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我国首次自主研发出井下移动救生舱

2011-04-21 08:58:41 中工网

中国煤炭科工集团重庆研究院经过多年自主研发,已经掌握了煤矿井下紧急避险设备的全套设计和制造技术,包括井下永久避难硐室及临时避难硐室成套设备、矿用硬体可移动式救生舱等。

目前,井下移动救生舱的核心救生设施已经全部完工,并率先在重庆打通煤矿和中梁山矿业公司井下投入使用。

人性化设计:供12人生存96小时以上

由中国煤炭科工集团重庆研究院研发的JYZA-96/12A矿用硬体组装移动式救生舱,长6.8m,高度1.9m,宽度1.7m。4月18日,研究院技术人员刘东平向记者介绍,救生舱体由缓冲区、避难区和辅助设施区共三个部分组成。

“整个救生舱抗爆炸冲击为2兆帕,是一种可移动、生存保障条件较好,能满足12名避难人员在井下断水、断电、无讯号、无氧气、无后援的紧急情况下生存96小时以上的新型紧急避险等待救援的自救逃生装置。”刘东平说。

从结构上看,这种救生舱由舱体、空气幕联动系统、氧气供给保障系统、空气净化与温湿度调节系统、环境监测系统、通讯系统、舱内照明与指示系统、动力保障系统和生存保障系统组成。

刘东平说:“这种救生舱适用于具有煤与瓦斯突出、爆炸、火灾、顶板垮塌等灾害事故危险性的煤矿。矿井下遍布着各种检查仪器,根据以往经验,井下灾害发生大多有一个过程,往往是分阶段、分断面沿着巷道蔓延。所以灾害发生后,矿工们只要能够抓紧时间进入舱内,关上舱门,就暂时安全了。”

事实上,当井下发生瓦斯或煤层突出、爆炸、火灾、顶板垮塌等事故,导致巷道内充满有毒有害气体,逃生路径被阻而无法安全撤离灾害现场时,它就可以为无法及时撤离的遇险人员提供一个安全的密闭空间。对外能够抵御高温烟气,隔绝有毒有害气体;对内能为遇险人员提供氧气、食物、水,创造生存基本条件,并为应急救援创造条件、赢得时间。

记者发现,这种救生舱的设计非常人性化,它不仅在救生舱的每个坐椅下面都配备了压缩饼干、矿泉水、医疗用品等救生食品和设备,还有专门的厕所、通讯设备、医疗设施,并尽可能减小各种设备的体积,让更多的避难人员进入。

设两道密封门:可进行有毒气体清洗

研究人员为记者演示了部分救助过程:救生舱一共有两道门,两门之间的空间是卫生间,可以对刚入舱的人员进行有毒气体的吸收清洗,之后再进入第二道门,然后等待地面救援。

记者也了解到,可移动式救生舱的研制经历了几代产品,同时可移动式救生舱的生产也经历了多次技术变革。

2010年9月,重庆应急救援研究所组织管理、科研、生产、质量检验和安装人员成立生产领导小组,克服了加工任务重、加工难度大、时间紧等困难,在救援研究所准备了专用的救生舱生产场地,抽调了专用的生产设备,研制了专用的加工工装,圆满完成中梁山和打通一矿试点的两套可移动式救生舱的生产任务。

刘东平回忆起当时解决救生舱气密性的问题时说,解决救生舱的气密性非常关键,当时研究小组遇到了很多困难。

可移动式救生舱舱体由7段组成,每两段之间靠法兰连接,法兰连接的好坏直接影响到救生舱的气密性。为了保证救生舱的气密性,法兰和舱体的加工就非常重要,为此他们还专门成立了技术攻关组,设计出了专用的加工工艺和焊接工装。

5天真人模拟:系统运转状态良好

刘东平介绍,为确保救生舱的生存保障能力,研究小组进行了多次模拟试验。他们将救生舱运到爆炸实验巷道,先后进行过5次瓦斯煤层爆炸,每次爆炸都在舱内放置了动物进行活体试验。

最近的一次试验显示,舱体经过2次瓦斯爆炸和3次瓦斯与煤尘爆炸后,舱体无变形、无移动、内外完好、舱内动物生命体征良好。

为了模拟矿井灾变环境,测试救生舱的综合生存保障能力,考察救生舱内外仪器设备的性能、指标,系统地掌握密闭空间人员长时间生存的试验数据,研究小组还进行了5天真人模拟实验。通过试验,救生舱各系统运转状态良好,具备了在矿井灾变环境下,12人116小时的生存条件。

刘东平说,为保证116小时模拟避难试验一次性成功,对参加模拟避难的人员标准会定的比较高一些。这12人都是研究院的技术人员和工人,年龄在20~40岁之间,无贫血、高血压、心脏病、呼吸系统疾病、传染病、皮肤病、感冒、狐臭、烟酒嗜好、吸毒等病症,精神状态良好、身体健康的男性人员。

