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井下救生舱设计【10张图/30700字】【优秀机械毕业设计论文】

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井下救生舱设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

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A0-总图.dwg

A2-总装三维图.dwg

A2-滑靴 .dwg

A2-观察孔.dwg

A3-人员舱内衬板.dwg

A3-内垫片——观察孔.dwg

A3-垫片.dwg

A3-滑靴_支撑板.dwg

A3-窥视孔.dwg

A3-过渡舱舱内衬板.dwg

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关键词：: 井下救生设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。70页。30700字左右。
开题报告一份。
中期检查一份。
外文翻译一份。

图纸共10张，如下所示
A0-总图.dwg
A2-总装三维图.dwg
A2-滑靴 .dwg
A2-观察孔.dwg
A3-人员舱内衬板.dwg
A3-内垫片——观察孔.dwg
A3-垫片.dwg
A3-滑靴_支撑板.dwg
A3-窥视孔.dwg
A3-过渡舱舱内衬板.dwg

摘要
多数矿难表明，矿井事故发生后形成的高温，有毒有害气体环境是造成矿工伤亡的主要原因。为井下矿工提供安全可靠的救生舱、避难硐室是降低伤亡的主要手段，是目前国际矿山应急救援的发展趋势和方向，煤矿井下移动式救生舱的设计可以为外部救援争取救援时间，保障矿工朋友们的安全。
本文通过对救生舱的研究，完成了一整套救生设备的结构设计，首先主要介绍国家的相关规定。接着依据国家规定，确定设计目标。之后计算出救生舱的容量要求，进而确定的救生舱的整体结构。除此之外，本文还通过了一些技术参数验证，对井下救生舱内部环境做了更好的安全措施，确保矿工能够有足够的时间等待救援。本文还介绍了有关救生舱的维护及保养内容。在最后说明了以后需要改进的方向。

关键词：救生舱避难硐室结构设计

Abstract
Most ore difficult to show that mine after the accident of the formation of the high temperature, toxic or harmful gases environment is the main reason for the casualties caused miners. To provide the safety of the miners escape capsule, shelter cavern is the main means to reduce casualties, is the present international mine rescue development tendency and the direction, the design of the underground coal mine escape capsule mobile for external aid for relief time, ensure the safety of the miners friends.
This article through to escape capsule research, completed a set of survival equipment structure design, first mainly introduces the relevant provisions of the state. Then according to state regulations, to determine the design goal. After escape capsule capacity requirements calculated, and determine the overall structure of the escape capsule. In addition, this paper also through some technical parameter validation, underground escape capsule internal environment to do better safety measures, to ensure that miners can have enough time to wait for rescue. This paper also introduces the escape capsule maintenance and maintenance content. In the final shows the need to improve after the direction.
Key words: escape capsule shelter cavern structure design

目录
前言 1
1 绪论 2
1.1 研究意义 2
1.2 相关领域国内外技术研究现状 4
1.2.1 国外紧急避险系统现状 4
1.2.2 国内紧急避险系统现状 6
1.2.3 国外可移动式救生舱的基本情况及特点 8
1.2.4 国内可移动式救生舱的基本情况及特点 14
1.2.5 国外应用现状及国际知名应急避难室生产企业及产品 15
1.3 本文可移动救生舱设计任务 17
2 煤矿井下移动式救生舱技术要求 18
2.1 适用范围 18
2.2 编制依据 18
2.3 基本要求 18
2.3.1 矿井救生舱设置地点和数量 18
2.3.2 救生舱安放硐室的要求 19
2.4 通风设施 20
2.5 供水设施 20
2.6 供电设施 20
2.7 通讯设施 21
2.8 功能及配置 21
2.9 管理与维护 25
3 救生舱结构设计 27
3.1 保护壳壳材料的选择 27
3.1.1 选用材料的一般原则 27
3.1.2 选材的方法与步骤 28
3.1.3 保护壳材料的确定 30
3.1.4 产品的结构设计 30
3.1.5 产品的安全防护设计 32
3.1.6 使用环境 34
3.2 保护壳壳体的设计 34
3.2.1 焊接结构的设计原则 34
3.2.2 保护壳体焊接结构设计 37
3.3 观察孔的设计 37
3.3.1 观察孔应满足的条件及其结构 37
3.4 其他结构的设计 39
4 救生舱的移动装置 42
4.1 绞车 42
4.1.1 绞车的主要类型 42
4.2 滑靴 43
4.3 救生舱移动装置工作原理 43
5 救生舱模型的建立 44
5.1 Pro/E软件介绍 44
5.1.1 Pro/E的概述 44
5.1.2 Pro/E的特点和优势 44
5.2 矿用救生舱各个零件模型的建立 46
5.2.1 保护壳模型的建立 47
5.2.2 带观察孔保护壳模型的建立 47
5.2.3 紧急舱门模型 48
6 技术参数验证方法 49
6.1 基本参数的测量和计算 49
6.1.1 参数测量 49
6.1.2 参数计算与合理性的验证方法 50
6.2 主要技术参数验证方法 52
6.2.1 气密性的验证方法 52
6.2.2 耐高温的验证方法 53
7 井下可移动救生舱管理及维护保养 56
7.1 队伍组织 56
7.2 日常维护管理 56
7.3 舱内各设备的保养 57
7.4 培训与应急演练 62
8 全文总结 63
致谢 65
参考文献 66

一、选题的目的和意义：
根据世界各国对矿井事故的调查，在火灾、爆炸等事故发生现场瞬间受到伤害死亡的矿工只占事故伤亡人数的一部分，有相当一部分矿工都是因为在矿井透水或火灾、爆炸后不能及时升井或逃离高温、有毒有害气体现场，导致溺水、窒息或中毒死亡的。因此，各国都在大力建设矿井避难硐室和研制矿用救生舱，以便为矿井发生事故后无法及时撤离的矿工提供一个安全的密闭空间，对外能够抵御爆炸冲击、高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内能为被困矿工提供氧气、食物和水，去除有毒有害气体，赢得较长的生存时间。同时，被困人员还能通过舱内通讯监测设备，引导外界救援。
目前，矿用救生舱可分为固定式和移动式两类。由于移动式救生舱能够随着作业场所变迁而移动，可根据需要改变架设位置，具有方便灵活的特点，所以应用日趋广泛。
二、国内外研究综述：
加拿大、美国、澳大利亚等国家的矿山安全法规和标准对推广、使用矿用救生舱有着硬性的规定。在相关政策法规的支持下，欧美各国十分重视矿山应急救援工作及相关研究，投入了大量的资金，使得一些具有较强科研实力的企业单位参与其中，如澳大利亚的MineARC系统公司(MineARC Systems)、Shairzal安全工程公司(Shairzal Safety Engineering)、Cowan制造有限责任公司；美国杰克?肯尼迪金属制品公司(Jack Kennedy Metal Products)、现代矿业安全支持有限公司(Modem Mine Safety Supply，LLC)、Strata公司(Strata Products USA)；德国德尔格安全设备有限责任公司(Draeger Safety Inc．)等。国外矿用救生舱已有不少成功应用的案例。如2006年1月29日凌晨3时，加拿大萨斯喀彻温省(Saskatchewan)一座钾盐矿井发生火灾事故，72名矿工被困井下，转移至矿井救生舱(澳大利亚MineARC系统公司生产)中，经过26小时全力营救，72名矿工全部成功获救，在世界范围内引起轰动效应。
国内研究现状与国外相比，国内对矿用移动式救生舱的研究起步较晚，其设计思路还不十分成熟，缺少必须的试验和检验支持，更无行业标准可以依据。据不完全统计，到目前为止，国内有十几家企业、单位在进行矿用救生舱的研制工作。其中，北京科技大学承担的“十一五”国家科技支撑计划对救生舱的研究进展较快，2008年7月，在山西潞安集团模拟巷道内完成了4人、96小时的安全验证试验。
三、毕业设计（论文）所用的主要技术与方法：
1．在图书馆借阅相关书籍
2．在学校数据库查找相关资料
3．通过老师的指导
4．通过浏览因特网上的相关资料
5．对相关资料和数据进行理论计算和分析
6. 设计参考有关设计样板，完善设计方法，进一步完善设计结果
7 通过与同学探讨得出有关结论
8 自己总结资料得出结论

