井下12人移动救生舱设计

摘要多数矿难表明，矿井事故发生后形成的高温，有毒有害气体环境是造成矿工伤亡的主要原因。

为井下矿工提供安全可靠的救生舱、避难硐室是降低伤亡的主要手段，是目前国际矿山应急救援的发展趋势和方向，煤矿井下移动式救生舱的设计可以为外部救援争取救援时间，保障矿工朋友们的安全。

本文通过对救生舱的研究，完成了一整套救生设备的结构设计，首先主要介绍国家的相关规定。

接着依据国家规定，确定设计目标。

之后计算出救生舱的容量要求，进而确定的救生舱的整体结构。

除此之外，本文还通过了一些技术参数验证，对井下救生舱内部环境做了更好的安全措施，确保矿工能够有足够的时间等待救援。

本文还介绍了有关救生舱的维护及保养内容。

在最后说明了以后需要改进的方向。

关键词：救生舱避难硐室结构设计AbstractMost ore difficult to show that mine after the accident of the formation of the high temperature, toxic or harmful gases environment is the main reason for the casualties caused miners. To provide the safety of the miners escape capsule, shelter cavern is the main means to reduce casualties, is the present international mine rescue development tendency and the direction, the design of the underground coal mine escape capsule mobile for external aid for relief time, ensure the safety of the miners friends.This article through to escape capsule research, completed a set of survival equipment structure design, first mainly introduces the relevant provisions of the state. Then according to state regulations, to determine the design goal. After escape capsule capacity requirements calculated, and determine the overall structure of the escape capsule. In addition, this paper also through some technical parameter validation, underground escape capsule internal environment to do better safety measures, to ensure that miners can have enough time to wait for rescue. This paper also introduces the escape capsule maintenance and maintenance content. In the final shows the need to improve after the direction.Key words: escape capsule shelter cavern structure design目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1 研究意义 (2)1.2 相关领域国内外技术研究现状 (4)1.2.1 国外紧急避险系统现状 (4)1.2.2 国内紧急避险系统现状 (6)1.2.3 国外可移动式救生舱的基本情况及特点 (8)1.2.4 国内可移动式救生舱的基本情况及特点 (14)1.2.5 国外应用现状及国际知名应急避难室生产企业及产品 (15)1.3 本文可移动救生舱设计任务 (17)2 煤矿井下移动式救生舱技术要求 (18)2.1 适用范围 (18)2.2 编制依据 (18)2.3 基本要求 (18)2.3.1 矿井救生舱设置地点和数量 (18)2.3.2 救生舱安放硐室的要求 (19)2.4 通风设施 (20)2.5 供水设施 (20)2.6 供电设施 (20)2.7 通讯设施 (21)2.8 功能及配置 (21)2.9 管理与维护 (25)3 救生舱结构设计 (27)3.1 保护壳壳材料的选择 (27)3.1.1 选用材料的一般原则 (27)3.1.2 选材的方法与步骤 (28)3.1.3 保护壳材料的确定 (30)3.1.4 产品的结构设计 (30)3.1.5 产品的安全防护设计 (32)3.1.6 使用环境 (34)3.2 保护壳壳体的设计 (34)3.2.1 焊接结构的设计原则 (34)3.2.2 保护壳体焊接结构设计 (37)3.3 观察孔的设计 (37)3.3.1 观察孔应满足的条件及其结构 (37)3.4 其他结构的设计 (39)4 救生舱的移动装置 (42)4.1 绞车 (42)4.1.1 绞车的主要类型 (42)4.2 滑靴 (43)4.3 救生舱移动装置工作原理 (43)5 救生舱模型的建立 (44)5.1 Pro/E软件介绍 (44)5.1.1 Pro/E的概述 (44)5.1.2 Pro/E的特点和优势 (44)5.2 矿用救生舱各个零件模型的建立 (46)5.2.1 保护壳模型的建立 (47)5.2.2 带观察孔保护壳模型的建立 (47)5.2.3 紧急舱门模型 (48)6 技术参数验证方法 (49)6.1 基本参数的测量和计算 (49)6.1.1 参数测量 (49)6.1.2 参数计算与合理性的验证方法 (50)6.2 主要技术参数验证方法 (52)6.2.1 气密性的验证方法 (52)6.2.2 耐高温的验证方法 (53)7 井下可移动救生舱管理及维护保养 (56)7.1 队伍组织 (56)7.2 日常维护管理 (56)7.3 舱内各设备的保养 (57)7.4 培训与应急演练 (62)8 全文总结 (63)致谢 (65)参考文献 (66)前言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。

