專利名稱：煤礦井下瓦斯爆炸防塵半面罩式個體逃生裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種煤礦井下瓦斯爆炸防塵半面罩式個體逃生裝置。
背景技術：
由于經濟的高速發展，對能源的需求也是飛速提高，作為以煤炭為主要原料的國家，煤炭的開采量也節節攀升，于是煤礦安全事故也頻頻發生造成大量人員傷亡。經過對礦難現場和傷亡人員的大量數據分析，發現井下工作的死亡人數90%以上是因為瓦斯爆炸后吸入了一氧化碳氣體而導致的。 —些大型礦井下都有救生倉，只要瓦斯爆炸事故發生前后井下人員能夠順利進入救生艙就不會有生命危險，但是遇上瓦斯突出情況時事故將在極短時間內發生，如果采用傳統的自救器根本沒有辦法在短時間內自救。 長期以來，礦山井下普遍使用的隔絕式氧氣自救器使用程序較為繁瑣。通常先卸下佩戴的防塵口罩，打開呼吸器上蓋的兩個卡口 ，取下上蓋，開啟閥門通氧氣，將皮囊上的鼻夾將鼻子夾住，打開氣囊塞子然后用嘴咬住皮囊呼吸嘴。在平靜熟練情況下從接到瓦斯預警到開始佩戴化學氧氣自救器至少需要90秒鐘，這時井下工人還必須停留下來操作，這
樣也占用了寶貴的逃生時間。再加上傳統化學氧氣自救器必須是手持或嘴咬也給逃生帶來
不便，如果一旦瓦斯爆炸其產生的沖擊波極有可能將井下工作人員摔倒更有可能導致其昏
迷，這時氧氣自救器就會從口鼻處脫離達不到保護的作用，最終就會被一氧化碳窒息而死。 我們從大量的井下瓦斯爆炸現場數據中看到，井下瓦斯爆炸后其一氧化碳的濃度
一般在1 10%，這個數據意味著，在這個環境下只要吸入一口就會失去寶貴的生命。那么
我們可以判定常規自救呼吸器在井下瓦斯爆炸過程中的自救幾乎沒有可能。 現在也有一些產品采用了瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、壓力傳感器或震動傳感
器以期達到"自動"的效果，但是這些產品最終只是停留在紙上。其不能實施的原因主要
是 1、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器如果佩戴到個體上必須要求體積小，重量輕。但是這些"迷你"型的產品響應時間長達1 2分鐘，而且靈敏度級差。 2、靈敏度較高的進口產品其價格昂貴到千元以上，以這樣的產品作為個體裝備的配件顯然沒有推廣的意義。 3壓力、震動傳感器也會因為工作過程中的震動、現場設備的影響和落物等原因導致其誤動作，可以想象這樣工人怎么能夠安心生產，而且每次的誤動作對其心理上造成的傷害要多少時間來修復。
發明內容
本發明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種不用人工開啟閥門通氣，與使用者
結合牢固，為井下工作人員提供逃生的寶貴時間和機會的煤礦井下瓦斯爆炸防塵半面罩式個體逃生裝置。
本發明目的的實現方式為，煤礦井下瓦斯爆炸防塵半面罩式個體逃生裝置由自動 氧氣呼吸器、防塵半面罩和控制部分組成， 自動氧氣呼吸器的殼體底部一邊裝氧氣瓶，氧氣鋼瓶、過濾器、減壓閥、壓力表和 電磁閥螺紋串連在一起，電磁閥、溢流閥與皮囊連接，氣體導管的呼氣口與出氣單向閥連 接，并置于皮囊中，氣體導菅的吸氣口與進氣單向閥連接，單向閥與0)2吸收劑中的中心空 管連接，電源和控制電路板放入氧氣瓶下的殼體底部，殼體底部另一邊裝篩網，篩網內有 C02吸收劑，皮囊折疊在上蓋中，上蓋與殼體連接，殼體底部密封， 防塵半面罩的電磁開關固定在底座、上，截止閥固定在電磁開關的驅動軸上，呼氣 閥、吸氣閥安裝在底座上，呼氣閥、吸氣閥位于電磁開關兩邊，并處于同一平面，接顏面罩扣 接到底座上，過濾罐與底座下部螺紋連接，通氣管用卡扣連在底座下方，接顏面罩有與氧氣 鋼瓶連接的氣管，過濾罐下部用端蓋固定， 電源的正極接三端穩壓集成電路N1的1腳，負極接N1的2腳，N1的3腳接超再生 式接收器N2的1腳，超再生式接收器N2的2腳接解碼器單元N3的1腳，N3的4腳接六反 相觸發器N4的1腳后分兩路， 一路由N4的2腳接六反相觸發器N5的3腳，N5的4腳接三 極管場效應管Q1的輸入端，三極管場效應管Q1的輸出端接電磁開關，另一路由N4的2腳 接六反相觸發器N6的5腳，N6的6腳接三極管場效應管Q2的輸入端，Q2的輸出端與電磁 閥連接。 