井下救生舱设计[KT]

内容简介：: 2 ( 2011 ) 189 196 18785220 2011 at i,00083, is a of in a is in is an of in In a of of in to by in 2011 or . is a an It is to 13. In of in is by ,5. an 6,7. of is to of in As to in or as to or . 90 i et / 2 ( 2011 ) 189 196 of is to of or to of of is of of in as or in of be by of 9. In to it of in of as 2. he by in as an in .5 g/ It as it As it to or be is 1%, of ) he in 200 1200 1700as of of cm of is an 2) he in 40 LC a 5 he of in to of i et / 2 ( 2011 ) 189 196 1913. of 1) of o of 1) as 5W, 10W, 20W, 30W, 50W, 70W, 90W, 120W. In of 0000 or of of . 050001000015000200002500030000350000 300 600 900 1200 1500 s105W 10W 20W 30W 500W at s , in of 40L. is to of is to 0W, in in 20W, to of 0W. of It a of it a in to or of to (2) of o an of of of 1) of of . 192 i et / 2 ( 2011 ) 189 196 of s in , 00W, At of be to . 94*+69 1 ; Q= m3/h ; V= of . 67m3/h, of 3333As in , of 10W In be 0W, 0m3/h, of 800In in to is In of % in by W in as to s of in of W 3L/ in At 5m3/h, of 00of 10,11, of 20uu 2 of of 95%. i et / 2 ( 2011 ) 189 196 of n to of 2) as 5820W. of of . 04060801012014016018020%0of O2 s , of in up it be . 0510152025 of of s , of 6L, of in to it 00L 20 in in a 94 i et / 2 ( 2011 ) 189 196 of it kg in of n 0kg 0 to of of to so it to of in 0 of At W, it 0 in in of 0Kg s in , 00 at in no 00to it in 1000 to 150 of so be at To be 100 in of If to be he of in on In of in a i et / 2 ( 2011 ) 189 196 195of it is to of in W. of . in s , 04of 67 of in of % of or 2 5 35 5 85 0 0.4(1288 5 630 8 1819 5 361 9 2559 8 2 7 3409 8 880 2 4201 6 661 9 1.1(: It 0to 0L 96 i et / 2 ( 2011 ) 189 196 0% of in 84. of on of in a It is of to a as 1) of in 000W; 2) of to W, 0W in 3) to of in is at of :3. at 7% of at to 4) is , it .7 5) In .1 1 S. J 1989(1):47. 2 S. J 2006(9):92. 3o, 2006. 4 X. 2003. 5 A 1995. 6 Y, 996. 7,J 2006 11 7981. 8 of 2010,6 (4): 119123. 9 on in 2010, 10: 14. 10 L,007. 11 R. 005. 矿井避难硐室中的二氧化碳净化特性研究李京，龙金哲（教授），王盛，刘蜀词，王蜀金属矿山安全高效开采和教育部国家重点实验室北京科技大学北京 100083，中国摘要避难硐室是一种在煤矿事故发生时救援被困矿工的设备。二氧化碳洗涤是环境功能舱内的一个重要控制系统。在本文中，相关功耗的系列实验，可提高在矿井避难硐室的二氧化碳洗涤效率，床厚度和其他因素并获得最佳的处理方式。然后将这些参数在封闭的生活配套实验室进行验证。关键词：避难硐室 ;二氧化碳，空气洗涤器 ;床厚度 ;净化特点避难硐室是为被困矿工在事故发生时提供一个安全区。它能够防止爆炸，高温，烟尘，有害气体外，并为被困矿工提供氧，碳二氧化碳洗涤，食品和水等在内的物品。在长期生存的情况下最重要的气态污染物是密闭空间，被困矿工产生的二氧化碳。从而避难硐室的空气洗涤器的设计。二氧化碳净化的主要方法是国内和国际上通用的化学药剂，完成清除空气中的二氧化碳和其他有毒气体。至于在美国避难硐室，澳大利亚和其他国家，常用动力驱动风机来对氧或液态二氧化碳进行空气净化的过程，同时实现供氧或冷藏。但风扇需要大量的压缩气体，因此，这种方法一般适用于体积较大的避难硐室或较大的氧气需求量。由于中国煤矿条件的复杂性，避难室的外形尺寸都比较小，电池为主要动力存储设备的防爆电风扇。由于空间的限制，在我国的避难硐室和某些特殊情况下，如停电或高温中可能出现的避难状态，空气中吸收性能洗涤可以影响能源，方便供给，吸收稳定，工作人员业务水平关乎是否可以实现低功耗和高效率的避难状态下去除二氧化碳和其他因素的影响，进行性能不同条件下的空气洗涤器的研究如下。二氧化碳在实验中使用名为们的研究小组开发的固态冰。粒状固体，具有疏松多孔结构。其粒径在 2范围内，堆积密度为 /毫升。它能够吸收酸性气体，如二氧化碳，二氧化硫二氧化碳。在生产过程中添加此它会出现粉红色。作为吸收二氧化碳，会变成白色或淡黄色，这表明应改为代理床。碳二氧化碳的吸收效率是 21左右，略高于平均吸收二氧化碳量，但具有成本低，操作方便，技术成熟的优点。 1）实验环境在样品室进行实验。其内部空间的大小是 4200 毫米 1200 1700器，总量是方米。被用作广场模型钢支撑框架胶囊。样品室结构板材。舱壁双钢结构，内部外部钢板厚度碳钢板，充满 5度的热绝缘材料。样品室的侧面配备了一个观察窗。 2）实验设备在实验中使用的主要设备，包括：摇滚列数据采集，各种 5 一氧化碳，氧气组合传感器，压力传感器，字式温度传感器，室内空气质素的二氧化碳监测和多功能控制器。