摘要本文的设计题目是“井下救生舱结构设计”。

随着我国经济的高速发展，对煤炭等能源的需求量越来越大，而煤矿安全也越来越引起国家和企业的注意，井下救生舱的问世将为煤矿井下矿工提供一种紧急避难场所，尽量减少矿难所带来的生命损失。

本文对井下救生舱在国内外的研究和应用状况进行了简单介绍，分析了在救生舱的结构设计时应该注意的问题，自行设计了救生舱不同舱段之间连接的舱门，对舱门机构进行了运动分析，并对救生舱轮廓尺寸，壁厚与加强肋板的布置，密封和隔热进行了详细的设计和力学校核计算。

关键词：井下救生舱；整体结构；舱门；设计计算AbstractThe design topic of this paper is Design of underground life-saving cabin structure. With China's rapid economic development, the demand for coal and other energy increasing, while the coal mine safety has drawn increasing attention of the state and enterprises, will the advent of underground coal mine rescue chamber to provide a underground miners emergency shelter minimize loss of life caused by mining accidents. The research and application status of life-saving cabin in chian and abroad is introduction in this paper,it also includs the analysis of the structure in the life-saving cabin design should be pay attention to, to design a rescue capsule connection between the different cabin door, the door institutions of the movement, and life-saving module outline dimensions, wall thickness and the arrangement of costal board, sealing and insulation carried out a detailed check of the design and mechanical calculations.Key words: life-saving cabin; overall structure; cabin door; design calculation目录1 绪论 (1)1.1研究井下救生舱的意义 (1)1.2国内外对该领域的研究成果 (1)2 设计参数要求 (3)3 救生舱整体设计 (5)3.1、外形设计 (5)3.2整体尺寸设计 (5)3.2.1 救生舱应该满足的条件： (5)3.2.2 舱体布局： (6)3.2.3 救生舱结构要求： (6)3.2.4救生舱内部尺寸设计 (6)3.2.5通用段长度设计方案 (7)3.3舱体结构特点： (9)4 生存舱结构设计 (11)4.1舱体设计思路 (11)4.2生存舱结构设计 (11)4.2.1初步确定舱体尺寸 (11)4.2.2 加强肋板的布置 (12)4.2.3纵向肋板刚度校核 (13)4.2.4横向肋板刚度校核 (15)4.3生存舱之间所用连接螺栓的尺寸的确定 (17)5 救生舱舱门设计 (20)5.1、救生舱舱门方案确定： (20)5.1.1、主舱门方案: (20)5.1.2、过渡舱门结构方案： (21)5.1.3、应急门方案 (22)5.2舱门结构参数计算 (22)5.2.1 舱门人机工程学 (22)5.2.2、主舱门结构计算： (23)5.2.2 缓冲门结构计算 (34)5.2.3 紧急门结构计算 (40)5.3结论 (50)6 舱体其他设计 (52)6.1舱体密封材料 (52)6.1.1 舱体密封技术目标 (52)6.1.2密封部位包含以下部位： (52)6.1.3 密封材料确定 (52)6.2隔热材料 (54)6.2.1舱体隔热技术要求 (54)6.2.2 保温部位： (54)6.2.3 保温材料选择 (54)致谢 (57)参考文献 (58)1 绪论1.1 研究井下救生舱的意义我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，但是，我国的煤炭开采带来的人身伤亡率也是最高的，矿难事故的频繁发生不仅给人民的生命和财产带来了巨大损失，同时也严重影响了矿业的生产和社会的和谐发展。

毕业设计实习报告--井下救生舱设计系别：班级：姓名：学号：目录一、矿用井下救生舱简介1.1救生舱的定义1.2救生舱的用途和发展概况1.3救生舱的分类1.4救生舱原理及技术指标1.5救生舱系统构成1.6矿用移动救生舱的特点1.7国家关于矿用移动救生舱的技术要求二、毕业设计题目——井下救生舱设计2.1设计指导思想2.2设计原则2.3 救生舱舱内设施设计设计中需要注意的几个问题 2.3.1供氧系统2.3.2排泄物的收集与处理2.3.3空调系统2.3.4检测系统及监测有毒有害气体2.3.5通信系统2.3.6能量与动力系统2.4 世界主流国家设计思路三、实习总结四、参考文献一、矿用井下救生舱简介1.1救生舱的定义矿用安全救生舱是在矿井出现瓦斯爆炸、顶板塌方、透水和火灾等灾害时专门用于避难的场所，矿工在救生舱内避难直到可以安全撤离或等到救援人员。

