适用于地下空间使用的增压补氧多功能舱的制作方法

本发明涉及地下作业保障设施，具体涉及一种适用于地下空间使用的增压补氧多功能舱。

背景技术：

1、在矿山、隧道等工程中，涉及到大量的地下作业，为了保证地下作业人员的安全以及工作效率，需要设置保障设施，尤其是在深井或者高海拔地区的地下空间，其氧浓度低、逃生难度大，更加需要设置科学可靠的保障设施。

2、目前，地下作业保障设施都是将救生舱、逃生管廊、系统管井各自独立设置，整个设施设计、施工复杂，不仅成本高、救生效率低；而且，主要采用弥散式供氧的方式以恢复作业人员的体力，安全风险高；而且，现有的救生舱需要充足的电力供应保证舱体内的用水、空气调节需求，对外界的能源供应依赖大。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种适用于地下空间使用的增压补氧多功能舱，能作为休息舱，为人员提供氧含量、二氧化碳含量、温度适宜的环境，同时解决卫生需求，能作为避难舱，实现有效避难和快速撤离，补充舱内空气，能作为地下空间的通风气源，提高了地下作业安全性和设施利用率，精简了地下管网系统。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、一种适用于地下空间使用的增压补氧多功能舱，包括增压救生舱(1)、逃生管井(2)和舱内设备(3)；增压救生舱(1)的主体为具有双层壳体的舱体(1.1)，舱体(1.1)的顶部夹层设有重力水室(1.7)、底部夹层设有污水室(1.8)，舱体(1.1)内部通过承压壁(1.4)分隔过渡室和加压室、通过非承压壁(1.6)分隔加压室和卫生室，加压室顶部设有逃生管井接口(1.2)，过渡室入口、逃生管井接口(1.2)以及承压壁(1.4)上设有承压气密门(1.3)，非承压壁(1.6)上设有能通风的非承压门(1.5)；逃生管井(2)的主体为与逃生管井接口(1.2)对接的且具有双层壳体的管体(2.1)，管体(2.1)内设有热水总管(2.2)、冷水总管(2.3)、加压总管(2.4)、泄压总管(2.5)和爬梯(2.6)，热水总管(2.2)和冷水总管(2.3)在地上与热源和动力源连接形成回路，加压总管(2.4)与地上的高压气源连接，泄压总管(2.5)与舱外大气连通；舱内设备(3)包括换热器(3.1)、淋浴用水系统(3.6)、排污系统(3.7)、储备空气系统(3.8)、储备空气气路(3.9)以及分别与热水总管(2.2)、冷水总管(2.3)、加压总管(2.4)、泄压总管(2.5)连接的舱内热水系统(3.2)、舱内冷水系统(3.3)、舱内加压系统(3.4)、舱内泄压系统(3.5)，换热器(3.1)、舱内热水系统(3.2)、舱内冷水系统(3.3)在加压室内连接形成回路用于实现舱内温度调节，舱内加压系统(3.4)用于控制向加压室、过渡室和舱外输送加压空气，储备空气系统(3.8)通过储备空气气路(3.9)接入舱内加压系统(3.4)实现充气或作为备用高压气源，舱内泄压系统(3.5)用于控制过渡室和卫生室向舱外泄压，淋浴用水系统(3.6)和排污系统(3.7)位于卫生室内且分别连接重力水室(1.7)和污水室(1.8)。

4、优选地，舱内加压系统(3.4)包括与加压总管(2.4)连接的舱内加压总管(3.4.1)，舱内加压总管(3.4.1)出口的一路为加压室加压支管(3.4.5)、另一路通过过渡室加压支管密封伸入过渡室，加压室加压支管(3.4.5)或过渡室加压支管上旁接有密封伸出舱外的舱外通风管(3.4.7)，舱内加压总管(3.4.1)、加压室加压支管(3.4.5)、过渡室加压支管和舱外通风管(3.4.7)上分别设有舱内加压总管控制阀(3.4.2)、加压室加压支管控制阀(3.4.3)、过渡室加压支管控制阀(3.4.4)、舱外通风管控制阀(3.4.6)。

5、优选地，储备空气气路(3.9)包括与储备空气系统(3.8)连接的储备空气总管(3.9.2)，储备空气总管(3.9.2)接入舱内加压总管(3.4.1)且位于舱内加压总管控制阀(3.4.2)下游，储备空气总管(3.9.2)上设有储备空气总管控制阀(3.9.1)。