对吸收空气洗涤性能进行了测试，根据不同的样品室权力和床厚度条件，因此，最佳操作条件，能源消耗，生命周期，层厚度及其他性能参数进行了测定。生活模拟实验进行了验证空气洗涤器的性能。（ 1）不同功率条件下的空气洗涤性能要测试的吸收率和空气洗涤功率之间的关系（ 1）设计如下：调整空气洗涤器，进行净化实验与空气洗涤功率下的运行状态： 5W， 10W， 20W， 30W， 50W，70W， 90W， 120W?。在样品室，初始二氧化碳浓度为 30000 右，二氧化碳浓度的变化条件下记录不同功率。根据不同功率的碳吸收二氧化碳。二氧化碳浓度在密闭空间迅速下降气作用下洗涤，吸收速率正比于输入功率的风机，和吸收时间成反比功率成正比的。当风扇功率电机，二氧化碳被完全吸收需 7 分钟，这表明，在更大范围，风机功率，更多的空气穿过洗涤器在每个单位时间。这是因为之间的反应，二氧化碳和药剂床完全运行，然后吸收率高。当风机输入功率进一步增大，吸收率逐渐减少。当输入功率 120 W，吸收率等于，电源灯。在这个过程中，该功率增加了飞行速度超过高，而且没有足够的反应时间的碳二氧化碳和代理商床。结果表明，空气流动速度也是一个非常重要的参数。当空速过高，或者改变通风，它不会增加吸收效率。因此，当流量达到一定的水平，为进一步提高吸收率，增大厚度或表面区域代理商床降低空速，充分考虑了。（ 2）最佳的运行功率空气洗涤器提高吸收效率，降低能耗和噪音污染，选择适当的速度成为一个重要的条件。通过吸收测试下二氧化碳不同的功率，最优运行功率空气洗涤器的决心下的不同需求吸收。通过实验（ 1）关系曲线，时间的减少二氧化碳和电力消费获得，这是显示在图 2。当风扇功率 100 W，吸收效率最高。在这一次，最大飞行速度的吸附床可以根据计算公式 1。吸附时间和能耗都是平等的。在特殊情况下，二氧化碳集中供给的太快，空气洗涤器可以在低浓度下运行，当空气流达到 90m3/h，和空速的吸附床 1800实际的援助，以确保较长的空气净化，是主要的性能指标。在条件的二氧化碳浓度小于 1%室，选择的标准是最低的能源消耗，图 1 显示了空气洗涤器运行在 5 是最好的能源消费点。而 8 人被安置在庇护所室为标准负载状态，根据人体的正常代谢呼吸，每个人生二氧化碳，而二氧化碳的生产速度吸收率的空气洗涤器在 13 /分钟，充分满足吸收需要 8 人在密闭空间。在这个时候，空气流动是 45/小时，和空速的吸附床 900合曲线的多项式逼近工具，厚度的吸附床（公斤）确定，功能之间的二氧化碳吸收时间和力量：函数拟合的相关系数为：差平方和：心水平的功能： 95%。为了获得在不同层厚条件下吸附床的性能比，吸附时间，实验（ 2）目的如下：空气洗涤器在斤，公斤，公斤， 8 公斤，现象，并运行在5 关系曲线。减少二氧化碳的时间和床厚度图 3 所示。当厚度剂床太薄，二氧化碳和接触时间过短；过度增加层厚度会增加要更多的体积空气阻力。此外，它可能是从已知的数字，随着剂量的增加，吸收时间下降趋势逐渐减缓。特定关系的床厚度吸收时间是显示在图 4。在理论上，每 10 小时会用吸附床，但由于设备的限制，实际反应不可能达到该有的程度，实验结果表明。什么时候有效吸收成分的吸收床含量相对较低，有能力控制二氧化碳会下降，所以这是非常必要的重要探索现实生活的每个吸收床。新型吸附床放置在空气洗涤器，和载重量公斤。 4 人正常的呼吸代谢模拟量，以二氧化碳流入室。同时打开空气洗涤器在 5，理论上，它可以保持二氧化碳浓度为 4 的人在 20 个小时。图 5 显示的变化碳二氧化碳浓度在室。在 800 分钟，二氧化碳浓度保持在范围，二氧化碳浓度在室内无明显波动，吸收表现好；在 800 - 1000 分钟，二氧化碳的浓度开始上升，但速度相对缓慢，它仍然是在安全范围； 1000 分钟后，二氧化碳浓度开始迅速上升， 1150 分钟后，二氧化碳浓度接近这影响空气洗涤器变得明显减弱，因此必须更换新床在这个时候。保证安全，吸收床应该改变在 1100因此，在案件的 8 人，使用寿命是每个吸附床果使用标准吸收床照设计要求，使用寿命是基本确定在矿井避难室上述实验功率消耗和其他基本参数的空气洗涤器的净化效率。但实验条件的基础上模拟呼吸状态。在真实的抢救过程中，呼吸的变化很大，在不同国家的人类活动，此外，温度和湿度也有很大的影响。这些参数将相对影响吸收性能的空气洗涤器，因此有必要验证的性能，通过仿真实验空气洗涤器。随机选择的四名健康男性志愿者的生活模拟实验。提出了五点五公斤机功率 5 W。变化的二氧化碳在实验过程中是显示在图 6。五点五公斤可以保持 504合居住的四志愿者，什么是指服务时间 8 公斤理 8 健康男性 367 1 显示碳二氧化碳吸收率。表 1 数据的吸收二氧化碳在生活配套实验从表 1：在活体实验模拟，吸收率相对稳定的。它一般在 30 分钟吸收二氧化碳的背包。平均吸收率在 40%的测试时间空气洗涤器在工作条件下，整个能源消费 18 通过实验，确定了空气洗涤器相关的重要参数。在此基础上，在一个封闭的空气洗涤器空间提出了最佳的操作性能和使用模式。提供一个指导设计和改进现有的空气洗涤器是非常重要。具体结论如下： 1）最佳反应条件，消除二氧化碳在避难室：剂量 20 公斤，最佳操作功率 100 W； 2）在紧急状态为配合救援，空气洗涤器最低操作电源要求是 5W。 3）在避难室由于能量储存的限制，空气洗涤器的建议在间歇模式，最佳比例的运行时间和停机时间是 2 : 3。什么时候在间歇模式，空气洗涤器将消耗能量，在连续 27%经营模式实现相同的吸收率条件。 4）最佳用量为 8 人 8 公斤。当呼吸 /分钟，这可保持时。相关文献 1 刘明举、孟磊、魏建平。近年煤与瓦斯突出的统计特性及其防范措施 ,煤矿安全 ,2009,(7):73 76。 2王柯泉 ,赵珊洋 ,玉秀清。煤矿、矿山避难室在发展的技术 ,2010。 3建筑避难的“六个系统”的安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监督局。 4胡锦涛 ,永久和临时避难室建设固定煤矿区、山西煤矿 ,20103。河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）中期检查表指导教师：邓乐职称：教授所在院（系）：机械与动力工程学院教研室（研究室）：机械教研室题目井下 12 人移动救生舱学生姓名刘小飞专业班级 08 机设 2 班学号 0828070157 一、选题质量：（主要从以下四个方面填写： 1、选题是否符合专业培养目标，能否体现综合训练要求； 2、题目难易程度； 3、题目工作量； 4、题目与生产、科研、经济、社会、文化及实验室建设等实际的结合程度）用井下移动救生舱设计，可以对我们所学专业知识进行一次综合训练，培养我们的独立思考和实际动手能力，并且增强设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的训练。