井下救生舱设计-开题报告.pdf

河南理工大学万方科技学院

本科毕业设计（论文）开题报告

题目名称井下救生舱设计

学生姓名专业班级学号

一、选题的目的和意义：

目的：在煤矿井下发生灾变事故时，救生舱可以为无法及时撤离的矿工提供一个安全、

独立的密闭空间，对外能抵御爆炸冲击、隔绝有毒有害气体，对内能为被困矿工提供

氧气、食物、水，去除有毒有害气体等，从而为遇险作业人员赢得较长的生存时间，

并通过舱内通讯监测设备，引导外界进行救援，从而保证作业人员的人身安全。主要

作用是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，对外能抵御

爆炸冲击、隔绝有毒有害气体，对内能为被困矿工提供氧气、食物、水，去除有毒有

害气体，为矿工赢得较长的生存时间，同时通过舱内通讯监测设备，引导外界救援。

该项技术的成功推出，对中国形成一套具有国际先进水平的、以救生舱为主体的矿井

应急救援系统，改善我国煤矿安全在管理方面的技术储备不足，全面提升我国煤矿应

急救援方面的技术水平具有重要意义，同时也开辟了矿山安全生产“新纪元”。

意义：中国“矿用救生舱”还有着广泛应用前景，在特殊的环境下，救生舱在进入家

庭，小型救生舱完全可为一个家庭支撑起一个保障生命的“安全岛”。社会公共场所

内若用救生舱，更多的人可以从容应对类似地震的自然灾害。目前，该产品已经过样

舱试造，首批产品已正式进入生产阶段，相信不久“矿用可移动式救生舱”就会在各

煤矿安装到位，为矿工的安全保驾护航。

救生舱舱体为长方形钢制结构，由过渡舱、生存舱、设备舱3部分组成。模块化

结构设计，便于运输、移动及井下安装。还可根据井下空间及避难人数的不同需求，

组合成不同规格的救生舱。舱体采用轻钢框架结构，“断桥铝”式结构的模块连接结

构、特殊的密封门设计使得救生舱内外密闭，达到隔热、隔音、防水、防毒气的要求。

救生舱配有外接压风系统及内部压缩空气、压缩氧气及自救器多重供氧系统；过渡舱

配有“洗气”系统；空气再生净化系统采用船舶工业用一体化空气净化器有效滤除有

害气体，温度调节系统采用了空调制冰及无动力CO喷射制冷两种方式。

2

二、国内外研究综述：

1．国外发展现状及应用

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，一些具有较强科研实力的企业单位投入了大量的资金参与其中。

1．1斯特塔安全设备公司(StrataSafetyProduots)的避难舱产品

该公司共有3种类型避难舱产品，它们是井下煤矿避难舱、充气型避难舱和应用

于隔离峒室中的滑撬式避难舱。其中井下煤矿避难舱获得了美国第一产煤大州西弗吉

尼亚州矿工健康、安全与培训办公室的认证。截至2008年3月末，该公司已经向美

国西部的煤矿提供了30多个井下煤矿避难舱，向全美各地提供的充气型避难舱超过

了50个。

斯特塔公司井下煤矿避难舱最典型的产品为钢制避难舱，是一种无动力整装式井

下救生系统。由于不与井下的供电系统相接，因此免除了电火花可能引发的次生爆炸

灾害。该设备设有过渡气密舱，从而最大限度地抑制了舱外环境中有毒、有害气体和

烟气的侵入。避难舱配备的氧气瓶和压缩空气瓶可以向舱内的避险人员供应长达96h

的医疗级氧气，舱内还备有饮用水、食品、急救用品。

由压缩空气驱动的co2清洗装置对避难舱内密闭空间的空气进行净化，t脱除空

气中的CO2，该清洗装置获得了专利。该避难舱还可安设化学降温系统。

1．2ChemBio公司的避难舱产品

ChemBio公司是国际上首家研发出软体救生舱、拥有专利产品权的专业公司，制

造工厂位于西弗吉尼亚州。美国煤矿井下配备避难所1193台，其中，软体救生舱

1000台(占80％以上)，硬体救生舱123台，避难硐室70个。

ChemBio公司软体救生舱的特点如下：舱体材料是符合军用标准的材料。这种材

料阻燃，并极为坚固，具有很强的抗撕扯、防破裂、抗刺透能力；放置体积小，展开

舱容积大，最大救生人数35人，可救生时间超过96dx时；舱内C02清洗采用无源被

动式设计，即利用悬挂在舱内含有碱石灰等化学成分的若干个幕帘来完成；由于刚性