一種礦井軟體救生艙防透水方法與結構的制作方法
【專利摘要】本發明一種礦井軟體救生艙防透水方法屬于礦井緊急避險系統領域，通過將生產用壓縮空氣注入軟體救生艙的內部并使其充滿壓縮空氣，使艙體充分脹開，形成供避難人員生存的空間并平衡外部水壓；壓縮空氣連續注入艙體以保證人員的呼吸并補充艙體漏氣，廢氣排出艙外；基于一種礦井軟體救生艙防透水方法的結構包括恰好容納單個成人的艙體(4)、壓風管路(1)、總閥門(3)、水密拉鏈(28)、食品及其它生存必需品(30)，飲水管(33)，艙體(4)內還設有使艙體(4)保持正壓的排氣單向閥(19)、截止閥(18)、安全閥(25)、調節氣溫的渦流制熱管(11)以及可快速打開艙體的初撐氣囊(8)；本發明體積小、重量輕、移動方便，可在透水時向避難人員提供可靠的生命保障。
【專利說明】一種礦井軟體救生艙防透水方法與結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及礦井“六大系統”中的緊急避險系統，具體涉及一種礦井軟體救生艙防透水方法與結構。
【背景技術】
[0002]近年來，礦井水災頻發，原因是經過幾十年的開采，礦井上部礦體均已成為采空區，而采空區的積水是不可避免的，加之現有探測技術的不足，礦井積水不可能完全探測至IJ，導致大量透水事故的發生。
[0003]有鑒于此，有許多人對礦井水災救生艙進行了有益的嘗試，比如專利號為CN202202889U，名稱為“ 一種煤礦透水爆炸坍塌事故救生艙系統”的專利以及申請號為201120354706.X，名稱為“一種煤礦防水防火型救生艙”的專利，該專利雖然可以在高水壓下對避難人員進行防護，但由于是剛體救生艙，所以體積龐大、造價高昂、移動困難，不可能貼近人員最多的工作面安裝，結果是發生水災時人員根本沒有時間逃到救生艙處；又比如申請號為201220185929.2，名稱為“礦井透水救生艙”的專利以及申請號為200820013580.8，名稱為“一種隔絕式避難倉”的專利，這兩個專利的技術方案僅僅是工作在常壓下，并沒有具備救生艙內避難人員在水位達幾十米水下維持生存的必要條件。
[0004]可見，現有的礦井防水災救生艙還存在著需要改進完善的地方。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于針對現有技術存在的不足之處，提出一種礦井軟體救生艙防透水方法與結構，在發生水災時能保證避難人員的安全。
[0006]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0007]提供一種礦井軟體救生艙防透水的方法，包括由柔性材料制作的艙體、壓風管路，其特征在于:將井下生產用壓縮空氣通過壓風管路引入艙體，利用壓縮空氣的壓強平衡外部水壓并使艙體充分脹開，使艙體內部形成供避難人員生存的空間。
[0008]如上所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:所述的艙體，充氣后其外部形狀為直徑0.6?2米,高度為I?4米的柱體,該柱體中至少有二分之一的部分為圓柱狀，內部空間大小恰好能容納單個成人。
[0009]如上所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:還有總閥門、水密拉鏈、排氣組件，其中總閥門、壓風管路、排氣組件以串聯的方式連接，排氣組件還與艙體連接并位于艙體內部，水密拉鏈連接到艙體上，備用時，水密拉鏈處于拉開狀態，使用時，包括如下步驟:
[0010]步驟1:打開總閥門；
[0011]步驟2:避難人員通過水密拉鏈進入艙體；
[0012]步驟3:拉合水密拉鏈，則井下生產用壓縮空氣通過壓風管路進入艙體內部并使艙體充滿壓縮空氣，艙體內壓縮空氣的氣壓為略大于外部水壓的正壓，該正壓可平衡外部水壓并能使艙體充分脹開；
[0013]步驟4:在整個使用過程中，壓縮空氣源源不斷注入艙體內以保證人員的呼吸并補充艙體漏氣，廢氣與多余的壓縮空氣通過排氣組件排出艙外，所述的艙體在位于其上部的水位為O?60米時，艙內氣壓為1.02?7.7標準大氣壓(絕對壓強)。