6、优选地，舱内泄压系统(3.5)包括与泄压总管(2.5)连接的舱内泄压总管(3.5.1)，舱内泄压总管(3.5.1)出口的一路通过过渡室泄压支管(3.5.4)密封伸入过渡室、另一路通过卫生室泄压支管(3.5.5)密封伸入卫生室，过渡室泄压支管(3.5.4)和卫生室泄压支管(3.5.5)上分别设有过渡室泄压支管控制阀(3.5.3)和卫生室泄压支管控制阀(3.5.2)。

7、优选地，舱内热水系统(3.2)包括与热水总管(2.2)连接的舱内热水总管(3.2.1)，舱内热水总管(3.2.1)上设有舱内热水总管控制阀(3.2.3)。

8、优选地，爬梯(2.6)设置在冷水总管(2.3)和加压总管(2.4)上。

9、优选地，储备空气系统(3.8)采用储备空气瓶组及汇流排。

10、正常使用时：

11、进舱步骤是，人员从过渡室入口处的承压气密门(1.3)进入过渡室后关闭承压气密门(1.3)，然后通过舱内加压系统(3.4)向过渡室输送加压空气，待过渡室与加压室气压平衡后，停止向过渡室输送加压空气，然后从承压壁(1.4)上的承压气密门(1.3)进入加压室并关闭承压气密门(1.3)，然后通过舱内加压系统(3.4)向加压室输送加压空气，待加压室升至适宜压力后，关闭舱内加压系统(3.4)，实现稳压；

12、出舱步骤是，先通过舱内加压系统(3.4)向过渡室输送加压空气，待过渡室与加压室气压平衡后，关闭舱内加压系统(3.4)，然后人员从加压室穿过承压壁(1.4)上的承压气密门(1.3)进入过渡室并关闭承压气密门(1.3)，然后通过舱内泄压系统(3.5)使过渡室向舱外泄压，人员从过渡室入口处的承压气密门(1.3)离开舱体(1.1)；

13、若需降低舱内二氧化碳浓度，则通过舱内加压系统(3.4)向加压室输送加压空气，同时通过舱内泄压系统(3.5)使卫生室向舱外泄压，实现舱内保压换气；

14、若需向地下空间的舱外区域通风，则通过舱内加压系统(3.4)向舱外输送加压空气，作为地下空间的通风气源；

15、若需向储备空气系统(3.8)充气，则提高高压气源压力，同时通过舱内加压系统(3.4)和储备空气气路(3.9)使高压气源只流向储备空气系统(3.8)。

16、应急情况下：

17、人员直接从过渡室入口处的承压气密门(1.3)进入过渡室并关闭承压气密门(1.3)，然后直接从承压壁(1.4)上的承压气密门(1.3)进入加压室并关闭承压气密门(1.3)，然后通过舱内加压系统(3.4)向加压室输送加压空气，增强舱体(1.1)的抗破坏能力；待外部破坏情况稳定后，通过舱内泄压系统(3.5)缓慢泄压，人员从逃生管井接口(1.2)处的承压气密门(1.3)进入逃生管井(2)中，然后利用爬梯(2.6)直达地面；

18、若逃生管井(2)遭到破坏，无法供人员通行，则将逃生管井(2)作为传声筒使用；

19、若逃生管井(2)遭到破坏，无法供人员通行，且加压总管(2.4)或地上的高压气源故障失效，则储备空气系统(3.8)作为备用高压气源，通过储备空气气路(3.9)向舱内加压系统(3.4)供气，通过舱内加压系统(3.4)向加压室输送加压空气，提供良好的舱内环境。

20、当地下空间面积大或者距离长时，采用若干适用于地下空间使用的增压补氧多功能舱组合使用，各个逃生管井(2)均汇至封闭的逃生通道。

21、本发明的有益效果是：

22、本发明既能在正常使用时作为休息舱，为人员提供氧含量、二氧化碳含量、温度适宜的环境，同时解决卫生需求，还能在应急情况下作为避难舱，实现有效避难和快速撤离，当外部环境不允许撤离时，还可以补充舱内空气，还能作为地下空间的通风气源，整体提高了地下作业安全性和设施利用率，精简了地下管网系统；舱体(1.1)和管体(2.1)均采用双层壳体，具备一定的抗破坏能力，能保证各自内部设备的正常运行；承压气密门(1.3)实现了舱体(1.1)内不同不同气压分区；重力水室(1.7)保证了淋浴用水系统(3.6)在无能源供应的情况下正常用水需求，污水室(1.8)保证了在无能源供应情况下收集排污系统(3.7)的废水，保证舱内环境卫生；热水总管(2.2)、冷水总管(2.3)、换热器(3.1)、舱内热水系统(3.2)、舱内冷水系统(3.3)形成一套循环供暖设备，保证了舱内的温度调节；卫生室能向舱外泄压，保证舱内气流由无异味区域向异味区域流动，有利于舱内环境。