我们既是一个挑战也是一个很好的锻炼提高过程。求完成 3 4 张 0 号图纸的设计图，每张图纸内容饱满 ,符合工程要求，必须手工绘制 1 张 1 号图幅的中等复杂程度的零件设计图，其余全部采用计算机绘图，说明书 2 万 3 万字。利于提高生产率，节约资金 ,增加企业效益 , 对我们以后不管是从事科研工作还是从事具体的实践工作都有很大的帮助。二、开题报告完成情况：在对选题的工作量、难易程度以及与社度考虑的基础上，并且通过和指导老师商量，已经按时完成开题报告。综上所述，本选题完全符合专业培养目标，能够体现综合训练要求，题目难易程度具有一定的工作量，并且具有较高的现实意义，完全符合本科生毕业设计的要求。三、阶段性成果： 1、单位实习，熟悉课题内容，搜集查阅相关资料； 2、具体问题具体分析，向老师同学和单位有关人士请教； 3、完成了实习报告，开题报告； 4、完成毕业设计初稿； 5、完成中期检查报告。四、存在主要问题：目前存在的主要问题： 1、对计算过程中可能出现的问题、原因分析及解决的方案有待进一步完善； 2、现阶段所进行的具体结构设计中的抗压材料选择、防水设计、供氧和空气检测系统、及排泄物的收集于处理等方面存在困难 , 其中出现的问题 ,主要原因是缺少其相关知识 ,需要进一步查阅资料和请教指导老师； 3、论文初稿的内容还不丰富，思考问题还不够全面，对材料缺少认真度量。五、指导教师对学生在毕业实习中，劳动、学习纪律及毕业设计（论文）进展等方面的评语指导教师：（签名） 2012 年 05 月 04 日河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）开题报告题目名称井下救生舱设计学生姓名刘小飞专业班级机设 2 班学号 0828070157 一、选题的目的和意义：根据世界各国对矿井事故的调查，在火灾、爆炸等事故发生现场瞬间受到伤害死亡的矿工只占事故伤亡人数的一部分，有相当一部分矿工都是因为在矿井透水或火灾、爆炸后不能及时升井或逃离高温、有毒有害气体现场，导致溺水、窒息或中毒死亡的。因此，各国都在大力建设矿井避难硐室和研制矿用救生舱，以便为矿井发生事故后无法及时撤离的矿工提供一个安全的密闭空间，对外能够抵御爆炸冲击、高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内能为被困矿工提供氧气、食物和水，去除有毒有害气体，赢得较长的生存时间。同时，被困人员还能通过舱内通讯监测设备，引导外界救援。目前，矿用救生舱可分为固定式和移动式两类。由于移动式救生舱能够随着作业场所变迁而移动，可根据需要改变架设位置，具有方便灵活的特点，所以应用日趋广泛。二、国内外研究综述：加拿大、美国、澳大利亚等国家的矿山安全法规和标准对推广、使用矿用救生舱有着硬性的规定。在相关政策法规的支持下，欧美各国十分重视矿山应急救援工作及相关研究，投入了大量的资金，使得一些具有较强科研实力的企业单位参与其中，如澳大利亚的国杰克肯尼迪金属制品公司(现代矿业安全支持有限公司 ( 德国德尔格安全设备有限责任公司 ()等。国外矿用救生舱已有不少成功应用的案例。如 2006年 1月 29日凌晨 3时，加拿大萨斯喀彻温省 (座钾盐矿井发生火灾事故， 72名矿工被困井下，转移至矿井救生舱 (澳大利亚中，经过 26小时全力营救， 72名矿工全部成功获救，在世界范围内引起轰动效应。 2 国内研究现状与国外相比，国内对矿用移动式救生舱的研究起步较晚，其设计思路还不十分成熟，缺少必须的试验和检验支持，更无行业标准可以依据。据不完全统计，到目前为止，国内有十几家企业、单位在进行矿用救生舱的研制工作。其中，北京科技大学承担的“十一五”国家科技支撑计划对救生舱的研究进展较快， 2008年 7月，在山西潞安集团模拟巷道内完成了 4人、 96小时的安全验证试验。三、毕业设计（论文）所用的主要技术与方法： 1在图书馆借阅相关书籍 2在学校数据库查找相关资料 3通过老师的指导 4通过浏览因特网上的相关资料 5对相关资料和数据进行理论计算和分析 6. 设计参考有关设计样板，完善设计方法，进一步完善设计结果 7 通过与同学探讨得出有关结论 8 自己总结资料得出结论四、主要参考文献与资料获得情况： 1 煤炭工业矿井设计规范 02152 煤矿安全规程 2010 年版 3 防治煤与瓦斯突出规定 2009 年版 4 矿山救护规程 2009 年版 5 煤矿井下移动救生舱的设计思路 2009年版 6防治煤与瓦斯突出规定 3 五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）第 1 4 周进行毕业实习 2 周。收集、整理相关资料。第 5 7 周毕业实习，完成实习报告，收集资料，完成开题报告。第 8 10 周总体方案设计，初步完成设计计算，外文翻译。第 11 14 周完成总装图和零件图的绘制和设计说明书。第 15 16 周修改和完善，准备毕业答辩。六、指导教师审批意见：指导教师：（签名）年月日河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 I 摘要多数矿难表明，矿井事故发生后形成的高温，有毒有害气体环境是造成矿工伤亡的主要原因。为井下矿工提供安全可靠的救生舱、避难硐室是降低伤亡的主要手段，是目前国际矿山应急救援的发展趋势和方向，煤矿井下移动式救生舱的设计可以为外部救援争取救援时间，保障矿工朋友们的安全。本文通过对救生舱的研究，完成了一整套救生设备的结构设计，首先主要介绍国家的相关规定。接着依据国家规定，确定设计目标。之后计算出救生舱的容量要求，进而确定的救生舱的整体结构。除此之外，本文还通过了一些技术参数验证，对井下救生舱内部环境做了更好的安全措施，确保矿工能够有足够的时间等待救援。本文还介绍了有关救生舱的维护及保养内容。在最后说明了以后需要改进的方向。关键词：救生舱避难硐室结构设计河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 to of of or is To of is to is of of to a of of to to of In to do to to In to 南理工大学万方科技学院本科毕业论文 i 目录前言 . 1 1 绪论 . 2 究意义 . 2 关领域国内外技术研究现状 . 4 外紧急避险系统现状 . 4 内紧急避险系统现状 . 6 外可移动式救生舱的基本情况及特点 . 8 内可移动式救生舱的基本情况及特点 . 14 外应用现状及国际知名应急避难室生产企业及产品 15 文可移动救生舱设计任务 . 17 2 煤矿井下移动式救生舱技术要求 . 18 用范围 . 18 制依据 . 18 本要求 . 18 井救生舱设置地点和数量 . 18 生舱安放硐室的要求 . 19 风设施 . 20 水设施 . 20 电设施 . 20 讯设施 . 21 能及配置 . 