[0014]如上所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:所述的排氣組件，包括開啟壓差為0.02?0.7標準大氣壓的單向排氣閥，其進氣口與艙內相通，出氣口與艙外相通，單向排氣閥的動作包括如下兩種情況:
[0015]A、當注入艙體內壓縮空氣的流量大于艙體的漏氣量，并且艙內氣壓為大于艙外水壓0.02?0.7標準大氣壓的正壓時，單向排氣發打開，將多余的壓縮空氣排到艙體外；
[0016]B、當注入艙體內壓縮空氣的流量小于艙體的漏氣量，并且艙內氣壓小于艙外水壓
0.02?0.7標準大氣壓時，單向排氣發關閉。
[0017]如上所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:其特征在于:所述的排氣組件，還包括動作受注入艙體內壓縮空氣流量控制的截止閥，當壓縮空氣流量太小以至于小于艙體漏氣量時，截止閥動作，將向艙外排出的壓縮空氣氣路截斷。
[0018]如上所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:還包括安全閥，其開啟壓差略大于單向排氣閥的開啟壓差，當單向排氣閥失效或者壓縮空氣供應量太大時，艙內氣壓超過預設的正壓，安全閥打開，將多余壓縮空氣排出艙外，使艙內正壓限制在安全值范圍內，而不會脹破艙體。
[0019]如上所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:還包括能使避難人員在最短時間內打開艙體的初撐氣囊，包括如下步驟:
[0020]步驟1:預先制作一初撐氣囊，該初撐氣囊可以與艙體做成一體，亦可以單獨制作并與艙體之間用適當方式連接，充氣后可以將艙體初步撐開，有利于人員進入，備用時處于泄氣折疊狀態；
[0021]步驟2:使用時，總閥門被打開后，向初撐氣囊充氣；
[0022]步驟4:艙體被初撐氣囊初步撐開，人員進入艙體；
[0023]步驟5:避難人員拉合水密拉鏈；
[0024]步驟6:切換氣路，由向初撐氣囊充氣改為向艙體充氣。
[0025]如上所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:艙體內還設有渦流制熱管，渦流制熱管的氣源為引入艙體的壓縮空氣，通過人工調節流入艙體內冷、熱氣流的流量來調整艙內氣溫。
[0026]如上所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:通過提供多層艙體來增加艙體的保溫性能以及保證艙體百分之百的可靠性，每兩層中間可以是空氣，也可以是其它隔熱、柔軟、質輕的材料；
[0027]如上所述的水密拉鏈，可以每層各用一條，也可以多層共用一條；
[0028]如上所述的單向排氣閥、截止閥、安全閥，可以每層各用一套，也可以多層共用一套。
[0029]如上所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:提供不小于96小時人員生存所需要的食品及其它生存必需品，還設有提供避難人員飲水的飲水管，飲水管與井下供水管路連接，并引入艙體內部。[0030]本發明結構簡單、移動方便、打開迅速，可在礦井發生透水時為避難人員提供可靠的避險空間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明的一個較佳實施例予以詳細描述。另外，不相關的細節部分也未完全繪出，以求圖示的簡潔。
[0032]圖1是本發明一個較佳實施例的結構示意圖。
[0033]圖2是本發明另一個較佳實施例艙體及相關部件的結構示意圖。
[0034]圖1中，1.壓風管路，2.DN15軟管，3.總閥門，4.艙體，5.三通閥門，6.三通閥門進氣口，7.DN8軟管，8.初撐氣囊，9.DN12軟管，10.三通，11.渦流制熱管，12.熱風出風口，13.三通閥門，14.消音器，15.冷風出風口，16.三通閥門，17.消音器，18.截止閥，19.截止閥控制端，20.截止閥進氣口，21.截止閥排氣口及單向閥進氣口，22.排氣單向閥排氣口，23.安全閥，24.安全閥進氣口，25.安全閥排氣口，28.水密拉鏈，29.水密拉鏈拉頭，30.食品及其它生存必需品，33.飲水管，34.飲水管閥門。
