一种透水事故用煤矿自救装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿开采安全技术领域，具体为一种透水事故用煤矿自救装置。

背景技术：

煤矿开采过程中，可能会出现塌方、瓦斯爆炸和透水等事故。透水事故是指矿井在建设和生产过程中，由于防治水措施不到位而导致地表水和地下水通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道无控制地涌入矿井工作面，造成作业人员伤亡或矿井财产损失的水灾。目前应对此类事故常见的方法是在矿井兴建避难硐室，为了人员能够快速躲避，避难硐室在矿井中每隔几百米兴建一个，不仅建造投资较高，而且与矿井人员依然距离较远，透水事故发生时，人员大量涌入一个最近的避难硐室，造成救生舱数量不足。

为此，专利号为CN 02250169 U的专利设计了一种井下涵管自救系统，该系统通过铺设管道的方式让人员在事故发生时躲进涵管，通过匍匐前进的方式离开矿井，但该方案没有考虑到矿井存在很高的垂直距离，人员通过匍匐的方式不仅费体力，且无法进行大幅度地爬升，救援效率低，且涵管与涵管之间无法转动角度，实用性差。因此，设计实用性强和救援效率高的一种透水事故用煤矿自救装置是很有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种透水事故用煤矿自救装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种透水事故用煤矿自救装置，包括安全地面、采煤工作面、起吊组件、涵管组件和救援架组件，所述安全地面上设置有起吊组件，所述安全地面的底部设置有采煤工作面，所述采煤工作面的侧壁安装有涵管组件，所述涵管组件的内部设置有救援架组件，该煤矿自救装置将涵管组件、救援架组件和起吊组件安放至合适位置，各机构配合下实现躲避、匍匐前进和爬升的过程。

进一步的，所述涵管组件包括竖直段涵管、弯折段涵管、连接法兰、安装架、水平段涵管、弯折导轨、中间导轨、直线导轨和支撑腿，所述采煤工作面的侧壁均匀通过螺栓固定有安装架，所述安装架的内部设置有水平段涵管，所述水平段涵管的一端连接有连接法兰，所连接法兰的一侧连接有弯折段涵管，所述弯折段涵管的一端设置有竖直段涵管，所述竖直段涵管和水平段涵管的内部均匀通过焊接固定有支撑腿，且支撑腿的顶部安装有直线导轨，所述直线导轨的一端开设有螺纹槽，所述直线导轨的一端设置有中间导轨，所述中间导轨的一端设置有螺纹柱，且螺纹柱与螺纹槽通过螺纹连接，所述中间导轨的一端设置有圆柱销，所述中间导轨的一端设置有弯折导轨，所述弯折导轨的一端开设有圆柱槽，且圆柱槽与圆柱销为配合结构，所述水平段涵管的顶部开设有逃生窗口，所述逃生窗口的内壁通过铰链活动连接有弧形门，所述水平段涵管的内壁设置有凸缘部，且凸缘部用于限制弧形门向内开合，人员先打开离自己最近位置的弧形门，进入并匍匐在水平段涵管内，关紧弧形门，用手抓住直线导轨，两脚蹬着支撑腿向出口处移动，最上方的人员此时可以接触到救援架组件，其他人员匍匐至水平段涵管的合适位置并耐心等待。

进一步的，所述连接法兰还用于连接竖直段涵管与弯折段涵管，且连接法兰还用于连接两个水平段涵管，连接法兰将各段涵管密封并连接起来，有助于人员躲避和逃生。

进一步的，所述中间导轨位于连接法兰的内部，所述弯折导轨位于弯折段涵管的内部，中间导轨起到连接弯折导轨和直线导轨的作用。

进一步的，所述弧形门外壁与逃生窗口的内壁之间设置有密封圈，密封圈将逃生窗口与弧形门之间的缝隙填满，防止外界水流渗入水平段涵管内。

进一步的，所述救援架组件包括救援架本体、脚蹬、扶手、滑轮和滚轮，两个所述直线导轨的外部设置有救援架本体，所述救援架本体的一侧对应设置有滑轮，所述导轨的两侧对应开设有导向槽，且滑轮与导向槽为配合结构，所述救援架本体的底部设置有滚轮，且滚轮与水平段涵管的底部内壁相接触，所述救援架本体的顶部对应设置有扶手，所述救援架本体的顶部对应通过焊接固定有脚蹬，救援架本体滑动到最接近出口处的被困人员的头部位置，此时人身子坐在救援架本体上，用手抓住扶手，用脚踩住脚蹬，上方人员此时启动力矩电机，滑轮在直线导轨开设的导向槽内滚动，先后经过直线导轨、中间导轨和弯折导轨，从竖直段涵管中拉出至安全地面，接着将救援架本体放下，由于自身重力，救援架本体沿着线导轨、弯折导轨和中间导轨滑落到采煤工作面内，第二个人同理被拖拽出去。