21 理与维护 . 25 3 救生舱结构设计 . 27 护壳壳材料的选择 . 27 用材料的一般原则 . 27 材的方法与步骤 . 28 护壳材料的确定 . 30 品的结构设计 . 30 品的安全防护设计 . 32 用环境 . 34 护壳壳体的设计 . 34 接结构的设计原则 . 34 护壳体焊接结构设计 . 37 察孔的设计 . 37 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文观察孔应满足的条件及其结构 . 37 他结构的设计 . 39 4 救生舱的移动装置 . 42 车 . 42 车的主要类型 . 42 靴 . 43 生舱移动装置工作原理 . 43 5 救生舱模型的建立 . 44 软件介绍 . 44 的概述 . 44 的特点和优势 . 44 用救生舱各个零件模型的建立 . 46 护壳模型的建立 . 47 观察孔保护壳模型的建立 . 47 急舱门模型 . 48 6 技术参数验证方法 . 49 本参数的测量和计算 . 49 数测量 . 49 数计算与合理性的验证方法 . 50 要技术参数验证方法 . 52 密性的验证方法 . 52 高温的验证方法 . 53 7 井下可移动救生舱管理及维护保养 . 56 伍组织 . 56 常维护管理 . 56 内各设备的保养 . 57 训与应急演练 . 62 8 全文总结 . 63 致谢 . 65 参考文献 . 66 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 前言根据世界各国对矿井事故的调查，在火灾、爆炸等事故发生现场瞬间受到伤害死亡的矿工只占事故伤亡人数的一部分，有相当一部分矿工都是因为在矿井透水或火灾、爆炸后不能及时升井或逃离高温、有毒有害气体现场，导致溺水、窒息或中毒死亡的。因此，各国都在大力建设矿井避难硐室和研制矿用救生舱。矿用救生舱可以为发生事故后无法及时撤离的矿工提供一个安全的密闭空间，对外能够抵御爆炸冲击、高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内能为被困矿工提供氧气、食物和水，去除有毒有害气体，赢得较长的生存时间。同时，被困人员还能通过舱内通讯监测设备，引导外界救援。每年世界上矿难频发，如何预防事故发生和减少人员伤亡一直是世界矿产安全工作的重点，救生舱的研制使煤矿救援进入了一个崭新的阶段，一出现便成为了研究热点。目前，最大限度预防矿山事故，减少人员伤亡依然为一项世界性难题。为此，在继续深入研究事故防范措施的同时，国家投入大量人力财力到矿山重大灾害应急救援技术方面。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 1 绪论究意义我国作为能源消费大国，煤炭在我国能源生产的大格局中占有绝对的比重，达到近 70%。我国的煤炭产量虽然只占世界煤炭产量的 1/3，但煤矿矿难死亡人数占世界煤矿事故死亡人数的 4/5。世界每发生 20起导致死亡人数最多的煤矿灾难中，就有 8起发生在中国，频繁的矿难不仅造成了许多家庭的破裂，同时也严重影响了中国的国际形象。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）明确要求“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技术装备校准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于 3年之内完成”，即监测监控系统，实现对煤矿井下度、瓦斯、风速、温度的动态监测；人员定位系统，掌握各个区域的作业人员分布情况；压风自救系统，确保发生灾害时现场工作人员有充分的氧气供应；避难硐室、可移动式救生舱等紧急避险系统，实现井下灾害突发时的安全避险；通信联络系统，实现矿井井上下和各个作业地点通信畅通；供水施救系统，在灾害突发后为井下作业人员提供清洁水源或必要的营养液。其中监测监控、人员定位、压风自救、供水施救和通讯联络在煤矿日常建设中已经基本完善，只有紧急避险系统没有完善的理论及实践研究，事故发生的瞬间，因坍塌、爆炸、冲击波等伤害而遇难的人员，仅占事故伤亡总人数的 10%左右；而 90%的煤矿工作人员遇难。是由于事故发生后附近区域氧气耗尽，同时含有高浓度的有毒有害气体，而逃生路线被阻断，无法及时撤河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 3 离到安全区域所造成的，因此，建设一个使现场人员能够及时避开危险的安全场所，是减少人员伤亡的最可靠的措施。为进一步提高煤矿安全防护和应急救援水平，保障矿工生命安全，促使煤矿安全生产，借鉴美国、澳大利亚、南非等国家成功经验和做法，国家把建设煤矿井下避难所（就生硐室）应用试点已列入 2010 年煤矿安全改造项目的重点支持方向。煤矿井下紧急避险系统是在井下发生紧急情况时，为遇险人员安全避险提供生命生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体，紧急避险系统建设包括为井下人员提供自救器建设井下紧急避险设施，合理设置避灾路线，科学制定应急预案及进行自救培训等，紧急避险系统是煤矿井下安全避险六大系统的核心部分。 2010 年五月19 日，国家安监总局在山西潞安矿业集团常村煤矿召开全国井下救生舱等避险设施建设现场会，该矿当时已建成 1 个永久避难硐室和2 个救生舱，据常村煤矿估算，采用永久避难硐室 +救生舱模式，全矿井约需费用一亿元。紧急避险系统能够在保障矿工生命中发挥重要作用。美国矿山安全健康监察局（析了 1900 2006 年的煤矿井下事故，发现 264 名矿工在事故发生后依然幸存，但最终只逃生和等待救援中丧生。针对类似情况下的矿工安全，为，通过实施新的标准可挽救其中 43 名矿工的生命，余下的 221 名可通过建立紧急避险系统为其提供生命保障，计，如果使用救生舱等避险设施，可使井下发生事故后矿工生命挽救率提高 25% 75%。有关专家对国外36 起典型事故进行分析，发现发生在工作面区域的人员死亡大部分发生在逃生途中；火灾和窒息事故的人员死亡主要发生在人员逃生或逃生受阻的过程中。因此，建立井下紧急避险系统对提高遇险人河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 4 员的生存概率十分重要。关领域国内外技术研究现状外紧急避险系统现状一直以来，欧美各发达国家对矿井事故的应急救援工作十分重视，将应急避难空间作为地下矿山应急救援工作的重要部分进行了大量的研究。其中，对于加拿大、美国、澳大利亚采矿业发达等国家，在地下矿山中设置和使用矿井应急避难室，已经是矿井应急救援中的一项成熟而有效的技术，并且已经有了多次成功营救的经验。目前，国外矿井中使用的应急避难室主要有以下三种类型：（ 1）永久性固定避难室（在矿井巷道两侧地层中直接挖掘而成，主要布置在主巷或逃生路线上。