一种矿井软体救生舱防透水方法与结构的制作方法
【专利摘要】本发明一种矿井软体救生舱防透水方法属于矿井紧急避险系统领域，通过将生产用压缩空气注入软体救生舱的内部并使其充满压缩空气，使舱体充分胀开，形成供避难人员生存的空间并平衡外部水压；压缩空气连续注入舱体以保证人员的呼吸并补充舱体漏气，废气排出舱外；基于一种矿井软体救生舱防透水方法的结构包括恰好容纳单个成人的舱体(4)、压风管路(1)、总阀门(3)、水密拉链(28)、食品及其它生存必需品(30)，饮水管(33)，舱体(4)内还设有使舱体(4)保持正压的排气单向阀(19)、截止阀(18)、安全阀(25)、调节气温的涡流制热管(11)以及可快速打开舱体的初撑气囊(8)；本发明体积小、重量轻、移动方便，可在透水时向避难人员提供可靠的生命保障。
【专利说明】一种矿井软体救生舱防透水方法与结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿井“六大系统”中的紧急避险系统，具体涉及一种矿井软体救生舱防透水方法与结构。
【背景技术】
[0002]近年来，矿井水灾频发，原因是经过几十年的开采，矿井上部矿体均已成为采空区，而采空区的积水是不可避免的，加之现有探测技术的不足，矿井积水不可能完全探测至IJ，导致大量透水事故的发生。
[0003]有鉴于此，有许多人对矿井水灾救生舱进行了有益的尝试，比如专利号为CN202202889U，名称为“ 一种煤矿透水爆炸坍塌事故救生舱系统”的专利以及申请号为201120354706.X，名称为“一种煤矿防水防火型救生舱”的专利，该专利虽然可以在高水压下对避难人员进行防护，但由于是刚体救生舱，所以体积庞大、造价高昂、移动困难，不可能贴近人员最多的工作面安装，结果是发生水灾时人员根本没有时间逃到救生舱处；又比如申请号为201220185929.2，名称为“矿井透水救生舱”的专利以及申请号为200820013580.8，名称为“一种隔绝式避难仓”的专利，这两个专利的技术方案仅仅是工作在常压下，并没有具备救生舱内避难人员在水位达几十米水下维持生存的必要条件。
[0004]可见，现有的矿井防水灾救生舱还存在着需要改进完善的地方。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术存在的不足之处，提出一种矿井软体救生舱防透水方法与结构，在发生水灾时能保证避难人员的安全。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]提供一种矿井软体救生舱防透水的方法，包括由柔性材料制作的舱体、压风管路，其特征在于:将井下生产用压缩空气通过压风管路引入舱体，利用压缩空气的压强平衡外部水压并使舱体充分胀开，使舱体内部形成供避难人员生存的空间。
[0008]如上所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:所述的舱体，充气后其外部形状为直径0.6?2米,高度为I?4米的柱体,该柱体中至少有二分之一的部分为圆柱状，内部空间大小恰好能容纳单个成人。
[0009]如上所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:还有总阀门、水密拉链、排气组件，其中总阀门、压风管路、排气组件以串联的方式连接，排气组件还与舱体连接并位于舱体内部，水密拉链连接到舱体上，备用时，水密拉链处于拉开状态，使用时，包括如下步骤:
[0010]步骤1:打开总阀门；
[0011]步骤2:避难人员通过水密拉链进入舱体；
[0012]步骤3:拉合水密拉链，则井下生产用压缩空气通过压风管路进入舱体内部并使舱体充满压缩空气，舱体内压缩空气的气压为略大于外部水压的正压，该正压可平衡外部水压并能使舱体充分胀开；
[0013]步骤4:在整个使用过程中，压缩空气源源不断注入舱体内以保证人员的呼吸并补充舱体漏气，废气与多余的压缩空气通过排气组件排出舱外，所述的舱体在位于其上部的水位为O?60米时，舱内气压为1.02?7.7标准大气压(绝对压强)。