本發明借助煤礦井下強大的瓦斯監測，和其它事故監測系統，通過預警網絡將預 警信號用固定頻率的微波將整個礦井覆蓋。由控制電路上的超再生式接收器將接收到預警 網絡傳來的預警信號，經解碼、放大到三極管場效應管，三極管場效應管將預警信號傳給電 磁開關和電磁閥，電磁開關開啟將截止閥拉下，進而將接顏面罩的呼、吸氣閥關閉，與外界 有毒氣體隔絕。同時電磁閥開啟，氧氣鋼瓶中的氧氣經過濾器過濾，減壓閥降壓成10公斤
壓力后向皮囊中充氧，折疊在上蓋中的皮囊在io公斤壓力的推動下，將活動上蓋頂開后，
脫離并完全張開，并經氣體導管向防塵半面罩的接顏面罩內供氧，呼出的氣體經氣體導管、 出氣單向閥流經C02吸收劑，經清洗、過濾后循環使用。
本發明有以下優點 1、利用煤礦現有的安全監測系統和預警網絡 2、防塵半面罩的呼、吸器通道在電磁開關的驅動下自動關閉，無須取下已經佩戴 的防塵面罩。 3、壓縮氧氣通過防爆電磁閥自動輸入皮囊，不用人工開啟閥門通氣， 4、通過10公斤氧氣壓力使皮囊將呼吸器上蓋頂開，皮囊自動彈出減少了打開蓋
子人工操作的時間， 5、防塵半面罩的使用省去了所有人工操作環節和有效防止了因為爆炸沖擊波導 致的呼吸器脫落、漏氣和停止工作， 本發明完全解決了傳統的自救裝置佩戴繁瑣，在受爆炸沖擊波影響時容易與人體 脫離，和昏迷個體因為失去知覺而導致嘴角漏氣或體壓力不夠導致呼吸器停止工作等問 題。在忙亂緊張的事故現場，使用本發明，無須使用人員花費大量寶貴的時間手動開啟、佩 戴呼吸器，為井下工作人員贏得逃生的寶貴時間和機會，為受困井下等待救援的工作人員 提供生存保障。
圖1是本發明的自動氧氣呼吸器結構示意圖， 圖2a、b是自動氧氣呼吸器的上蓋部分結構主視圖、俯視圖， 圖3是防塵半面罩結構示意圖， 圖4是本發明電原理圖。
具體實施例方式
參照圖1、2、4，殼體13底部一邊裝氧氣鋼瓶2，氧氣鋼瓶2、過濾器3、減壓閥4、壓 力表5、電磁閥7螺紋串連在一起，電磁閥7、溢流閥6出口與皮囊8連接，接面罩的氣體導 管9與進氣單向閥10連接，氣體導管9置于皮囊8中，電源和控制電路1板放入氧氣瓶下 的殼體底部，殼體底部另一邊裝篩網15，篩網里有C02吸收劑14，進氣單向閥與C02吸收劑 14中的中心空管連接，殼體13底部與密封蓋16螺紋連接，殼體13兩邊有掛柄12。
參照圖2a、b，置皮囊的上蓋11由固定上蓋18和活動上蓋19組成，活動上蓋一端 的卡頭卡在固定上蓋內，另一端有2個膨脹卡銷20插入固定上蓋的卡孔21中。固定上蓋 18上有觀測壓力表的觀測孔17。 參照圖3，電磁開關32固定在底座27上，截止閥28固定在電磁開關32的驅動軸 上，并用定位銷30定位，呼氣閥23、吸氣閥29安裝在底座27上，呼氣閥23、吸氣閥29位于 電磁開關32兩邊，并處于同一平面，透明硅橡膠制成的接顏面罩26采用二次成型或扣接到 底座27上，過濾罐31與底座下部螺紋連接，通氣管24用卡扣連在底座27下方，接顏面罩 26通過通氣管24與氧氣鋼瓶2連通，過濾罐31下部用端蓋22固定，輸氣管24通過管卡 25固定在底座27上。 透明硅橡膠制成的接顏面罩向下傾斜有不影響下方視野的角度。 參照圖1、2、3、4，電源的12V由N1(7805)的1腳進入，經調壓成5V電壓，為控制電