利用贯穿岩层到达地面的管道为避难室内持续地输送氧气、实现通讯。（ 2）临时性固定避难室（在矿井工作区域附近的巷道岩层中挖掘而成，依靠氧气瓶等设备为避难室提供一定时间的氧气。当此处采掘工作完成后，临时性避难室即被废弃，室内密封门、氧气瓶、通讯、监测仪器等重复性使用设备将拆除并转移到新建设的临时避难室中。（ 3）便携式避难室（多数为车体式结构，具有行进装置或者吊装、拖曳部件，能在巷道中移动，随工程进度不断改变架设位置。氧气瓶、通讯、监测仪器等设备均安装在车体中。南非自 20 世纪 70 年代就出现避难所。 1986 年矿矿难（死亡 177 人）后，法律强制井工矿必须设立避难所。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 澳大利亚金矿自 2000 年一直使用可移动式救生舱，目前已是法律的基本要求。美国煤矿井下避险设施的应用起源于 2006 年，西弗吉尼亚州萨戈煤矿发生的爆炸事故（死亡 12 人），引起社会的高度重视，美国国会通过了 2006 年矿工法。其后，有关政府出台了新的矿山安全管理规定，规定井下必须设置气密性避难所。印度、英国、德国、法国等也在研究和应用避难所。从使用情况来看，早期主要用于金属矿山，煤矿应用研究较少，认为煤矿在灾变时期容易发生火灾或爆炸等次生灾害，突发紧急情况下人员尽可能撤离。目前，越来越多的国家规定煤矿井下必须设立避难所。国外煤矿井下紧急避险系统的建设和使用，有以下几个方面好的经验：（ 1）世界各主要采煤国对井下紧急避险系统的建设和使用维护管理均有明确的法律法规，美国、南非等还建立了救生舱标准，使煤矿安全保障能力具备必要的法制基础。（ 2）有紧急避险系统的整体设计，并于其他安全保障系统有机结合，美国职业安全健康研究院在有关报告中指出：避难所挽救生命的可能性只有在煤矿经营者结合救生舱制定全面的逃生救援计划的情况下才会实现。（ 3）井下紧急避险设施应实现对矿井的全覆盖，所有井下人员，包括生产人员、管理人员及可能临时出现的人员应有避难空间，澳大利亚西澳矿山安全检查规章推荐避难所容量应为服务区作业人员数量的 2 倍以上。（ 4）避难所的设置应考虑多方面因素：所服务区域的特点（空间结构、危险源分布、作业类型等）；灾变时期人员抵达难易程度、河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 所需时间；随身佩戴自救器的防护时间；岩体稳定性和支护有效性。（ 5）避难所类型的选择应考虑所服务区域的特点及可能发生的灾害类型。一般规定，避难所的类型由煤矿根据自身的特点自主选择，以满足矿工避险需要的原则。目前，南非煤矿以避难硐室为主；美国煤矿井下配备避难所 1193 台，其中软体式救生舱 1000 台、硬体式救生舱 123 台，避难硐室 70 个；加拿大煤矿采用避难硐室与救生舱相结合方式，二者的数量比约为 1:5，救生舱以硬体式为主。（ 6）避难所的有效防护时间主要根据灾变时期应急救援时间确定，南非规定避难所的有效防护时间为 8 24h，澳大利亚规定至少36 h，美国规定不低于 96h。（ 7）避难所采用两道门结构，以便形成风障，防止有毒有害气体侵入，必须有供氧、有毒有害气体处理、温湿度控制、通信、指示等设施及自救器、饮水机、急救设备等。（ 8）建立规章专人管理，确保始终完好，时刻能用。南非矿产法规定：避难所和其他安全设施需要定期检查，检查的时间间隔由矿主咨询矿井督察后决定，或由矿主制定专人调查后上交的报告决定。澳大利亚规定：避难所在井下首次安装时应进行试验测试，包括真空测试，电源支持测试等，以后一个合理周期（ 6 或 12 个月）也应检测，应按照制造商的要求对避难所进行经常性的检查和维护，并作为日常工作的重点。（ 9）将安全使用避险设施作为员工培训和应急演练的重要内容，确保人皆会用。内紧急避险系统现状 2007 年 10 月，澳大利亚巴瑞克矿区的一座金矿发生井下车辆火灾， 54 人被困，躲入救生舱后全部成功获救。 2006 年 1 月 29 日凌河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 晨 3 时，加拿大萨斯喀彻温省（座钾盐矿井发生火灾事故， 72 名矿工被困井下，转移至矿井应急避难室（澳大利亚司生产）中，经过 26h 全力营救， 72 名矿工全部成功获救。 2003 年和 2004 年，南非的两个特大先后发生停，电和火灾事故，其中一个矿井下有 3400 多人，结果只死亡 9 人，有280 人是救护队在井下各个避难所里就出来的；另一个矿在 2600 人返回地面后，发现有 52 人失踪， 2 天后在井下的避难所和救生舱里找到，全部被救。 2008 年 8 月 1 日，河南平禹煤电公司发生突出事故， 2 名矿工及时躲进 220 米外的硐室避难成功获救。因此，可以看出紧急避难系统的建立，对提高煤矿井下紧急避险能力，减少事故伤亡，促进煤矿安全生产具有十分重要的意义。目前我国井工煤矿井下工作人员避难步骤一般为：灾害发生后，在灾区范围内的井下工人应马上佩戴自救器，选择不需穿越火区且距新鲜风流最近最安全的避灾路线迅速进进入安全区域，并尽快升井避灾。着不仅需要井下逃生人员清楚灾害位置，熟悉通风系统、避灾方法和逃生路线，还需要有能够提供足够氧气的自救器来保证工人安全升井。因此有很大的局限性主要表现在：（ 1）在发生灾害后，由于工人在井下分布较为分散，所以不能够及时了解灾害位置和洞察发展趋势如火灾发生时，井下逃生人员无法获悉地面应急抢险指挥部是否实施了反风风流短路等控风避灾措施，因此无法了解实施控风避灾措施后的避灾路线，尤其在灾害产生风压和主风机风压综合作用引起的巷道风流漩涡或紊乱情况下，致使灾变期间风流情况千变万化。（ 2）灾害发生时井下工人一般会产生极大的心理压力，不能选择正确的避灾路线，因而产生流动混乱，并且地面应急抢险指挥部河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 因井下逃生人员流动混乱无法确定逃生人员位置，特别是无法通过一些必要的控风措施来控制灾害扩展和蔓延。（ 3）避灾时流动混乱，使得已经佩戴了过滤式自救器的井下工人，可能会误入烟雾浓度较高区域，破坏过滤式自救器过滤一氧化碳等有害气体的作用，造成逃生人员中毒或窒息死亡。目前我国井工煤矿工人所使用的隔离式自救器最大供氧时间约为 45在45内，无论在大型煤矿还是小煤矿，要在事故发生后逃离危险区域都是非常困难的。（ 4）狭小的井下空间，关系复杂的矿井通风及巷道联通，以及巷道类型和逆流风速等环境因素灾后都会限制人员逃生。