[0014]如上所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:所述的排气组件，包括开启压差为0.02?0.7标准大气压的单向排气阀，其进气口与舱内相通，出气口与舱外相通，单向排气阀的动作包括如下两种情况:
[0015]A、当注入舱体内压缩空气的流量大于舱体的漏气量，并且舱内气压为大于舱外水压0.02?0.7标准大气压的正压时，单向排气发打开，将多余的压缩空气排到舱体外；
[0016]B、当注入舱体内压缩空气的流量小于舱体的漏气量，并且舱内气压小于舱外水压
0.02?0.7标准大气压时，单向排气发关闭。
[0017]如上所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:其特征在于:所述的排气组件，还包括动作受注入舱体内压缩空气流量控制的截止阀，当压缩空气流量太小以至于小于舱体漏气量时，截止阀动作，将向舱外排出的压缩空气气路截断。
[0018]如上所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:还包括安全阀，其开启压差略大于单向排气阀的开启压差，当单向排气阀失效或者压缩空气供应量太大时，舱内气压超过预设的正压，安全阀打开，将多余压缩空气排出舱外，使舱内正压限制在安全值范围内，而不会胀破舱体。
[0019]如上所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:还包括能使避难人员在最短时间内打开舱体的初撑气囊，包括如下步骤:
[0020]步骤1:预先制作一初撑气囊，该初撑气囊可以与舱体做成一体，亦可以单独制作并与舱体之间用适当方式连接，充气后可以将舱体初步撑开，有利于人员进入，备用时处于泄气折叠状态；
[0021]步骤2:使用时，总阀门被打开后，向初撑气囊充气；
[0022]步骤4:舱体被初撑气囊初步撑开，人员进入舱体；
[0023]步骤5:避难人员拉合水密拉链；
[0024]步骤6:切换气路，由向初撑气囊充气改为向舱体充气。
[0025]如上所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:舱体内还设有涡流制热管，涡流制热管的气源为引入舱体的压缩空气，通过人工调节流入舱体内冷、热气流的流量来调整舱内气温。
[0026]如上所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:通过提供多层舱体来增加舱体的保温性能以及保证舱体百分之百的可靠性，每两层中间可以是空气，也可以是其它隔热、柔软、质轻的材料；
[0027]如上所述的水密拉链，可以每层各用一条，也可以多层共用一条；
[0028]如上所述的单向排气阀、截止阀、安全阀，可以每层各用一套，也可以多层共用一套。
[0029]如上所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:提供不小于96小时人员生存所需要的食品及其它生存必需品，还设有提供避难人员饮水的饮水管，饮水管与井下供水管路连接，并引入舱体内部。[0030]本发明结构简单、移动方便、打开迅速，可在矿井发生透水时为避难人员提供可靠的避险空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的一个较佳实施例予以详细描述。另外，不相关的细节部分也未完全绘出，以求图示的简洁。
[0032]图1是本发明一个较佳实施例的结构示意图。
[0033]图2是本发明另一个较佳实施例舱体及相关部件的结构示意图。
[0034]图1中，1.压风管路，2.DN15软管，3.总阀门，4.舱体，5.三通阀门，6.三通阀门进气口，7.DN8软管，8.初撑气囊，9.DN12软管，10.三通，11.涡流制热管，12.热风出风口，13.三通阀门，14.消音器，15.冷风出风口，16.三通阀门，17.消音器，18.截止阀，19.截止阀控制端，20.截止阀进气口，21.截止阀排气口及单向阀进气口，22.排气单向阀排气口，23.安全阀，24.安全阀进气口，25.安全阀排气口，28.水密拉链，29.水密拉链拉头，30.食品及其它生存必需品，33.饮水管，34.饮水管阀门。
