專利名稱：煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置。
背景技術(shù)：
由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對能源的需求也是飛速提高，作為以煤炭為主要原料的國 家，煤炭的開采量也節(jié)節(jié)攀升，于是煤礦安全事故也頻頻發(fā)生造成大量人員傷亡。經(jīng)過對礦 難現(xiàn)場和傷亡人員的大量數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)井下工作的死亡人數(shù)90%以上是因為瓦斯爆炸后 吸入了一氧化碳?xì)怏w而導(dǎo)致的。一些大型礦井下都有救生倉，只要瓦斯爆炸事故發(fā)生前后井下人員能夠順利進(jìn)入 救生艙就不會有生命危險，但是遇上瓦斯突出情況時事故將在極短時間內(nèi)發(fā)生，如果采用 傳統(tǒng)的自救器根本沒有辦法在短時間內(nèi)自救。長期以來，礦山井下普遍使用的隔絕式氧氣自救器使用程序較為繁瑣。通常先卸 下佩戴的防塵口罩，打開呼吸器上蓋的兩個卡口，取下上蓋，開啟閥門通氧氣，將皮囊上的 鼻夾將鼻子夾住，打開氣囊塞子然后用嘴咬住皮囊呼吸嘴。在平靜熟練情況下從接到瓦斯 預(yù)警到開始佩戴化學(xué)氧氣自救器至少需要90秒鐘，這時井下工人還必須停留下來操作，這 樣也占用了寶貴的逃生時間。再加上傳統(tǒng)化學(xué)氧氣自救器必須是手持或嘴咬也給逃生帶來 不便，如果一旦瓦斯爆炸其產(chǎn)生的沖擊波極有可能將井下工作人員摔倒更有可能導(dǎo)致其昏 迷，這時氧氣自救器就會從口鼻處脫離達(dá)不到保護(hù)的作用，最終就會被一氧化碳窒息而死。我們從大量的井下瓦斯爆炸現(xiàn)場數(shù)據(jù)中看到，井下瓦斯爆炸后其一氧化碳的濃度 一般在1 10%，這個數(shù)據(jù)意味著，在這個環(huán)境下只要吸入一口就會失去寶貴的生命。那么 我們可以判定常規(guī)自救呼吸器在井下瓦斯爆炸過程中的自救幾乎沒有可能?，F(xiàn)在也有一些產(chǎn)品采用了瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、壓力傳感器或震動傳感 器以期達(dá)到“自動”的效果，但是這些產(chǎn)品最終只是停留在紙上。其不能實(shí)施的原因主要 是1、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器如果佩戴到個體上必須要求體積小，重量輕。但是 這些“迷你”型的產(chǎn)品響應(yīng)時間長達(dá)1 2分鐘，而且靈敏度級差。2、靈敏度較高的進(jìn)口產(chǎn)品其價格昂貴到千元以上，以這樣的產(chǎn)品作為個體裝備的 配件顯然沒有推廣的意義。3壓力、震動傳感器也會因為工作過程中的震動、現(xiàn)場設(shè)備的影響和落物等原因?qū)?致其誤動作，可以想象這樣工人怎么能夠安心生產(chǎn)，而且每次的誤動作對其心理上造成的 傷害要多少時間來修復(fù)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種不用人工開啟閥門通氣，與使 用者結(jié)合牢固，為井下工作人員提供逃生的寶貴時間和機(jī)會的煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式 個體逃生裝置。[0011 ] 本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)方式為，煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置由自動 氧氣呼吸器、安全帽和控制部分組成，自動氧氣呼吸器的殼體底部一邊裝氧氣瓶，氧氣鋼瓶、過濾器、減壓閥、壓力表和 電磁閥螺紋串連在一起，電磁閥、溢流閥與皮囊連接，氣體導(dǎo)管的呼氣口與出氣單向閥連 接，并置于皮囊中，氣體導(dǎo)管的吸氣口與進(jìn)氣單向閥連接，單向閥與CO2吸收劑中的中心空 