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【摘 要】作为一种新型的矿难救援方式,近年来深井垂直救援的技术和装备有了很大的发展。救援舱是深井垂直救援的关键设备。智利矿难的成功救援中,救援舱发挥了巨大作用。为满足国家安全生产应急救援指挥中心对矿山应急救援体系的建设,三一起重机公司开发了一种新型的矿难救援舱。
【关键词】救援舱;新型;深井垂直救援
深井垂直救援是近年来发展的一种新型的救援技术,其原理是用专门的钻井设备从地面垂直向逃生巷道打通救生井并加固,再将救援舱降入并到达救生井底部,以提升救援矿内受困人员。救援舱是此类救援方式的关键设备。
矿难救援舱的结构如图1。
与智利铜矿救援所使用的“凤凰2号”不同,这种新型的矿难救援舱针对救援中可能发生的问题,进行了多项重大创新和改进(技术参数表见表1)。
a)钢丝绳防旋器:由于最大救援井深达到1000m,舱体在从地面降至底部或从底部提升至地面的过程中有12圈旋转,易造成被救人员眩晕不适。防旋器从原理上类似于推力轴承,用它连接钢丝绳快速锁节和救援舱顶部的耳板后,可杜绝舱体的旋转,从而提高被救人员的舒适性。
b)侧面减震滚轮组(如图2):救援舱上下两端各设一组减震滚轮,每组沿周长均布5个滚轮。滚轮由弹簧缓冲,可减少救援舱舱体与救援井壁碰撞对被救人员的影响。
c)底部缓冲装置(如图3):救援舱底部的缓冲装置由缓冲座和减震弹簧组成,可吸收救援舱(含被救人员或医护人员)以10m/min速度降落至巷道时冲击的能量,提高舒适性。
d)脱开装置(如图4):救援舱总体上包括上下两个舱段,一旦救援舱在救援井内卡住不能上下时,可通过脱开装置将上下舱段分离,下舱段自由坠落,被救人员依靠安装在上舱段的缓降机回到巷道等待再次救援。
这种脱开装置的逃生方式设计不同于目前普遍采用的舱段分离方式(如图5和图6),前者的底部舱段由于设计的尺寸较小,可在救援井中翻滚下落且不会卡住(其翻滚尺寸最大尺寸小于救援井直径),从而大大提高被救人员生还的几率。
e)舱门分段设计(如图1):为克服井下巷道高度不够的问题,特将救援舱舱门按两段设计,可在更低的巷道内进行人员装载。智利救援舱的舱门上沿与底部距离为2.2m,即至少需要2.2m高的空间才能打开舱门。救援时由于巷道高度不够,被迫在巷道底部炸出下沉坑,以保证舱门段全部处于巷道中。救援舱门的分段设计可同时适用于低巷道情况和高巷道情况的救援。
本救援舱内部还配备了压缩氧气自救器、生命体征检测仪、摄像头和通讯装置等设备,且均为防爆设计的产品,能满足深井救援的需求。
参考文献:
[1]王文斌等.《机械设计手册》[M].北京:机械设计出版社,2004.8.
[2]张占新等. 《材料力学》[M].西安:西安工业大学出版社,2006.8.
【关键词】救援舱;新型;深井垂直救援
深井垂直救援是近年来发展的一种新型的救援技术,其原理是用专门的钻井设备从地面垂直向逃生巷道打通救生井并加固,再将救援舱降入并到达救生井底部,以提升救援矿内受困人员。救援舱是此类救援方式的关键设备。
矿难救援舱的结构如图1。
与智利铜矿救援所使用的“凤凰2号”不同,这种新型的矿难救援舱针对救援中可能发生的问题,进行了多项重大创新和改进(技术参数表见表1)。
a)钢丝绳防旋器:由于最大救援井深达到1000m,舱体在从地面降至底部或从底部提升至地面的过程中有12圈旋转,易造成被救人员眩晕不适。防旋器从原理上类似于推力轴承,用它连接钢丝绳快速锁节和救援舱顶部的耳板后,可杜绝舱体的旋转,从而提高被救人员的舒适性。
b)侧面减震滚轮组(如图2):救援舱上下两端各设一组减震滚轮,每组沿周长均布5个滚轮。滚轮由弹簧缓冲,可减少救援舱舱体与救援井壁碰撞对被救人员的影响。
c)底部缓冲装置(如图3):救援舱底部的缓冲装置由缓冲座和减震弹簧组成,可吸收救援舱(含被救人员或医护人员)以10m/min速度降落至巷道时冲击的能量,提高舒适性。
d)脱开装置(如图4):救援舱总体上包括上下两个舱段,一旦救援舱在救援井内卡住不能上下时,可通过脱开装置将上下舱段分离,下舱段自由坠落,被救人员依靠安装在上舱段的缓降机回到巷道等待再次救援。
这种脱开装置的逃生方式设计不同于目前普遍采用的舱段分离方式(如图5和图6),前者的底部舱段由于设计的尺寸较小,可在救援井中翻滚下落且不会卡住(其翻滚尺寸最大尺寸小于救援井直径),从而大大提高被救人员生还的几率。
e)舱门分段设计(如图1):为克服井下巷道高度不够的问题,特将救援舱舱门按两段设计,可在更低的巷道内进行人员装载。智利救援舱的舱门上沿与底部距离为2.2m,即至少需要2.2m高的空间才能打开舱门。救援时由于巷道高度不够,被迫在巷道底部炸出下沉坑,以保证舱门段全部处于巷道中。救援舱门的分段设计可同时适用于低巷道情况和高巷道情况的救援。
本救援舱内部还配备了压缩氧气自救器、生命体征检测仪、摄像头和通讯装置等设备,且均为防爆设计的产品,能满足深井救援的需求。
参考文献:
[1]王文斌等.《机械设计手册》[M].北京:机械设计出版社,2004.8.
[2]张占新等. 《材料力学》[M].西安:西安工业大学出版社,2006.8.