摘要:近期国内煤矿矿难时有发生,给矿工生命带来了威胁,所以可移动式救生舱的研制工作引起了极大的关注。本人结合实际工作经验,对其工作原理、安装、使用等做了简要的介绍,便于和业类人员共同学习与探讨。
关键词:救生舱,原理,安装,使用,维护
一、概述
可移动救生舱(以下简称救生舱)。救生舱具有环境检测、呼吸环境再造、温湿度保持、生命保障、通讯与照明、动力保障系六大保障系统。
1.1产品特点:
本救生舱以钢板作为基本材料,以抗失稳的圆筒形作为结构形状,参照钢制压力容器规程的强度设计与制造,较小的空间尺寸、较高的抗灾保护能力及系统高可靠性设计等构成了井下救援救生产品的独有特点。
1.2主要用途和适用范围
1.2.1主要用途
专供井下事故中遇险矿工就近避灾逃生使用的安全设备,是煤矿企业井下人员灾害事故救援救生多用途应急避灾安全装备。
1.2.2适用范围
适用于具有冒顶塌方、瓦斯(煤尘)爆炸、井下火灾、冲击地压地质灾害条件的矿山企业及矿井(不适合矿井大型水灾)。
二、工作原理及结构特征
2.1工作原理
当井下发生瓦斯突出等突发情况时,无法或未能及时安全升井,仍处于危险环境下的井下人员,可及时撤进救生舱等待救援。人员进入救生舱后,关闭舱门,开启检测分站的电源,通过各传感器检测舱内气体情况,使舱内人员处于比较安全的环境中;检查压风供氧管道,如完好可以直接使用压风管道供氧,如损坏则关闭压风管道并打开压缩氧气阀门,启动压缩氧供氧;同时撕掉空气处理箱中药剂上的包装,装填完毕后打开风机,可及时处理空气中的二氧化碳、一氧化碳等有害气体;当舱内温度超过30℃以上时,打开蓄冰装置通风管道上的阀门,对舱内空气进行降温;通过舱内各种检测仪器,舱内人员可适当调节氧气转子流量计开关;加上适量食物及水的供给,可在舱内坚持100小时,等待外部救援,或等外部环境安全后,舱内人员可自行逃生。
2.2 结构特征
救生舱主要由舱体、进出口舱门、观察窗、隔离舱门、应急逃生舱口、移动轨轮等部件组成;另配有防爆蓄电池及电池箱、蓄冰箱及空调机组、压缩空气瓶、压缩氧气瓶及瓶架、空气处理箱、本安电源、检测分站、舱内传感器、舱外传感器、通讯系统、食物贮藏柜、急救箱、集便器、照明灯具及开关等功能性部件或组件。
2.3 主要部件的组成及作用
a)舱体:为便于下井安装,舱体由多个带法兰及隔热层的双层圆筒及椭圆封头之间用密封圈密封通过螺栓连接而成;其中过渡舱作为人员进出的通道,而生存舱作为避灾人员躲灾休息的场所,可抵御外部瓦斯爆炸所带来的冲击。
b)舱门:人员进出舱体的出入口,通过将舱门转过一定角度压紧密封圈使舱体与外界隔绝,防止有害气体的侵入。在舱门上装有防爆玻璃的视镜窗口,便于舱内人员观察外部情况。
c)隔离舱门:将过渡舱与人员舱隔开,以免进人时有害气体进入人员舱。
d)应急逃生舱口:便于当舱门打不开时,舱内人员的应急逃生。
三、安装、调校
3.1安装
3.1.1安装条件:由矿山安全负责人依据GB50215-2005«煤炭工业矿井设计规范»、«煤矿安全规程»、«防治煤与瓦斯突出规定»、«矿山救护规程»确定煤矿井下巷道救生舱安装的具体安装位置。
3.1.2安装技术要求:救生舱的具体安装救生舱安装由矿山安全负责人依据GB50215-2005«煤炭工业矿井设计规范»、«煤矿安全规程»、«防治煤与瓦斯突出规定»、«矿山救护规程»确定煤矿井下巷道的具体安装位置。
3.1.3救生舱的安装应有设计和作业规程,并在其生产厂家的指导下,严格按照产品说明书的要求进行。
3.1.4安装方式
a)巷道侧壁安装:掏槽扩帮方式直接安装在靠近作业面的进风巷道侧壁。
b)专用硐室安装:安装在靠近作业面附近专门为本救生舱挖掘的专用硐室。
3.1.5移动方式
a)整体移动安装---指本救生舱随工作面的移动而重新安装,因巷道大小及转弯半径足够时,可整体移动救生舱而重新安装;
b)分体移动安装---指本救生舱随工作面的移动而重新安装,将救生舱按照模块化和组装件进行拆解,移动救生舱至新的采掘工作面后重新联接安装。
3.2调校
3.2.1舱体气密性:舱体安装完毕,应先做整机气密性试验,在泄压口安装U型压差计,利用井下压风管供气,重复做三次试验,保持舱内压力在+500±20Pa压力下,舱内压力下降速率平均值不大于300Pa/h。