在煤矿井下设置和使用应急安全救生舱，能够在事故发生后为矿井幸存者提供一个安全密闭的空间，对内能为被困矿工提供食物、H2O、O2，并去除有害有毒气体，赢得较长的生存时间，对外能够抵御事故发生后的高温烟气，隔绝有害有毒气体。

同时，被困人员还能通过救生舱内的通讯监测设备，引导外界救援，为救援工作赢得宝贵的时间，减少矿难事故中的伤亡人数。

1.2救生舱的用途和发展概况根据世界各国对矿井事故的调查，在火灾、爆炸等事故现场瞬间伤亡的矿工只占伤亡总数的一部分，有相当大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，以便在矿井发生事故后为无法及时撤离的矿工提供一个安全的密闭空间。

该舱能够抵御外部的高温烟气，隔绝有毒有害气体；能为舱内遇险人员提供氧气、食物和水,创造基本生存条件；并为应急救援创造条件，赢得时间。

国外生产救生舱产品大大早于国内，技术成熟程度高于我国，国内已经有厂家与外国合作开发生产救生舱，国际市场可以说技术成熟，但是产品价格过高，国产产品有价格优势。

矿用可移动式救生舱简介矿用可移动式救生舱是一种为矿工在事故发生时提供安全撤离通道的设备。

它具有独立的生命保障系统，可以在矿井瓦斯爆炸、火灾等事故发生时为矿工提供紧急逃生的手段。

该救生舱具有便携性，可以根据实际需要移动到不同的工作区域。

结构和功能矿用可移动式救生舱由以下几个主要部分组成：1.外壳：救生舱外壳由钢材制成，具有抗压、防火、防爆等特性，可以有效保护内部的人员和设备。

外壳上设有救生舱的出入口，以及通风系统的进出口。

2.生命保障系统：救生舱内部配备有独立的供氧系统、食水储备和卫生设施。

供氧系统能够提供足够的氧气供应，确保矿工在救生舱内能够正常呼吸。

食水储备和卫生设施则为矿工在救生舱内满足基本的生活需求提供了保障。

3.通信设备：救生舱内部配备有紧急通信设备，可以与外界进行联系。

矿工可以通过这些设备向救援人员发送求救信号，以便获得救援。

4.安全设备：救生舱配备有紧急照明器具、灭火器等安全设备，以便在紧急情况下提供必要的安全保障。

使用方法矿用可移动式救生舱的使用方法如下：1.在事故发生前，救生舱应事先安装好并与矿井主体进行连接。

2.当事故发生时，矿工应立即进入救生舱，并关闭救生舱的出入口。

3.在救生舱内，矿工应确保自己的安全，保持冷静，遵循救生舱内部的安全规定。

4.如有需要，矿工可以使用救生舱内部的通信设备与外界联系，向救援人员发送求救信号。

5.在救援人员到达之前，矿工应使用救生舱内的生命保障系统维持自己的生存，如供氧系统、食水储备等。

6.一旦救援人员到达，矿工应听从指挥，按照救援人员的指示有序撤离救生舱。

优势和应用领域矿用可移动式救生舱具有以下优势：1.独立性：救生舱具备独立的供氧系统、食水储备等，能够在紧急情况下为矿工提供生存保障。

2.移动性：救生舱可以根据实际需要进行移动，并与矿井主体进行连接，方便矿工在不同工作区域使用。

3.安全性：救生舱外壳采用钢材制造，具有抗压、防火、防爆等特性，可以保护内部人员和设备的安全。

矿用可移动式救生舱引言：矿山作为一个危险性极高的工作环境，事故发生的概率较高。

为了确保矿工的安全，在矿井发生紧急情况时，救生舱成为重要的设备之一。

本文将着重介绍矿用可移动式救生舱的功能、特点、优势以及目前的应用。

一、功能：矿用可移动式救生舱属于一种独立的生命空间，通常装备有食品、水源、氧气供应、通信设备、医疗急救设备等。

主要功能包括：1. 矿难逃生：当矿井发生火灾、瓦斯爆炸或其他灾害时，矿工可以迅速进入救生舱，通过内部通风系统保证空气质量，安全撤离现场。

2. 污染物隔离：救生舱内部设有过滤系统，可有效隔离有毒气体、粉尘等污染物的侵入，保护矿工的健康。

3. 长时间存储：救生舱内配备充足的食品和水源，可供矿工在发生事故后存活较长时间，等待救援。

4. 求救通信：救生舱设有通信设备，方便矿工与外界联系，向救援人员发出求救信号。

二、特点：矿用可移动式救生舱具有以下特点：1. 移动性：这种救生舱采用设计合理的底盘结构，方便移动和运输。

它可以根据矿井的需要，在矿井内进行合理的位置调整。

2. 独立空间：救生舱拥有独立的生命空间，内部设备完备，能够保证矿工在逃生期间得到基本的生存保障。

3. 抗压性：救生舱采用耐压材料制造，能够承受矿井发生事故时的外部压力，为矿工提供更安全的环境。

4. 快速启动：救生舱配备了快速启动装置，矿工一旦进入舱内，即可迅速启动舱内设备，提供紧急救援支援。

