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论煤矿井下移动救生舱设计中问题分析 　　【摘 要】救生舱可为矿工在灾变环境下提供稳定可靠、保障齐全的维生空间，把灾害的损失降到较低水平。对比分析国外矿业发达国家和中国在救生舱领域发展状况，提出适合我国煤矿生产特点的救生舱研发思路。分析了在现阶段，我国有关企业单位研制煤矿井下移动救生舱时，在功能定位、舱内设施、检测检验、使用与维护等方面必须注意的几个问题。 　　【关键词】煤矿；救生舱；设计 　　概述 　　根据世界各国对矿井事故的调查，在火灾、爆炸等事故发生现场瞬间受到伤害死亡的矿工只占事故伤亡人数的一部分，有相当一部分矿工都是因为在矿井透水或火灾、爆炸后不能及时升井或逃离高温、有毒有害气体现场，导致溺水、窒息或中毒死亡的。因此，各国都在大力建设矿井避难硐室和研制矿用救生舱，以便为矿井发生事故后无法及时撤离的矿工提供一个安全的密闭空间，对外能够抵御爆炸冲击、高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内能为被困矿工提供氧气、食物和水，去除有毒有害气体，赢得较长的生存时间。同时，被困人员还能通过舱内通讯监测设备，引导外界救援。目前，矿用救生舱可分为固定式和移动式两类。由于移动式救生舱能够随着作业场所变迁而移动，可根据需要改变架设位置，具有方便灵活的特点，所以应用日趋广泛。 　　1 国外研究与应用现状 　　加拿大、美国、澳大利亚等国家的矿山安全法规和标准对推广、使用矿用救生舱有着硬性的规定。在相关政策法规的支持下，欧美各国十分重视矿山应急救援工作及相关研究，投入了大量的资金，使得一些具有较强科研实力的企业单位参与其中，如澳大利亚的MineARC系统公司（MineARC Systems）、Shairzal安全工程公司（Shairzal Safety Engineering）、Cowan制造有限责任公司；美国杰克·肯尼迪金属制品公司（Jack KennedyMetal Products）、现代矿业安全支持有限公司（Modern Mine Safety Supply，LLC）、Strata公司（StrataProductsUSA）；德国德尔格安全设备有限责任公司（DraegerSafety Inc. ）等。国外矿用救生舱已有不少成功应用的案例。如：加拿大萨斯喀彻温省（Saskatchewan）一座钾盐矿井发生火灾事故， 72名矿工被困???下，转移至矿井救生舱（澳大利亚MineARC系统公司生产）中，经过26小时全力营救， 72名矿工全部成功获救，在世界范围内引起轰动效应。 　　2 国内研究现状 　　与国外相比，国内对矿用移动式救生舱的研究起步较晚，其设计思路还不十分成熟，缺少必须的试验和检验支持，更无行业标准可以依据。据不完全统计，到目前为止，国内有十几家企业、单位在进行矿用救生舱的研制工作。其中，北京科技大学承担的“十一五”国家科技支撑计划对救生舱的研究进展较快， 2008年7月，在山西潞安集团模拟巷道内完成了4人、96小时的安全验证试验。 　　3 救生舱设计中需要注意的几个问题 　　目前，国内对矿用救生舱的研制工作虽然在紧锣密鼓地进行，但由于种种原因，至今还没有成熟的产品投入实际应用。一些厂家在研制过程中，由于对煤矿井下发生事故时特殊的环境条件导致的特殊要求了解不深，导致研究工作走弯路，或者研制的产品不能适应实际需要。笔者认为，在研制煤矿井下移动救生舱时，必须注意以下几个方面的问题。 　　3.1 功能定位 　　移动救生舱一般为车体式结构，整个救生舱舱体由耐高温、抗冲击的材料构成，设有观察窗和逃生窗。国外矿用救生舱高度、宽度普遍在2m左右，长度则依据要求容纳的人数改变，但总空间体积必须达到1·5m3/人以上，以保证密闭空间中人员的生命安全。煤矿井下环境复杂，事故多样。瓦斯爆炸、煤尘爆炸、火灾、冒顶、透水，每一类灾害带来的伤害都不尽相同。对于爆炸，要求救生舱能够抗高温和冲击；对于火灾，救生舱必须抗高温；对于水灾，救生舱需要防水，甚至要求在数百米静水压力下仍有良好的密封性。考虑到我国现阶段的技术水平和制造成本，几乎不可能造出一种能应对所有矿井灾害的救生舱。因此应首先确定救生舱主要防哪一种灾害，根据灾害特点有针对性、有重点地进行设计。 　　3.2 舱内设施 　　矿用救生舱一旦开始运行，被困人员要在这个密闭空间中可能生存长达数天的时间，为了保证人员的生命安全，救生舱内所有生命维持设备必须持续正常运行，将室内的O2、CO2等各类气体的浓度、环境温度、湿度等生存参数都稳定控制一个适宜人类生存的范围。救生舱整体结构与有关设施设计，应重点解决以下几个方面的问题。 　　3.2.1 供氧系统 　　救生舱内正常氧气供应主要有矿用压缩空气、储备压缩氧以及化学反应生成氧气三种方式，氧气供应装置应满足三个条件：①尽量供应组分接近空气组分的气体，