本發(fā)明涉及采礦安全技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種用于無氧掘進(jìn)工作面的本安型安全工作艙。

背景技術(shù)：

近年來，頻發(fā)的煤礦事故引起了社會(huì)各方的關(guān)注，也給國家和人民帶來了不可彌補(bǔ)的損失。礦井下一旦發(fā)生瓦斯突出等事故，井下采煤機(jī)工作人員因爆炸后其附近區(qū)域氧氣耗盡、充滿高溫?zé)煔饣蚋邼舛扔卸居泻怏w、逃生路線因爆炸坍塌、透水等原因阻斷，而無法及時(shí)撤離到井下安全區(qū)域時(shí)，傳統(tǒng)的掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)沒有辦法使他們幸免于難。因此，如何避免掘進(jìn)機(jī)工作人員在礦井事故發(fā)生時(shí)能夠安全、迅速撤離災(zāi)變現(xiàn)場，已經(jīng)成為礦山救援亟待解決的問題。

目前煤礦掘進(jìn)機(jī)駕駛室處于非密閉環(huán)境中，礦井底下一旦有有毒或者窒息性氣體逸出時(shí)，很有可能會(huì)使井下工作人員中毒甚至窒息。同時(shí)，井下發(fā)生突出或爆炸時(shí)，掘進(jìn)機(jī)的駕駛室暴露于礦井下也極有可能使工作人員受到傷害。所以，研發(fā)一種用于無氧掘進(jìn)工作面的本安型安全工作艙，使采煤機(jī)工作人員處于密閉的安全工作艙中進(jìn)行工作，艙體具有防火防爆功能，艙內(nèi)有供工作人員日常必備用品，井下一旦發(fā)生緊急情況時(shí)，可啟動(dòng)安全工作艙與運(yùn)輸工作艙對(duì)接系統(tǒng)，使井下工作人員安全撤離災(zāi)害現(xiàn)場。

這種用于無氧掘進(jìn)工作面的本安型安全工作艙比傳統(tǒng)的無安全工作艙的采煤機(jī)安全性能要高得多，使采煤機(jī)工作人員在井下事故發(fā)生時(shí)能夠安全、快捷的逃離災(zāi)變現(xiàn)場。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于無氧掘進(jìn)工作面的本安型安全工作艙，能夠?yàn)榫略谕耆獵H₄和N₂的無氧掘進(jìn)工作面的工作人員提供一種安全可靠的工作艙裝置，降低因瓦斯突出等災(zāi)變?cè)斐傻娜藛T傷亡損失。

該工作艙包括操作系統(tǒng)、材料儲(chǔ)存系統(tǒng)、人員安全保障系統(tǒng)和對(duì)接系統(tǒng)，其中，安全工作艙開有安全艙門，安全工作艙前部為操作室，操作系統(tǒng)位于操作室內(nèi)，操作系統(tǒng)用于控制采煤機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)工作，同時(shí)控制錨桿機(jī)在無氧掘進(jìn)工作面進(jìn)行錨桿支護(hù)工作；安全工作艙后部為材料儲(chǔ)存室，材料儲(chǔ)存系統(tǒng)位于材料儲(chǔ)存室內(nèi)，材料儲(chǔ)存室用于存放儲(chǔ)物柜、照明礦燈、急救箱、滅火器、自救器、氧氣瓶等應(yīng)急設(shè)備以及井下工作人員的日常必備品；人員安全保障系統(tǒng)用于保障安全工作艙內(nèi)人員安全，對(duì)接系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全工作艙內(nèi)人員的安全撤離。

安全工作艙的形狀為長方體，尺寸為2×1×2m³，艙體后側(cè)開口對(duì)接艙門，對(duì)接艙門開口尺寸為1×0.5m²；艙體外層有雙層高強(qiáng)度鋼板，外層鋼板為6mm低碳鋼板，內(nèi)部鋼板為2mm鍍鋅冷卻鋼板，兩層鋼板中間有絕熱板，達(dá)到隔熱、保溫、防爆、防水、氣密的目的。同時(shí)，安全工作艙具有嚴(yán)格的密封性，艙內(nèi)氣壓要能一直處于比外界氣壓值高出100-500pa的狀態(tài)，艙體的泄壓速率小于等于350Pa/h。

人員安全保障系統(tǒng)分為本質(zhì)安全保障和應(yīng)急安全保障兩部分，艙體具有防火防爆性能，瞬間耐高溫的能力不低于環(huán)境溫度900℃下3s，抗沖擊波1.5-2Mpa。保證艙內(nèi)的氧氣濃度應(yīng)在18.5%-23%范圍內(nèi)，確保人均供氧量不低于0.5L/min；安裝有空氣循環(huán)凈化裝置，保證工作人員處于健康的空氣環(huán)境中；并配有照明礦燈、急救箱、滅火器、自救器等應(yīng)急設(shè)備以保障井下工作人員生命安全。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，井下工作人員通過災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)匯報(bào)情況，同時(shí)通過啟動(dòng)對(duì)接系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全工作艙與運(yùn)輸工作艙快速、準(zhǔn)確地成功對(duì)接，時(shí)間不超過10分鐘，安全撤離井下災(zāi)害現(xiàn)場。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，能夠降低因瓦斯突出等災(zāi)變?cè)斐傻娜藛T傷亡損失。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的用于無氧掘進(jìn)工作面的本安型安全工作艙左視圖；