进一步的，所述起吊组件包括吊架、起吊辊、起吊绳、力矩电机和挂钩，所述安全地面的顶部固定安装有吊架，所述吊架的内部通过轴承活动连接有起吊辊，所述起吊辊的外部缠绕有起吊绳，所述吊架的一侧安装有力矩电机，所述力矩电机的输出轴与起吊辊相互套接，所述起吊绳的一端安装有挂钩，所述挂钩与救援架本体为活动插接结构，启动力矩电机，其输出轴带动起吊辊转动，起吊绳缠绕在起吊辊外部，将挂钩向上提拉，挂钩拉动救援架本体向上运动。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型，通过设置有涵管组件，在透水事故发生时人员可以就近躲避进涵管内，躲避空间大，避免了人员拥挤在一个避难硐室中，提高了该煤矿自救装置的实用性；通过设置有起吊组件和救援架组件，让最靠近出口处的人员踩在救援架上，在通过力矩电机将人员提拉至安全面，再将救援架滑下来，第二个人同理通过此方法自救，使人员可以进行大幅度地爬升，使得该煤矿自救装置具有救援效率高的特点。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体正视结构示意图；

图2是本实用新型的组件剖视结构示意图；

图3是本实用新型的弯折导轨与直线导轨安装示意图；

图4是本实用新型的安装架与水平段涵管安装示意图；

图5是本实用新型的救援架组件与水平段涵管安装示意图；

图6是本实用新型的图5中A区域放大示意图；

图7是本实用新型的直线导轨与滑轮安装示意图；

图8是本实用新型的救援架组件结构示意图；

图中：1、安全地面；2、采煤工作面；3、起吊组件；4、涵管组件；5、救援架组件；41、竖直段涵管；42、弯折段涵管；43、连接法兰；44、安装架；45、水平段涵管；46、弯折导轨；47、中间导轨；48、直线导轨；49、支撑腿；471、螺纹柱；481、螺纹槽；472、圆柱销；461、圆柱槽；451、逃生窗口；452、弧形门；453、凸缘部；51、救援架本体；52、脚蹬；53、扶手；54、滑轮；55、滚轮；481、导向槽；31、吊架；32、起吊辊；33、起吊绳；34、力矩电机；35、挂钩；482、导向槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供技术方案：一种透水事故用煤矿自救装置，包括安全地面1、采煤工作面2、起吊组件3、涵管组件4和救援架组件5，安全地面1上设置有起吊组件3，安全地面1的底部设置有采煤工作面2，采煤工作面2的侧壁安装有涵管组件4，涵管组件4的内部设置有救援架组件5，该煤矿自救装置将涵管组件4、救援架组件5和起吊组件3安放至合适位置，各机构配合下实现躲避、匍匐前进和爬升的过程；

涵管组件4包括竖直段涵管41、弯折段涵管42、连接法兰43、安装架44、水平段涵管45、弯折导轨46、中间导轨47、直线导轨48和支撑腿49，采煤工作面2的侧壁均匀通过螺栓固定有安装架44，安装架44的内部设置有水平段涵管45，水平段涵管45的一端连接有连接法兰43，所连接法兰43的一侧连接有弯折段涵管42，弯折段涵管42的一端设置有竖直段涵管41，竖直段涵管41和水平段涵管45的内部均匀通过焊接固定有支撑腿49，且支撑腿49的顶部安装有直线导轨48，直线导轨48的一端开设有螺纹槽481，直线导轨48的一端设置有中间导轨47，中间导轨47的一端设置有螺纹柱471，且螺纹柱471与螺纹槽 481通过螺纹连接，中间导轨47的一端设置有圆柱销472，中间导轨47的一端设置有弯折导轨46，弯折导轨46的一端开设有圆柱槽461，且圆柱槽461与圆柱销472为配合结构，水平段涵管45的顶部开设有逃生窗口451，逃生窗口451 的内壁通过铰链活动连接有弧形门452，水平段涵管45的内壁设置有凸缘部453，且凸缘部453用于限制弧形门452向内开合，人员先打开离自己最近位置的弧形门452，进入并匍匐在水平段涵管45内，关紧弧形门452，用手抓住直线导轨 48，两脚蹬着支撑腿49向出口处移动，最上方的人员此时可以接触到救援架组件5，其他人员匍匐至水平段涵管45的合适位置并耐心等待；