基于上述， 2008 年 2 月被科技部批准立项的国家 “ 十一五 ” 科技支撑计划 “ 矿井重大灾害应急救援关键技术研究 ” 项目（编号：2006专题 “ 遇险人员快速救护关键技术与装备的研究 ” （编号： 2006，提出了 “ 可移动式救生舱 ” 子专题（由北京科技大学和潞安矿业集团公司承担），研制出的救生舱应具有能抵御矿井内瓦斯煤尘爆炸、火灾、水灾等灾害，并能够在压风、电力等线路中断的条件下 8 人存活 4 天以上的特点，该救生舱具有密闭舱体、密闭空间气体与人体参数监控系统、空调系统、供电系统、通讯系统等，可以达到国际先进水平。外可移动式救生舱的基本情况及特点目前可移动式救生舱按其材质可以分为钢制救生舱（硬体式救生舱）和可充气式救生舱（软体式救生舱）。钢制救生舱：外壳是钢制的，能承受一定强度的压力，一般入口处占有近 1m 的空间用以设置双层门或其他阻止外界气体进入生存舱室的装置。中段大部分空间为有双排座椅的人员生存室，有少河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 部分仪器设备在此处。避难室另一端为主要设备隔间，动力系统等大部分设备均在此处。如图 11 图 1 1 避难室布局示意图图 1体式救生舱可充气式救生舱：救生舱采用阻燃、耐高温帆布等软质材料制造而成。工作时张开一个气囊，矿工将在张开的气囊中得到庇护。未工作时，气囊和氧气瓶、空气瓶、二氧化碳洗涤装备、降温设备、食物、水、急救用品等存在一个防爆的拖撬之中。如图 1 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 图 1充气式软体救生舱救生舱具备基本功能包括气密性、隔热性、供氧、空气调节、动力系统、体监测、通讯指标、附属设施，但具体指标不同。（ 1）气密性：目前气密性问题主要是靠双层门、空气帘配合以正压空气得以解决的。一般情况下，避难室双层门结构是在进门端设置两道气密门，而且两道门通过连锁装置控制，不能同时处于开启状态，以免外界气体直接进入主舱。单层门则会设置厚重的塑料空气帘（如图 1挡空气。图 1 4 图 1 5 以上单纯使用气密门的设计并非阻止空气进入的可靠方式，河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 11 公司在双层门之间使用的正压空气阻隔系统（图 1够利用增加舱室内部气压很好的阻止有害气体进入。当人员开启第一道气密门时，内部第二道门处于关闭状态。此时排气系统通过外接矿用正压空气管道或者高压空气瓶中的空气释放，使避难室入口处空气压力高于外界气压，向外排气防止有害气体涌入，随后关闭第一道气密门，再进入生存舱。（ 2）隔热性：国外一般采用在舱体内壁涂抹隔热材料，厚度一般为 20右 ,实际使用中填充隔热材料形成隔热层 ,能够有效的减少舱内外热量的传递。（ 3）供氧装置：目前，国外矿用应急避难室的正常氧气供应主要靠矿用压缩空气和压缩缩常在应急救援中意外时常会发生，避难室的正常此，避难室中还应设置应急用的方便外避难室中配备的应急氧源一般为自含氧发生器（又称为氧烛。（ 4）空气调节装置：国外的避难室绝大多数使用空调来控制温度。空调主机可置于避难室内部，而压缩机必须外置，因此，在爆炸事故频发的煤矿中，避难室空调压缩机的防爆是不得不面对的问题。此外，在 20 多要有足够的电力运行空调，而矿难时外部电力切断，只能靠电池维持。所以，避难室生存时间的长短很大程度上要决定于空调和备用电池的功率之间的相互协调。（ 5）动力系统：避难室中的空调、照明、电子控制设备等都要依靠电力来维持，尤其是大功率的空调压缩机，要消耗大量的电力河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 资源。目前，国外矿用避难室的动力供应系统一般分为两部分：矿山电源和不间断电源）。避难室在正常情况下接入矿山用电源，经变压转换设备、调整电压电流适应舱内设备的规格。而在矿难发生时，会出现矿山用电源可能由于线路遭到破坏，或者因救援工作需要人为切断的情况，此时，就需要自动切换到避难室内部备用的维持相应设备运行。一般情况下，要由蓄电池供电。矿井用蓄电池要求本质安全，并且由于要长时间维持大功率的空调设备运行，需要大量的串、并连蓄电池以提高电池电压及容量，根据上述特性、国外多数避难室选用的应该为铅酸蓄电池。（ 6）前，国外避难室的标准要求将下，一般不允许超过北美司生产的气净化器是目前国际上较先进的空气处理装置，它按照使用的吸收药板数量分为单床和双床两种，呼吸过的气体进入处理器后，时净化器连接的瓶经调节装置控制向空气中加如与积相等的净化后的气体达到可呼吸的标准。单床气净化器能够47h 使容纳 10 人的避难室保持国外避难室中一般选用碱石灰（成的混合物）作为要是因其价格低廉、性能可靠，保质期长。（ 7）气体监测：避难室中的监测系统主要监测的对象一般包括力、温度、湿度以及各种设备的运行状况。监测仪器在避难室内分为固定式和便携式两种。固定式的仪器一般主要用于避难室生存空间内的各种环境参数以及各类电子设备、动力的监测。此外，避难室内还配备有一部分便携式气体检测设备，河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 13 由被困人员中有经验的矿工操作，每隔一段时间对密闭空间内气体循环较差的角落进行检测，防止有毒有害气体局部积累。（ 8）通讯系统：国外一般采用有线通讯、无线通讯、应急通讯及各通讯方式失效情况下的信息交流方法，形成多级通讯保障体系。各通讯设备应技术先进、安全可靠。救生舱的设计制造应为在各通讯方式失效情况下的信息交流创造条件，具体方法应在救生舱内明确告知。（ 9）附属系统：应急避难室中除了主要的设备仪器外，还有设计有一系列附属设施以满足被困矿工的生存需要、协助完成救援工作。化学厕所：国外避难室中设置的厕所一般采用化学方法对排泄物进行消毒和处理，同时，厕所的设置位置会与人的生存舱隔离开，多数在避难室入口处的排气间，能够将臭味随气体排到外界空间。照明装置：由于应急救援中电力资源宝贵，避难室中的照明装置除了要求本质安全外，还要尽可能的节省电力。因此，避难室中一般使用能耗低、维持时间长、维护简便的光二极管 )灯。自救器：避难室中必须配备有一定数量的隔绝式便于避难室内人员短时间外出进行检测、营救或自行撤离。逃生窗：矿难发生后，矿井内部情况复杂，爆炸、塌方等各种原因都有可能导致避难室入口被堵住或损坏而无法开启舱门，因此，避难室需要有应急逃生的窗口，在需要紧急出舱时，被困人员能够从内部不太费力地徒手（也可借助避难室内部工具包）打开逃生窗离开避难室。逃生窗内外两侧结构不同，外侧在正常情况下能够达到气密性，同时具有与外壁其他部分相同的防爆能力；内侧紧固件河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 14 拆卸后逃生窗就能整体向外推出露出逃生孔。逃生窗主要材料为防爆玻璃，所以平时也可作为观察窗观察外界状况。急救包：国外避难室中通常还配备有急救包，里面有一般情况所需要的急救药物、器材等，能够用于对受伤的矿工及时进行简单的包扎、消毒、治疗，防止受伤部位伤情恶化。