三、优势：矿用可移动式救生舱相较于传统的固定式救生舱具有以下优势：1. 灵活性更高：传统的固定式救生舱建设周期长，而可移动式救生舱则可以快速投入使用。

这种灵活性对于突发事故的处理具有重要意义，能够更快速、更有效地保护矿工的生命安全。

2. 适应性更强：可移动式救生舱可以根据矿井的需求进行灵活配置和布局，适应不同矿山环境的特点，提供更好的救援效果。

3. 可再利用性更高：可移动式救生舱可以进行拆卸和组装，方便搬迁到其他矿山使用，实现资源的再利用。

煤矿井下紧急避险系统建设方案xx公司二O一二年三月目录第一章矿井概况................................ - 4 - 第二章采掘地区分布情况 ........................ - 9 - 第三章紧急避险设施分布依据及地点 .............. - 9 -3.1 紧急避险设施分布地点依据.................................................................................... - 9 -3.2 紧急避险设施数量及分布地点.............................................................................. - 15 - 第四章紧急避险设施类型及容积 ................. - 15 -4.1 永久避难硐室.......................................................................................................... - 15 -4.2 临时避难硐室.......................................................................................................... - 18 -4.3 矿用可移动式救生舱.............................................................................................. - 19 -第一章矿井概况矿井地层走向总体构造形态为单斜构造,走向近南北、倾向东。

煤层厚度2.1m～7.2m，平均5.1m。

避难硐室、救生舱等矿用安全装一、KJYF-96/10型矿用可移动式救生舱：主要适用于煤矿或非煤矿山井下发生各类爆炸、煤与瓦斯突出、冒顶、外因火灾等事故时为井下被困人员在危险的灾变环境中提供临时避难场所；也可作为日常的矿井气体监控设施、矿难时井下临时指挥与调度场所。

满足10人106小时临时避难。

二、KJYF-96/12型矿用可移动式救生舱：此产品为KJYF-96/10救生舱的换代产品，它兼顾了KJYF-96/10型救生舱的设计优势，在满足12人106小时临时避难条件下，可提供更舒适的舱内空间。

救生舱系列产品具有以下特点：1、优异的结构设计独特的加强筋设计，大大增加安全性独特的弧形顶设计，使抗压能力更强独特的断桥隔层设计，防火、耐高温良好的气密性舱体分体式结构，便于运输双出口设计，舱前门阻隔时，可及时通过后逃生门进出2、先进的制冷技术放冷能力：3kW~10kW3~5倍常速的快速放冷，满足高温环境与高温测试需要可调低速放冷，满足常温环境与常温测试需要强力除湿，舱内湿度<60%,人员舒适度高产品安装完毕、即可提供70%的蓄冰量，即插即用蓄冰速度快，72小时内达100%蓄冰量耗电量很小，漏冷量<3kW.h/天蓄电池需求: ＜200AH最小体积: 蓄冷密度:>65kW.h/m3可集成消毒过滤系统储存、运输、安装、使用、维护简单方便井下安装简便快速: 仅2根小直径铜管螺纹连接无高压风险，无临界温度问题强大的非标订制能力，适应各种不同救生舱与避难硐室设计要求，可为行业救生舱和避难硐室提供相匹配的空调设备规模化、专业化研发、制造，深度理解井下制冷的特殊性与解决方案的可行性3、先进的空气净化技术常温脱除一氧化碳，催化活性高抗中毒力强，性能稳定可靠强度高寿命长≥3年二、15至100人永久性避难硐室及临时性避难硐室：1、永久避难硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区（盘区）避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，服务于整个矿井、水平或采区，服务年限一般不低于5年。