管連接，電源和控制電路板放入氧氣瓶下的殼體底部，殼體底部另一邊裝篩網(wǎng)，篩網(wǎng)內(nèi)有 CO2吸收劑，皮囊折疊在上蓋中，上蓋與殼體連接，殼體底部密封，安全帽的帽體和帽襯之間有通氣管，通氣管一端與通氣軟管連通，另一端通過接 口 A與氧氣罐上的電磁閥的輸出管連通，通氣軟管另一端與接顏面罩連通，接顏面罩與帽 襯用松緊帶連接，電源的正極接三端穩(wěn)壓集成電路m的1腳，負(fù)極接m的2腳，Nl的3腳接超再 生式接收器N2的1腳，超再生式接收器N2的2腳接解碼器單元N3的1腳，N3的4腳接六 反相觸發(fā)器N4的1腳，N4的2腳接六反相觸發(fā)器N5的3腳，N5的4腳與三極管場效應(yīng)管 Ql的輸入端連接，Ql的輸出端接電磁閥DCl和發(fā)光二極管或蜂鳴器的輸入端B。本實(shí)用新型通過超再生式接收器接收到預(yù)警網(wǎng)絡(luò)傳來的預(yù)警信號，經(jīng)解碼、放大 到三極管場效應(yīng)管Q1，三極管場效應(yīng)管Ql將預(yù)警信號傳給電磁閥和蜂鳴器，電磁閥開啟， 氧氣鋼瓶中的氧氣經(jīng)過濾器過濾，減壓閥降壓成10公斤壓力后向皮囊中充氧，折疊在上蓋 中的皮囊在10公斤壓力的推動下，將活動上蓋頂開后，脫離并完全張開，并經(jīng)氣體導(dǎo)管向 隱藏在帽體里的接顏面罩供氧，呼出的氣體經(jīng)氣體導(dǎo)管、出氣單向閥流經(jīng)CO2吸收劑，經(jīng)清 洗、過濾后循環(huán)使用。佩帶者聽到蜂鳴器的報警后，拉下隱藏在帽體中的接顏面罩，罩住口 鼻即可。本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)1、利用煤礦現(xiàn)有的安全監(jiān)測系統(tǒng)和預(yù)警網(wǎng)絡(luò)2、壓縮氧氣通過防爆電磁閥自動輸入皮囊，不用人工開啟閥門通氣，3、通過10公斤氧氣壓力使皮囊將呼吸器上蓋頂開，皮囊自動彈出減少了打開蓋 子人工操作的時間，4、隱藏式接顏面罩的使用省去了大量人工操作環(huán)節(jié)和有效防止了因為爆炸沖擊 波導(dǎo)致的呼吸器脫落、漏氣和停止工作，本實(shí)用新型完全解決了傳統(tǒng)的自救裝置佩戴繁瑣，在受爆炸沖擊波影響時容易與 人體脫離，和昏迷個體因為失去知覺而導(dǎo)致嘴角漏氣或體壓力不夠?qū)е潞粑魍Ｖ构ぷ鞯?問題。在忙亂緊張的事故現(xiàn)場，使用本實(shí)用新型，無須使用人員花費(fèi)大量寶貴的時間手動開 啟、佩戴呼吸器，為井下工作人員提供逃生的寶貴時間和機(jī)會，為受困井下等待救援的工作 人員提供生存保障。

圖1是本實(shí)用新型的自動氧氣呼吸器結(jié)構(gòu)示意圖，圖2a、b是自動氧氣呼吸器的上蓋結(jié)構(gòu)主視圖、俯視圖，圖3是本實(shí)用新型的安全帽結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1、2、3，殼體13底部一邊裝氧氣鋼瓶2，氧氣鋼瓶2、過濾器3、減壓閥4、壓 力表5、電磁閥7螺紋串連在一起，電磁閥7、溢流閥6出口與皮囊8連接，接面罩的氣體導(dǎo) 管9與進(jìn)氣單向閥10連接，氣體導(dǎo)管9置于皮囊8中，電源和控制電路1板放入氧氣瓶下 的殼體底部，殼體底部另一邊裝篩網(wǎng)15，篩網(wǎng)里有CO2吸收劑14，進(jìn)氣單向閥與CO2吸收劑 14中的中心空管連接，殼體13底部與密封蓋16螺紋連接，殼體13兩邊有掛柄12。參照圖1、2，置皮囊的上蓋11由固定上蓋18和活動上蓋19組成，活動上蓋一端的 卡頭卡在固定上蓋內(nèi)，另一端有兩個膨脹卡銷20插入固定上蓋的卡孔21中。固定上蓋18 上有觀測壓力表的觀測孔17。參照圖3，帽體29和帽襯25之間有通氣管26，通氣管一端與通氣軟管24連通，通 氣軟管另一端與接顏面罩22連通，通氣管26另一端與氧氣罐的輸出管連通，接顏面罩隱藏 于帽體29和帽襯25之間的縫隙里，與帽襯用松緊帶23連接，松緊帶23固定在帽襯25上， 通氣管26用管卡27固定在帽體上。蜂鳴器28安裝在帽檐靠近耳朵部位。