[0035]图2中，8.初撑气囊，26.舱体内层，27.舱体外层，28.水密拉链，29.水密拉链拉头，31.隔尚条，32.排气组件。
【具体实施方式】
[0036]实施例1:
[0037]在图1中，压风管路I的其中一端与井下压风管路相连接，另一端通过DN15软管2与总阀门3连接，然后进入舱体4，进入舱体4后连接三通阀门5的进气口 6，三通阀门5的两个出气口将风路分为两路，其中一路连接DN8软管7，然后进入初撑气囊8，避难人员进入舱内后转动三通阀门5，将压风由向初撑气囊8供气转向对舱体4供气。另一路通过DN12软管9与三通10连接，然后气路分为两路，下面分别叙述。
[0038]气路一:三通10的左出气口接涡流制热管11的进气口，涡流制热管11的热风出风口 12接三通阀门13的进气口，三通阀门13有两个出气口，其中一个出气口连接消音器14，另一个出气口与舱外相通；涡流制热管11的冷风出风口 15接三通阀门16的进气口，三通阀门16有两个出气口，其中一个出气口连接消音器17，另一个出气口与舱外相通。
[0039]气路二:三通10的上出气口接截止阀18的控制端19，截止阀进气口 20与舱内空气相通，截止阀18与单向排气阀19串联，即:截止阀排气口及单向阀进气口 21为一体，排气单向阀排气口 22与舱体外相通。排气单向阀19的开启正压为0.2标准大气压。
[0040]另外，在舱体4的适当位置还安装有安全阀23，安全阀进气口 24与舱内空气相通，安全阀排气口 25与舱体外相通。安全阀23的开启正压为0.30标准大气压。
[0041]舱体4为直径1.0米，高度1.8米的胶囊状圆柱体。
[0042]水密拉链28缝制于舱体4上，作为一个较佳实施例，水密拉链的长度取1.2米；水密拉链28的拉头位于舱体4的内侧。
[0043]食品及其它生存必需品置于舱体4底部。
[0044]食品及其它生存必需品30包括:总热量为52480KJ的压缩饼干、饮水杯、垃圾袋、卫生纸、纸尿裤、干燥剂、二氧化碳吸收剂、一副防噪音耳塞、20支荧光棒、一份说明书，可提供避难人员10天的生存需要。
[0045]还设有提供避难人员饮水的饮水管33，饮水管33与井下供水管路连接并引入舱体内部，避难人员可以打开饮水管阀门34饮水。
[0046]本发明在备用时所有部件可集成在一个包装内，使用时开启总阀门3，初撑气囊8迅速充气将舱体4撑起，人员进入舱体4后拉合拉链28，旋转三通阀门5，则压风由向初撑气囊8供应转向舱体4内供应。由于排气单向阀19、截止阀18、安全阀23的共同作用，保证舱体4既能充分撑开，又不至于被撑破；通过调节与涡流制热管11相连接的三通阀门16与三通阀门13，可以调节舱内空气温度；由于配备了大量的生存必需品，可以使避难人员维持10天的生存而无后顾之忧。
[0047]实施例2:
[0048]在图2中，舱体由内层26与外层27组成，在两层之间粘结有数条纵向隔离条31，将两层舱体之间的空间分割为数个气囊，此气囊即可作为初撑气囊8 ;同时在内层26、外层27各设有一套相同的排气组件32与水密拉链28，同时水密拉链拉头29均位于外层27及内层26的内侧；
[0049]所述的排气组件，包括排气单向阀、截止阀、安全阀，其特征与实施例1相同。
[0050]本实施例其它特征与实施例1相同。
[0051]上述两个实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，在阅读了本
【发明内容】
之后，本领域技术人员能够显而易见地想到一些雷同、替代方案，这些等价形式同样落于本发明保护范围。
【权利要求】
1.一种矿井软体救生舱防透水的方法，包括由柔性材料制作的舱体、压风管路，其特征在于:将井下生产用压缩空气通过压风管路引入舱体，利用压缩空气的压强平衡外部水压并使舱体充分胀开，使舱体内部形成供避难人员生存的空间。
2.根据权利要求1所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:所述的舱体，充气后其外部形状为直径0.6~2米，高度为I~4米的柱体，该柱体中至少有二分之一的部分为圆柱状,其内部空间大小恰好能容纳单个成人。