3.2.2蓄能供电电源系统:按矿井电源电压接通矿用隔爆型可控硅充电机,按矿用隔爆型可控硅充电机说明书要求接通电源,注意电压是否匹配,否则不可接通,此时充电机电流表、电压表有数值显示,说明充电机电源已接通。打开矿用隔爆型LED照明灯开关,灯亮则电源接通。
3.2.3压风供气系统:接通矿井压风管道,打开压风管处的球阀,调节过渡舱内减压阀数值至舱内微压计数值显示为200Pa~300Pa范围时,则说明过渡舱内已保持200Pa~300Pa正压,压风管处的球阀及过渡舱减压阀应常开,保证过渡舱维持正压;调节人员舱内减压阀数值至0.15MPa,有气流则说明人员舱压风管供氧已接通,人员舱减压阀平时可关闭,以免浪费气源。
3.2.4供氧系统:单独打开各个氧气瓶阀门,查看调压阀高压显示数值,应保证在11MPa以上。
3.2.5空气处理系统:打开风机,冷源阀门开启至最大或关闭时,空气处理器出口均有风流,则说明本系统工作正常。
3.2.6舱内、外气体、环境监测及报警系统:接通电源时,本系统所有检测传感器均有数值显示则说明本系统已工作。
3.2.7蓄冰制冷系统:先将洁净的自来水蓄冰箱灌至溢流口为止,接通电源,指示灯亮,制冷旋钮开关至自动挡,则蓄冰制冷系统工作。
3.2.8通讯系统:接通线路,进行通话测试。
3.2.9气幕:打开压缩空气瓶开关,关闭舱门,打开气幕检修开关,开启舱门,查看气幕是否正常。
四、维护、保养
4.1维护
4.1.1本救生舱应固定专人使用、维护。使用中应严格按照使用说明书进行操作。
4.1.2救生舱及安装硐室应专门设计并编制施工措施,报矿井总工程师审批后施工;竣工后由安全副矿长组织通风、安全及生产部门相关人员进行验收,合格后才能投入使用。
4.1.3矿井建立救生舱管理制度,设专人管理,每周检查一次。按相关规定对其配套设施、设备进行维护、保养或调校,发现问题及时处理,确保设施完好可靠。
4.1.4救生舱配备的食品、水和急救药品,过期或失效的必须及时更换,且在有效期内。
4.1.5每天检查救生舱门是否开启灵活和密封可靠,检查橡胶是否老化
4.1.6每天必须检查救生舱内压缩氧和压风供气性能。
4.1.7压缩氧供气:
a)过滤减压器和转子流量计应定期检验完好性,
b)定期检查氧气瓶压力,如压力小于11MPa,应及时充气。
c)医用氧气瓶钢瓶符合GB5099标准和《气瓶安全监察规程》。
4.1.8压风供气:检测压风供气装置完好性,压风压力和压风供气量符合压风自救供气系统要求。
4.1.9便携式自救器应按MT711-1997标准定期校验,并作好记录。隔绝式压缩氧自救器:每隔半年要检查氧气瓶压力。每隔3年要对氧气瓶做水压试验。每隔半年更换CO2吸收剂(未使用状态下)。
4.1.10每周需检查救生舱安放硐室内的联接牢固、可靠性。如螺丝联接是否松动等。
4.1.11每周需检查救生舱安放硐室的支护,保证支护牢固,可靠。
4.1.12每周需检查检查甲烷传感器的完好性,并定时监测通风瓦斯浓度。
4.1.13每周需检查电气设备(直变器、矿用真空馈电开关,照明电源装置)完好性,检查供电系统是否供电。
4.1.14定期检验进入舱体内的空气流量,流量应满足要求,否则,应查明原因并及时排除。
4.1.15油水分离器过滤芯每月更换一次,如发现过滤后气体有异味,应提前更换。
4.1.16净化系统,一般每隔24小时就要对救生舱舱内的空气进行过滤清理,除去异味,同时检测室内气体浓度,以保证使用安全。
4.2保养
4.2.1为保证各功能单元的正常运行,需对各功能单元进行定期更换。
4.2.2各检测仪器的更换周期及检测周期按各产品说明书或当地质监部门规定的检验周期进行更换或送检,使各仪器在周检期内。
4.2.3当设备要长期停用时,应将舱内食品、饮用水、药剂、医药箱、氧气瓶、空气瓶取出,放净蓄冰箱内的水,断开电源,关闭各连接阀门,锁紧舱门,舱体用蓬布遮盖。
4.2.4当设备要长期停用后再次准备使用时,应按首次安装步骤完善救生舱内装置。
五、结束语
矿山安全设备越来越受到国内外研究人员及企业的重视,移动式救生舱的研究对于矿山人员的安全给予更加有力的保证,给矿山安全设备生产企业增强竞争力,具有重要的意义。