參照圖1、2、3、4，電源的12V由附(7805)的1腳進(jìn)入，經(jīng)調(diào)壓成5V電壓，為控制電 路部分供電。電路中有保險絲F1。Nl的3腳接超再生式接收器N2(PC_RZ3A)的1腳，超再生式接收器接收到預(yù)警 網(wǎng)絡(luò)傳來的預(yù)警信號，超再生式接收器N2的2腳接N3的1腳，預(yù)警信號經(jīng)解碼器單元 N3 (74HC14)解碼、六反相觸發(fā)器N4 (74HC14)、N5 (74HC14)兩次觸發(fā)到(IRF540)三極管場 效應(yīng)管Q1，Q1的輸出端將信號傳給電磁閥7和蜂鳴器28。電磁閥7開啟，氧氣鋼瓶2中的 氧氣經(jīng)過濾器3過濾，減壓閥4降壓成10公斤壓力后向皮囊8中充氧，折疊在上蓋11中的 皮囊在10公斤壓力的推動下，將活動上蓋19頂開后，脫離并完全張開，并經(jīng)氣體導(dǎo)管9向 隱藏在帽體29里的結(jié)顏罩22供氧，使用者吸進(jìn)氧氣，呼出的氣體經(jīng)氣體導(dǎo)管9、進(jìn)氣單向閥 10流經(jīng)C02吸收劑14，經(jīng)清洗、過濾后循環(huán)使用。佩帶者聽到蜂鳴器28的報警后，拉下隱 藏在帽體中的接顏面罩，罩住口鼻即可。
權(quán)利要求煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置，其特征在于由自動氧氣呼吸器、安全帽和控制部分組成，自動氧氣呼吸器的殼體底部一邊裝氧氣瓶，氧氣鋼瓶、過濾器、減壓閥、壓力表和電磁閥螺紋串連在一起，電磁閥、溢流閥與皮囊連接，氣體導(dǎo)管的呼氣口與出氣單向閥連接，并置于皮囊中，氣體導(dǎo)管的吸氣口與進(jìn)氣單向閥連接，單向閥與CO2吸收劑中的中心空管連接，電源和控制電路板放入氧氣瓶下的殼體底部，殼體底部另一邊裝篩網(wǎng)，篩網(wǎng)內(nèi)有CO2吸收劑，皮囊折疊在上蓋中，上蓋與殼體連接，殼體底部密封，安全帽的帽體和帽襯之間有通氣管，通氣管一端與通氣軟管連通，另一端通過接口A與氧氣罐上的電磁閥的輸出管連通，通氣軟管另一端與接觸顏面的面罩連通，接觸顏面的面罩與帽襯用松緊帶連接，電源的正極接三端穩(wěn)壓集成電路N1的1腳，負(fù)極接N1的2腳，N1的3腳接超再生式接收器N2的1腳，超再生式接收器N2的2腳接解碼器單元N3的1腳，N3的4腳接六反相觸發(fā)器N4的1腳，N4的2腳接六反相觸發(fā)器N5的3腳，N5的4腳與三極管場效應(yīng)管Q1的輸入端連接，Q1的輸出端接電磁閥DC1和發(fā)光二極管或蜂鳴器的輸入端B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置，其特征在于放置 皮囊的上蓋(11)由固定上蓋(18)和活動上蓋(21)組成，活動上蓋一端的卡頭卡在固定上 蓋內(nèi)的，另一端有2個膨脹卡銷(20)插入固定上蓋的卡孔(21)中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置。由自動氧氣呼吸器、安全帽和控制部分組成。自動氧氣呼吸器的殼體內(nèi)裝氧氣瓶、過濾器、減壓閥、單向閥、CO2吸收劑等，電磁閥與皮囊連接，氣體導(dǎo)管接單向閥，單向閥接CO2吸收劑中的中心空管，皮囊折疊在上蓋中，殼體底部密封。安全帽帽體、帽襯和通氣管、通氣軟管等組成，通氣管接氧氣罐上的電磁閥的輸出管，通氣軟管接接顏面罩。本實(shí)用新型通過超再生式接收器模塊接收到預(yù)警網(wǎng)絡(luò)傳來的預(yù)警信號，經(jīng)解碼、放大到開關(guān)控制器控制電磁閥開啟，電磁閥開啟氧氣瓶，通過通氣管向接顏面罩供氧，同時蜂鳴器HA發(fā)出報警聲，使用者手動拉下接顏面罩至口鼻位置即可。本實(shí)用新型為逃生贏得了寶貴時間。
文檔編號A42B3/28GK201696081SQ20092029281
公開日2011年1月5日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者于翔, 葉燚璽, 陳小偉, 陳思敏, 陳思維, 陳紹南, 馬紅春 申請人:武漢思創(chuàng)職安科技有限公司