[0035]圖2中，8.初撐氣囊，26.艙體內層，27.艙體外層，28.水密拉鏈，29.水密拉鏈拉頭，31.隔尚條，32.排氣組件。
【具體實施方式】
[0036]實施例1:
[0037]在圖1中，壓風管路I的其中一端與井下壓風管路相連接，另一端通過DN15軟管2與總閥門3連接，然后進入艙體4，進入艙體4后連接三通閥門5的進氣口 6，三通閥門5的兩個出氣口將風路分為兩路，其中一路連接DN8軟管7，然后進入初撐氣囊8，避難人員進入艙內后轉動三通閥門5，將壓風由向初撐氣囊8供氣轉向對艙體4供氣。另一路通過DN12軟管9與三通10連接，然后氣路分為兩路，下面分別敘述。
[0038]氣路一:三通10的左出氣口接渦流制熱管11的進氣口，渦流制熱管11的熱風出風口 12接三通閥門13的進氣口，三通閥門13有兩個出氣口，其中一個出氣口連接消音器14，另一個出氣口與艙外相通；渦流制熱管11的冷風出風口 15接三通閥門16的進氣口，三通閥門16有兩個出氣口，其中一個出氣口連接消音器17，另一個出氣口與艙外相通。
[0039]氣路二:三通10的上出氣口接截止閥18的控制端19，截止閥進氣口 20與艙內空氣相通，截止閥18與單向排氣閥19串聯，即:截止閥排氣口及單向閥進氣口 21為一體，排氣單向閥排氣口 22與艙體外相通。排氣單向閥19的開啟正壓為0.2標準大氣壓。
[0040]另外，在艙體4的適當位置還安裝有安全閥23，安全閥進氣口 24與艙內空氣相通，安全閥排氣口 25與艙體外相通。安全閥23的開啟正壓為0.30標準大氣壓。
[0041]艙體4為直徑1.0米，高度1.8米的膠囊狀圓柱體。
[0042]水密拉鏈28縫制于艙體4上，作為一個較佳實施例，水密拉鏈的長度取1.2米；水密拉鏈28的拉頭位于艙體4的內側。
[0043]食品及其它生存必需品置于艙體4底部。
[0044]食品及其它生存必需品30包括:總熱量為52480KJ的壓縮餅干、飲水杯、垃圾袋、衛生紙、紙尿褲、干燥劑、二氧化碳吸收劑、一副防噪音耳塞、20支熒光棒、一份說明書，可提供避難人員10天的生存需要。
[0045]還設有提供避難人員飲水的飲水管33，飲水管33與井下供水管路連接并引入艙體內部，避難人員可以打開飲水管閥門34飲水。
[0046]本發明在備用時所有部件可集成在一個包裝內，使用時開啟總閥門3，初撐氣囊8迅速充氣將艙體4撐起，人員進入艙體4后拉合拉鏈28，旋轉三通閥門5，則壓風由向初撐氣囊8供應轉向艙體4內供應。由于排氣單向閥19、截止閥18、安全閥23的共同作用，保證艙體4既能充分撐開，又不至于被撐破；通過調節與渦流制熱管11相連接的三通閥門16與三通閥門13，可以調節艙內空氣溫度；由于配備了大量的生存必需品，可以使避難人員維持10天的生存而無后顧之憂。
[0047]實施例2:
[0048]在圖2中，艙體由內層26與外層27組成，在兩層之間粘結有數條縱向隔離條31，將兩層艙體之間的空間分割為數個氣囊，此氣囊即可作為初撐氣囊8 ;同時在內層26、外層27各設有一套相同的排氣組件32與水密拉鏈28，同時水密拉鏈拉頭29均位于外層27及內層26的內側；
[0049]所述的排氣組件，包括排氣單向閥、截止閥、安全閥，其特征與實施例1相同。
[0050]本實施例其它特征與實施例1相同。
[0051]上述兩個實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外，在閱讀了本
【發明內容】
之后，本領域技術人員能夠顯而易見地想到一些雷同、替代方案，這些等價形式同樣落于本發明保護范圍。
【權利要求】
1.一種礦井軟體救生艙防透水的方法，包括由柔性材料制作的艙體、壓風管路，其特征在于:將井下生產用壓縮空氣通過壓風管路引入艙體，利用壓縮空氣的壓強平衡外部水壓并使艙體充分脹開，使艙體內部形成供避難人員生存的空間。
2.根據權利要求1所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:所述的艙體，充氣后其外部形狀為直徑0.6~2米，高度為I~4米的柱體，該柱體中至少有二分之一的部分為圓柱狀,其內部空間大小恰好能容納單個成人。