连接法兰43还用于连接竖直段涵管41与弯折段涵管42，且连接法兰43还用于连接两个水平段涵管45，连接法兰43将各段涵管密封并连接起来，有助于人员躲避和逃生；

中间导轨47位于连接法兰43的内部，弯折导轨46位于弯折段涵管42的内部，中间导轨47起到连接弯折导轨46和直线导轨48的作用；

弧形门452外壁与逃生窗口451的内壁之间设置有密封圈，密封圈将逃生窗口451与弧形门452之间的缝隙填满，防止外界水流渗入水平段涵管45内；

救援架组件5包括救援架本体51、脚蹬52、扶手53、滑轮54和滚轮55，两个直线导轨48的外部设置有救援架本体51，救援架本体51的一侧对应设置有滑轮54，直线导轨48的两侧对应开设有导向槽482，且滑轮54与导向槽482 为配合结构，救援架本体51的底部设置有滚轮55，且滚轮55与水平段涵管45 的底部内壁相接触，救援架本体51的顶部对应设置有扶手53，救援架本体51的顶部对应通过焊接固定有脚蹬52，救援架本体51滑动到最接近出口处的被困人员的头部位置，此时人身子坐在救援架本体51上，用手抓住扶手53，用脚踩住脚蹬52，上方人员此时启动力矩电机34，滑轮54在直线导轨48开设的导向槽 482内滚动，先后经过直线导轨48、中间导轨47和弯折导轨46，从竖直段涵管 41中拉出至安全地面1，接着将救援架本体51放下，由于自身重力，救援架本体51沿着线导轨48、弯折导轨46和中间导轨47滑落到采煤工作面2内，第二个人同理被拖拽出去；

起吊组件3包括吊架31、起吊辊32、起吊绳33、力矩电机34和挂钩35，安全地面1的顶部固定安装有吊架31，吊架31的内部通过轴承活动连接有起吊辊32，起吊辊32的外部缠绕有起吊绳33，吊架31的一侧安装有力矩电机34，力矩电机34的输出轴与起吊辊32相互套接，起吊绳33的一端安装有挂钩35，挂钩35与救援架本体51为活动插接结构，启动力矩电机34，其输出轴带动起吊辊32转动，起吊绳33缠绕在起吊辊32外部，将挂钩35向上提拉，挂钩35 拉动救援架本体51向上运动；

当透水事故发生时，人员先打开离自己最近位置的弧形门452，进入并匍匐在水平段涵管45内，关紧弧形门452，密封圈将逃生窗口451与弧形门452之间的缝隙填满，防止外界水流渗入水平段涵管45内，接着用手抓住直线导轨48，两脚蹬着支撑腿49向出口处移动，最上方的人员此时可以接触到救援架组件5，其他人员匍匐至水平段涵管45的合适位置并耐心等待，救援架本体51滑动到最接近出口处的被困人员的头部位置，此时人身子坐在救援架本体51上，用手抓住扶手53，用脚踩住脚蹬52，上方人员此时启动力矩电机34，其输出轴带动起吊辊32转动，起吊绳33缠绕在起吊辊32外部，将挂钩35向上提拉，挂钩35 拉动救援架本体51向上运动滑轮54在直线导轨48开设的导向槽482内滚动，先后经过直线导轨48、中间导轨47和弯折导轨46，从竖直段涵管41中拉出至安全地面1，接着将救援架本体51放下，由于自身重力，救援架本体51沿着线导轨48、弯折导轨46和中间导轨47滑落到采煤工作面2内，第二个人同理被拖拽出去，此种设计在透水事故发生时人员可以就近躲避进涵管内，躲避空间大，避免了人员拥挤在一个避难硐室中，提高了该煤矿自救装置的实用性；且人员可以进行无需费力进行大幅度地爬升，使得该煤矿自救装置具有救援效率高的特点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。