路部分供電。 Nl的3腳接超再生式接收器N2 (PC-RZ3A)的1腳，超再生式接收器接收到預警網 絡傳來的預警信號，超再生式接收器N2的2腳接解碼器單元N3的1腳，N3的4腳接六反 相觸發器N4的1腳后分兩路， 一路由N4的2腳接六反相觸發器N5的3腳，N5的4腳接三 極管場效應管Q1的輸入端，三極管場效應管Q1的輸出端接電磁開關32，將截止閥28拉下， 進而將接顏面罩的呼氣閥23、吸氣閥29關閉，與外界有毒氣體隔絕。 另一路由N4的2腳接六反相觸發器N6的5腳，N6的6腳接三極管場效應管Q2 的輸入端，Q2的輸出端與電磁閥7連接。電磁閥開啟，氧氣鋼瓶中的氧氣經過濾器過濾，減 壓閥降壓成10公斤壓力后向皮囊中充氧，折疊在上蓋中的皮囊在10公斤壓力的推動下，將 活動上蓋頂開后，脫離并完全張開，并經氣體導管24的A端向防塵面罩的接顏面罩26里供 氧，使用者吸進氧氣，呼出的氣體經氣體導管、進氣單向閥10流經0)2吸收劑，經清洗、過濾 后循環使用。
權利要求
煤礦井下瓦斯爆炸防塵半面罩式個體逃生裝置，其特征在于由自動氧氣呼吸器、防塵半面罩和控制部分組成，自動氧氣呼吸器的殼體底部一邊裝氧氣瓶，氧氣鋼瓶、過濾器、減壓閥、壓力表和電磁閥螺紋串連在一起，電磁閥、溢流閥與皮囊連接，氣體導管的呼氣口與出氣單向閥連接，并置于皮囊中，氣體導管的吸氣口與進氣單向閥連接，單向閥與CO2吸收劑中的中心空管連接，電源和控制電路板放入氧氣瓶下的殼體底部，殼體底部另一邊裝篩網，篩網內有CO2吸收劑，皮囊折疊在上蓋中，上蓋與殼體連接，殼體底部密封，防塵半面罩的電磁開關固定在底座、上，截止閥固定在電磁開關的驅動軸上，呼氣閥、吸氣閥安裝在底座上，呼氣閥、吸氣閥位于電磁開關兩邊，并處于同一平面，接顏面罩扣接到底座上，過濾罐與底座下部螺紋連接，通氣管用卡扣連在底座下方，接顏面罩有與氧氣鋼瓶連接的氣管，過濾罐下部用端蓋固定，電源的正極接三端穩壓集成電路N1的1腳，負極接N1的2腳，N1的3腳接超再生式接收器N2的1腳，超再生式接收器N2的2腳接解碼器單元N3的1腳，N3的4腳接六反相觸發器N4的1腳后分兩路，一路由N4的2腳接六反相觸發器N5的3腳，N5的4腳接三極管場效應管Q1的輸入端，三極管場效應管Q1的輸出端接電磁開關，另一路由N4的2腳接六反相觸發器N6的5腳，N6的6腳接三極管場效應管Q2的輸入端，Q2的輸出端與電磁閥連接。
2. 根據權利要求1所述的煤礦井下瓦斯爆炸個體逃生氧氣自動呼吸器，其特征在于置皮囊的上蓋(11)由固定上蓋(18)和活動上蓋(19)組成，活動上蓋一端的卡頭固定上蓋內，另一端有2個膨脹卡銷(20)插入固定上蓋的卡孔(21)中。
3. 根據權利要求1和2所述的煤礦井下瓦斯爆炸個體逃生氧氣自動呼吸器，其特征在于固定上蓋(18)上有觀測壓力表的觀測孔(17)。
4. 根據權利要求1所述的煤礦井下瓦斯爆炸個體逃生防塵半面罩，其特征在于透明硅橡膠制成的接顏面罩向下傾斜有不影響下方視野的角度。
全文摘要
本發明涉及一種煤礦井下瓦斯爆炸防塵半面罩式個體逃生裝置。由自動氧氣呼吸器、防塵半面罩和控制部分組成。自動氧氣呼吸器的殼體內裝氧氣瓶、過濾器、減壓閥、單向閥、CO2吸收劑等，電磁閥與皮囊連接，氣體導管接單向閥，單向閥接CO2吸收劑中的中心空管，皮囊折疊在上蓋中，殼體底部密封。防塵半面罩的電磁開關、過濾罐、接顏面罩及呼、吸氣閥裝在底座上，截止閥固定在電磁開關的驅動軸上，接顏面罩與氧氣鋼瓶用氣管連接。本發明通過超再生式接收器模塊接收到預警網絡傳來的預警信號，經解碼、放大到開關控制器控制控制電磁開關和電磁閥。電磁開關關閉接顏面罩的呼、吸氣閥。電磁閥開啟氧氣鋼瓶，向接顏面罩供氧，為逃生贏得了寶貴時間。
文檔編號E21F11/00GK101709655SQ20091025029
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者于翔, 陳小偉, 陳思敏, 陳思維, 陳紹南, 馬紅春 申請人:荊州思創科技開發有限公司