圖2為本發(fā)明的用于無氧掘進(jìn)工作面的本安型安全工作艙俯視圖。

其中：1—操作室；2—材料儲(chǔ)存室；3—操作系統(tǒng)；4—安全艙門；5—滅火器；6—急救箱；7—自救器；8—照明礦燈；9—對(duì)接艙門；10—氧氣瓶；11—空氣循環(huán)凈化裝置；12—儲(chǔ)物柜。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種用于無氧掘進(jìn)工作面的本安型安全工作艙。

該工作艙包括操作系統(tǒng)、材料儲(chǔ)存系統(tǒng)、人員安全保障系統(tǒng)和對(duì)接系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，安全工作艙開有安全艙門4，安全工作艙前部為操作室1，操作系統(tǒng)3位于操作室1內(nèi)，操作系統(tǒng)3用于控制采煤機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)工作，同時(shí)控制錨桿機(jī)在無氧掘進(jìn)工作面進(jìn)行錨桿支護(hù)工作；安全工作艙后部為材料儲(chǔ)存室2，材料儲(chǔ)存系統(tǒng)位于材料儲(chǔ)存室2內(nèi)，材料儲(chǔ)存室2用于存放儲(chǔ)物柜12、照明礦燈8、急救箱6、滅火器5、自救器7、氧氣瓶10等應(yīng)急設(shè)備以及井下工作人員的日常必備品；人員安全保障系統(tǒng)用于保障安全工作艙內(nèi)人員安全，對(duì)接系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全工作艙內(nèi)人員的安全撤離。

安全工作艙的形狀為長方體，尺寸為2×1×2m³，艙體后側(cè)開口對(duì)接艙門9，對(duì)接艙門9開口尺寸為1×0.5m²；艙體外層有雙層高強(qiáng)度鋼板，外層鋼板為6mm低碳鋼板，內(nèi)部鋼板為2mm鍍鋅冷卻鋼板，兩層鋼板中間有絕熱板，達(dá)到隔熱、保溫、防爆、防水、氣密的目的。

人員安全保障系統(tǒng)分為本質(zhì)安全保障和應(yīng)急安全保障兩部分，艙體具有防火防爆性能，瞬間耐高溫的能力不低于環(huán)境溫度900℃下3s，抗沖擊波1.5-2Mpa，安裝空氣循環(huán)凈化裝置11，并配備應(yīng)急設(shè)備以保障井下工作人員生命安全。

下面以具體工作狀態(tài)予以說明。

（1）正常工作狀態(tài)

井下工作人員通過安全艙門4進(jìn)入操作室1，通過操作系統(tǒng)3控制錨桿機(jī)和采煤機(jī)進(jìn)行錨桿支護(hù)和掘進(jìn)工作；通過空氣循環(huán)凈化裝置11，調(diào)節(jié)工作艙內(nèi)的氣體循環(huán)，保證工作人員處于健康的空氣環(huán)境中。

（2）發(fā)生災(zāi)變狀態(tài)

操作人員在無氧掘進(jìn)工作面工作時(shí)，如果工作艙內(nèi)出現(xiàn)小范圍的明火現(xiàn)象，應(yīng)立即使用滅火器5進(jìn)行滅火，如果有人員受傷，可使用急救箱6內(nèi)的藥品進(jìn)行急救。如果出現(xiàn)安全事故，即刻采用氧氣瓶10進(jìn)行供氧，情況嚴(yán)重時(shí)采用自救器7隔絕式氧氣自救器，進(jìn)行自救。與此同時(shí)，操作人員應(yīng)立即開啟工作艙的對(duì)接系統(tǒng)，使工作艙與運(yùn)輸艙實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地成功對(duì)接，從對(duì)接艙門9經(jīng)運(yùn)輸艙逃出災(zāi)變現(xiàn)場。

說明：

（1）工作艙內(nèi)的氧氣濃度在18.5%-23%范圍內(nèi)，確保艙內(nèi)有足夠的氧氣，人均供氧量不低于0.5L/min。

（2）儲(chǔ)物柜12中存放必要的工具箱，保證工作人員在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)找到有效的工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行簡單地修理。

（3）人員安全保障系統(tǒng)包括：滅火器5、急救箱6、自救器7、照明礦燈8、氧氣瓶10。

（4）發(fā)生災(zāi)變啟動(dòng)對(duì)接系統(tǒng)時(shí)，工作艙與運(yùn)輸艙的成功對(duì)接時(shí)間不超過10分鐘。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。