工具包：等待救援期间，避难室的各种设备可能会出现运行上的小问题，需要及时排除。所以避难室里还应配备一个工具包，里面包括检查、维修室内各种设备的工具、说明书、维修材料以及供被困人员撤离用的逃生手册、逃生路线图等。外部标识：矿难发生时，由于烟雾、粉尘弥漫等各种原因，矿井中的能见度可能大大降低，为了引导无法撤离的矿工及时确定最近的避难室的位置，避难室舱体外壁以及周边的一定范围内都应设置有声、光提示的标识。这些标识包括巷道墙壁上的反射带方向标志、避难室上安装的警示灯和外壁上粉刷的荧光带等。（ 10）硬体舱和软体藏均采用过度藏结构。过渡舱设气幕和压气喷淋装置，以阻断和冲洗人员进舱时可能带入的有毒有害气体。内可移动式救生舱的基本情况及特点国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局将救生舱技术列入“十一五国家科技”支撑计划，并取得了开创性成果。 2009年 12 月，国家煤矿安全监察局发布了煤矿井下避难所试点建设基本要求（试行），提出了可移动式救生舱的基本功能要求。目前全国有超过 30 家单位从事救生舱及避难硐室配套设备的研发，其中有 10 多家单位已制造出产品，相关企业还与澳大利亚、美国等公司开展了有效的国际合作。我国救生舱产学研紧密结合，具备高起点。在充分借鉴国外成河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 15 功经验和做法的基础上，将潜艇、船舶、高楼逃生等领域的一些高新技术用于救生舱研发，提高了技术含量，具备航空潜艇等研发背景的机构进入救生舱的开发领域，有力的推进了研发进程，从已研制的产品看，我国产品的功能要求和环境适应性高于国外产品。但从总体上来看，我国救生舱的研发尚处于探索初期，技术引进和相关领域技术尚处于组装、仿造、借用阶段；研制出的救生舱基本未经过实践检验，需通过使用后再不断调整优化；也尚需通过试点试用的总结。外应用现状及国际知名应急避难室生产企业及产品（ 1）政策、法规的支持 2006年 1月 29日凌晨 3时，加拿大萨斯喀彻温省（座钾盐矿井发生火灾事故， 72 名矿工被困井下，转移至矿井应急避难室（澳大利亚司生产）中，经过 26h 全力营救， 72 名矿工全部成功获救，在世界范围内引起轰动效应。上述应急避难室成功应用的前提在于政策、法规对应急救援工作的明确规定，加拿大萨斯喀彻温省的矿山应急响应规程（求，地下矿山（包括煤矿）要设置长期的和临时的矿工应急避难室，这些避难室内存放一定量的氧气、水和食物，通讯设施要直达地面。美国、澳大利亚等国家的矿山安全法规和标准也对推广、使用矿井应急避难室有着硬性的规定。（ 2）经济、技术、市场基础在相关政策法规的支持下，欧美各国十分重视矿山应急救援工河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 16 作及相关研究，投入了大量的资金，使得大量的具有较强科研实力的企业单位参与其中。矿井应急避难室是一种需要集成多种高新技术的科技产品，因此，尔格等综合性安全设备公司具有相当的技术优势。这些企业从事工业安全领域研究多年，生产矿用安全设备、监测、通讯仪器等一系列的应急救援设备，能够在本公司内部完成整个应急避难室系统所需的全部设计研究。相比之下，国内缺乏具有类似完成大型设备研发能力的企业，只能依靠多个部门共同合作完成，带来诸多协调上的问题。国外安全生产的氛围浓厚，同时经济实力强大，应急避难室等设备具有广阔的市场。同时，由于采矿行业水平较高，各类矿井的条件相当，管理水平高，工艺简单，具备了推广、使用应急避难室的条件。（ 3）国际知名应急避难室生产企业及产品目前，国际上得到美国矿业安全健康管理局（术认证的生产应急避难室的主要公司及其部分产品如下：大洋洲地区澳大利亚统公司（产的 5 人避难室；澳大利亚全工程公司（产的速移动救生站；澳大利亚造有限责任公司（生产的北美地区美国杰克肯尼迪金属制品公司（产的急避难室；北美疗设备公司（产的用避难室；河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 17 现代矿业安全支持有限责任公司（产的难室。另外还有：美国司（国际空气系统有限责任公司（美国生化避难室有限责任公司（国际微克服务公司（欧洲地区德国德尔格安全设备有限责任公司（生产的道用应急避难室文可移动救生舱设计任务本文可移动救生舱设计任务参数见表 1 1移动救生舱设计任务参数项目参数额定人数人 12 额定防护时间 h 96 抗冲击力爆炸冲击力 2 瞬间耐高温能力 1200 持续耐高温能力 55 最大耐水压能力格尺寸（ L W H） 720 1900 2118 空载质量 t 间安全系数 = 南理工大学万方科技学院本科毕业论文 18 2 煤矿井下移动式救生舱技术要求用范围本要求规定了煤矿井下移动式救生舱（以下简称救生舱）井下的安装、维护和管理等要求。制依据煤炭工业矿井设计规范 2005 煤矿安全规程 2010年版防治煤与瓦斯突出规定 2009年版国家煤矿安全监察局煤矿井下避难所试点建设基本要求（煤安监司办 2010第 9号）国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装 2010 146号）本要求井救生舱设置地点和数量矿井应根据井下作业人员和巷道断面等情况，结合矿井避灾路线，合理选择和布置移动式救生舱。有突出煤层的采区应设置采区避难硐室或救生舱，设置位置应当根据实际情况确定，但必须设置在防逆流风门外的进风流中。煤与瓦斯突出矿井以外的其他矿井，从采掘工作面步行，凡在自救器所能提供的额定防护时间内不能安全撤到地面的，必须在距离采掘工作面 1000米范围河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 19 内设置。突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超过 500米时，必须在距离工作面 500米范围内设置避难硐室或救生舱。救生舱规格和数量应满足所服务区域内同时工作的最多人员的避难需要。生舱安放硐室的要求 A：救生舱安放硐室的设置应避开地质构造带、应力异常区以及透水威胁区，并要求尽量布置于岩层中，且顶板完整、支护完好（采用混凝土，厚度 200 300前后 20合安全出口的相关要求。应保证道路畅通，安全间距、风速等符合煤矿安全规程及相关标准的规定。 B：救生舱安放硐室的形状宜采用半圆拱形，高度大于生舱安放硐室的尺寸，应根据选用的救生舱的规格和通风要求确定。 C：救生舱安放硐室内地面应高于巷道底板泥铺底厚 150200斜度不大于 3，以保证救生舱水平放置时保持平稳。 D：救生舱安放硐室顶板应安装防水设施，不得有滴水现象。 E：救生舱安放硐室外 20米范围内不应堆放易燃物品。 F：

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