3.根據權利要求1所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:還有總閥門、水密拉鏈、排氣組件，其中總閥門、壓風管路、排氣組件以串聯的方式連接，排氣組件還與艙體連接并位于艙體內部，水密拉鏈連接到艙體上，備用時，水密拉鏈處于拉開狀態，使用時，包括如下步驟: 步驟1:打開總閥門； 步驟2:避難人員通過水密拉鏈進入艙體； 步驟3:拉合水密拉鏈，則井下生產用壓縮空氣通過壓風管路進入艙體內部并使艙體充滿壓縮空氣，艙體內壓縮空氣的氣壓為略大于外部水壓的正壓，該正壓可平衡外部水壓并能使艙體充分脹開； 步驟4:在整個使用過程中，壓縮空氣源源不斷注入艙體內以保證人員的呼吸并補充艙體漏氣，廢氣與多余的壓縮空氣通過排氣組件排出艙外，所述的艙體在位于其上部的水位為O~60米時，艙內氣壓為1.02~7.7標準大氣壓(絕對壓強)。
4.根據權利要求3所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:所述的排氣組件，包括開啟壓差為0.02~0.7標準大氣壓的單向排氣閥，其進氣口與艙內相通，出氣口與艙外相通，單向排氣閥的動作包括如下兩種情況: A、當注入艙體內壓縮空氣的流量大于艙體的漏氣量，并且艙內氣壓為大于艙外水壓0.02~0.7標準大氣壓的正壓時，單向排氣發打開，將多余的壓縮空氣排到艙體外； B、當注入艙體內壓縮空氣的流量小于艙體的漏氣量，并且艙內氣壓小于艙外水壓0.02~0.7標準大氣壓時，單向排氣發關閉。
5.根據權利要求3所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:所述的排氣組件，還包括動作受注入艙體內壓縮空氣流量控制的截止閥，當壓縮空氣流量太小以至于小于艙體漏氣量時，截止閥動作，將向艙外排出的壓縮空氣氣路截斷。
6.根據權利要求3所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:還包括安全閥，其開啟壓差略大于單向排氣閥的開啟壓差，當單向排氣閥失效或者壓縮空氣供應量太大時，艙內氣壓超過預設的正壓，安全閥打開，將多余壓縮空氣排出艙外，使艙內正壓限制在安全值范圍內，而不會脹破艙體。
7.根據權利要求3所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:還包括能使避難人員在最短時間內打開艙體的初撐氣囊，包括如下步驟: 步驟1:預先制作一初撐氣囊，該初撐氣囊可以與艙體做成一體，亦可以單獨制作并與艙體之間用適當方式連接，充氣后可以將艙體初步撐開，有利于人員進入，備用時處于泄氣折疊狀態； 步驟2:使用時，總閥門被打開后，向初撐氣囊充氣； 步驟4:艙體被初撐氣囊初步撐開，人員進入艙體；步驟5:避難人員拉合水密拉鏈； 步驟6:切換氣路，由向初撐氣囊充氣改為向艙體充氣。
8.根據權利要求1所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:艙體內還設有渦流制熱管，渦流制熱管的氣源為引入艙體的壓縮空氣，通過人工調節流入艙體內冷、熱氣流的流量來調整艙內氣溫。
9.根據權利要求1~7所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:通過提供多層艙體來增加艙體的保溫性能以及保證艙體百分之百的可靠性，每兩層中間可以是空氣，也可以是其它隔熱、柔軟、質輕的材料； 所述的水密拉鏈，可以每層各用一條，也可以多層共用一條； 所述的單向排氣閥、截止閥、安全閥，可以每層各用一套，也可以多層共用一套。
10.根據權利要求1所述的一種礦井軟體救生艙防透水的方法，其特征在于:提供不小于96小時人員生存所需要的食品及其它生存必需品，還設有提供避難人員飲水的飲水管，飲水管與井下供水管路連接`，并引入艙體內部。
【文檔編號】E21F11/00GK103775123SQ201410027175
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月16日 優先權日:2014年1月16日
【發明者】邸永春 申請人:邸永春