外环境参数检测仪器 至少应对舱内的CO CO2 O2 CH4 舱外的CO O2 CH4 CO2 温度等进行检测或监测配备通讯设备并预留接口 配备在额定防护时间内额定人员生存所需要的食品和饮用水 食品配备不少于2000kJ 人 天 食用0 5L 人 天有必要的照明 并有急救箱 工具箱 灭火器 人体排泄物收集处理装置等设施设备 救生舱外应有清晰 醒目的标示应选用抗高温老化 无腐蚀性 无公害的环保材料 救生舱外体颜色在煤矿井下照明条件下应醒目 宜采用黄色或红色 同时 应设置明显的安全荧光条码 3中国矿大 无锡宝神救生舱 KJYF100 6煤矿用可移动式救生舱已完成设计研发已通过安标中心指定的第三方机构检测已通过国家安全生产监督管理总局科技司组织的技术鉴定即将获得安全标志证书正在小批量生产中 结构与安全防护系统 矿用可移动式救生舱 动力保障系统 通讯与照明系统 环境监测系统 呼吸环境再造系统 温湿度维持系统 生命维持系统 1 救生舱系统组成 2 技术创新 1圆柱形舱体结构 抗爆炸冲击能力强2模块化舱体设计 整舱由8个模块经法兰连接3根据人机工程理论 合理规划舱内功能区4舱门位置布有空气喷嘴 形成空气幕阻隔舱外有害气体 5过渡舱内设有气体喷淋装置 清洗乘员所携带的有害气体6舱内通过外接压风或自备气体供氧并保持正压7舱体采用三层结构 中间层为硅酸铝棉毡 隔热效果好8当井下电源被破坏后 依靠蓄冰制冷系统调节舱内温度9采用潜艇空气处理技术处理有害气体 27 3 主要技术参数 圆柱状舱体 4 救生舱产品 进舱门 喷淋装置 31 人员舱 蓄冰箱冷气循环装置 空气处理装置 环境监测传感器组 蓄电池 36 紧急出口 37 5 技术性能检测 已委托第三方机构进行了性能指标检测检验项目 舱体瓦斯煤尘爆炸试验检测单位 煤炭科学总院重庆研究院检测时间 2008年11月检验项目 七大系统试验及综合防护试验检测单位 国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心检测时间 2010年12月 38 在2 50MPa的爆炸压力冲击下舱体没有结构损伤 a 爆炸前 b 爆炸后 39 出舱过程 本次综合防护试验共历时125小时21分钟 舱外环境温度55 舱内6名人员在没有外部补给的情况下生存状态良好 出舱后各项身体指标完全正常 6 通过专家鉴定 鉴定结论 该项目研究系统全面 在相关关键技术上均有创新和突破 总体上达到了国际领先水平 该产品符合国家有关规定 同意通过鉴定 并建议尽快完成井下工业性试验 并推广应用 4矿用救生舱发展趋势 国外救生舱产品多数应用于金属矿山 煤矿用产品较少或不够成熟 且国外煤矿多为房柱式开采 与我国煤矿长臂式开采存在巨大差异 同时 由于井下环境 管理水平等方面的原因 直接引进国外现有救生舱产品并不能很好的适应我国煤矿生产条件 因此 我国的救生舱研发工作必须针对本国煤矿的复杂生产条件 对国外技术消化吸收的基础上加大自主研发力度 1 坚持引进吸收和自主研发相结合 2 需突破的关键技术 便于井下安装 且保证现场安装后各项性能达标提高产品自动化水平 便于遇险矿工操作保证产品启动快速 高可靠性 随时进入工作状态实现进舱过程快速化 且无有害气体带入低维护成本高效融入煤矿井下救生体系 3 建立高行业标准 救生舱是涉及煤矿遇险矿工生命安全的重要救生装备 其工作条件相当复杂 运行过程中不稳定因素多 必须采用高标准进行设计 生产及检验 相关部门对其技术指标必须进行详尽的规定 尽早形成产品的国家标准 并制定严格的产品安标申领制度 提高研发企业的准入门槛 4 加大核心研发企业培