试验同时选定组长1名、副组长2名,负责模拟避难人员的组织、协调、更换吸收剂、安排人员轮流值班与外界通话联系等,作好舱内试验数据、更换吸收剂时间与数量、环境参数、人员心理参数、交接班等记录。

舱内负责组长刘鹏程是研究院里的助理研究员,谈到当天的试验情况,尽管已经过去了一段时间,他依然记忆犹新。

由于参与过多次试验和研究,对救生舱的各方面系统、控制都非常了解,刘鹏程当时对试验很有信心,只是担心第一次进仓人员不能坚持。

“舱内呼吸顺畅,温度适宜,身体体征各方面都非常良好,就是时间久了难免会觉得有些枯燥。由于长时间呆在密闭空间,所以出仓之后感觉有点轻飘飘的,还瘦了8斤。”刘鹏程开玩笑,如果谁想减肥就可以进去呆几天试试。

舱内副组长许凯是院里的生产调度管理人员。他第一次参加116小时模拟避难试验时,既期待又兴奋。虽然对试验充满信心,但难免会有一些担心。

“进舱后,由最先的兴奋到后来的平静再到最后的焦躁,心理起伏有了一个非常大的转变。不过,除了感到疲惫之外,水、食物、温度等各方面都适应不错,身体也很好。”许凯说,自己出舱后在家休息了一天就完全恢复了。

伴随井下作业:距作业点不超过500米

据了解,移动救生舱将会随着井下工作进度,一直在作业面的附近,最远距离作业点不超过500米。

去年12月6日,JYZA-96/12A矿用硬体组装移动式救生舱已经在重庆打通煤矿和中梁山矿业公司率先投入使用。

2011年2月23日,重庆煤矿安全监察局、重庆市煤炭工业管理局组织专家分别对“重庆松藻煤电公司打通一矿紧急避险系统试点建设”和“重庆中梁山煤电气公司南矿紧急避险系统试点建设”项目进行了验收。

结果表明,打通一矿和中梁山煤电气公司南矿试点建设的移动式救生舱,可满足12人安全避险96小时。它的各种设施配置基本合理,功能较齐全,试运行正常,该移动式救生舱达到技术规定要求,生存保障安全可靠。

重庆煤监局表示,今后重庆所有煤岩与瓦斯突出矿井、高瓦斯和开采容易自燃煤层的矿井,都将安装紧急避难系统。除移动救生舱外,还将陆续建立固定避难硐室,结合救生舱一起组成井下生命安全防线。

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河北研制成功新型“井下救援舱”

冀中能源石家庄煤矿机械有限责任公司日前研制出一种用于井下被困人员逃生的JYC-54救援舱,为井下矿难地面快速救援提供了新途径。

这个“井下救援舱”由高强度钢板制成,子弹形状,高3.8米,外径540毫米。救援舱侧面有八套导轮,以避免舱体和井壁直接碰撞。

据负责这个项目的主任工程师翟学广介绍,矿难发生后,在现有常规救援手段无法解救被困人员的情况下,“井下救援舱”在钻机车快速完成救援施工孔后,通过提升绞车匀速下放到井下,将受困人员安全地搭救到地面,每次可救一名被困人员,用时十几分钟。

翟学广介绍说,这个救援舱还配有救生缓降器,在升井过程中一旦出现意外事故时,被救人员可通过缓降器从舱底逃离,安全返回井底,缓降器可满足500米高度的逃生。此外,救援舱还配有与地面保持联系的实时通信系统。

黑龙江研制出井下可移动式救生舱

继在环境温度55摄氏度、120小时高温真人试验获得成功后,由黑龙江龙煤机械装备公司自主研制的“JYC-120/12型井下可移动式救生舱”,近日再次通过国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心的连续4次井下抗爆试验。

鉴定结果显示,该舱体抗爆能力为2兆帕,达到了井下可移动式救生舱抗爆能力的最高标准,表明此型号救生舱可以投入高瓦斯矿井,为井下遇险矿工提供临时的避险场所。

据介绍,根据本次测试要求,“JYC-120/12型井下可移动式救生舱”在检测机构的模拟井下大型巷道中,分别在距爆炸源40米和120米处做了4次瓦斯爆炸试验及瓦斯煤尘复合爆炸试验。试验前在救生舱内放置两只成年活兔,以考察复合爆炸对壳体强度、密封性能以及舱内活体的生命影响。

经过试验,4次结果均为舱体无移动,无结构损坏和变形,防爆玻璃观察窗完好,舱内无泄漏,舱体内活物生存状态良好,各项数据显示正常,证明救生舱舱体抗爆性能达到了设计要求。

 




责任编辑: 张磊

标签:救生舱