3.根据权利要求1所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:还有总阀门、水密拉链、排气组件，其中总阀门、压风管路、排气组件以串联的方式连接，排气组件还与舱体连接并位于舱体内部，水密拉链连接到舱体上，备用时，水密拉链处于拉开状态，使用时，包括如下步骤: 步骤1:打开总阀门； 步骤2:避难人员通过水密拉链进入舱体； 步骤3:拉合水密拉链，则井下生产用压缩空气通过压风管路进入舱体内部并使舱体充满压缩空气，舱体内压缩空气的气压为略大于外部水压的正压，该正压可平衡外部水压并能使舱体充分胀开； 步骤4:在整个使用过程中，压缩空气源源不断注入舱体内以保证人员的呼吸并补充舱体漏气，废气与多余的压缩空气通过排气组件排出舱外，所述的舱体在位于其上部的水位为O~60米时，舱内气压为1.02~7.7标准大气压(绝对压强)。
4.根据权利要求3所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:所述的排气组件，包括开启压差为0.02~0.7标准大气压的单向排气阀，其进气口与舱内相通，出气口与舱外相通，单向排气阀的动作包括如下两种情况: A、当注入舱体内压缩空气的流量大于舱体的漏气量，并且舱内气压为大于舱外水压0.02~0.7标准大气压的正压时，单向排气发打开，将多余的压缩空气排到舱体外； B、当注入舱体内压缩空气的流量小于舱体的漏气量，并且舱内气压小于舱外水压0.02~0.7标准大气压时，单向排气发关闭。
5.根据权利要求3所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:所述的排气组件，还包括动作受注入舱体内压缩空气流量控制的截止阀，当压缩空气流量太小以至于小于舱体漏气量时，截止阀动作，将向舱外排出的压缩空气气路截断。
6.根据权利要求3所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:还包括安全阀，其开启压差略大于单向排气阀的开启压差，当单向排气阀失效或者压缩空气供应量太大时，舱内气压超过预设的正压，安全阀打开，将多余压缩空气排出舱外，使舱内正压限制在安全值范围内，而不会胀破舱体。
7.根据权利要求3所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:还包括能使避难人员在最短时间内打开舱体的初撑气囊，包括如下步骤: 步骤1:预先制作一初撑气囊，该初撑气囊可以与舱体做成一体，亦可以单独制作并与舱体之间用适当方式连接，充气后可以将舱体初步撑开，有利于人员进入，备用时处于泄气折叠状态； 步骤2:使用时，总阀门被打开后，向初撑气囊充气； 步骤4:舱体被初撑气囊初步撑开，人员进入舱体；步骤5:避难人员拉合水密拉链； 步骤6:切换气路，由向初撑气囊充气改为向舱体充气。
8.根据权利要求1所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:舱体内还设有涡流制热管，涡流制热管的气源为引入舱体的压缩空气，通过人工调节流入舱体内冷、热气流的流量来调整舱内气温。
9.根据权利要求1~7所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:通过提供多层舱体来增加舱体的保温性能以及保证舱体百分之百的可靠性，每两层中间可以是空气，也可以是其它隔热、柔软、质轻的材料； 所述的水密拉链，可以每层各用一条，也可以多层共用一条； 所述的单向排气阀、截止阀、安全阀，可以每层各用一套，也可以多层共用一套。
10.根据权利要求1所述的一种矿井软体救生舱防透水的方法，其特征在于:提供不小于96小时人员生存所需要的食品及其它生存必需品，还设有提供避难人员饮水的饮水管，饮水管与井下供水管路连接`，并引入舱体内部。
【文档编号】E21F11/00GK103775123SQ201410027175
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】邸永春 申请人:邸永春