救生艙現狀與發(fā)展趨勢

礦用救生艙研發(fā)現狀與開展趨勢葛世榮中國礦業(yè)大學2011年3月29日美國：STRATA：硬體艙、軟體艙、中繼站ChemBio：主要為軟體艙澳大利亞：MineARC：硬體艙南非：Survivair-RRC：硬體式加拿大：RANA：硬體艙、空氣供給與廢氣處理設備德國：DREGER：硬體艙、快速充氣站英國：Molecular：有害氣體處理設備1救生艙國內外研發(fā)根本情況〔1〕國外救生艙研發(fā)情況〔2〕國外救生艙的根本特點根本功能：包括氣密、隔熱、防護、供氧、有害氣體

去除、環(huán)境監(jiān)測、通訊指示等，但具體指標不同防護時間：24~48h，MASH規(guī)定96h，但認證尚在進行艙體強度：抗爆、抗沖擊多為0.1MPa電源：美國、澳洲傾向無源(非煤有源)；南非用鉛酸蓄電池供氧：南非多用化學氧；美國、澳洲、加拿大多用壓縮氧空調：電力空調、蓄冰降溫、液態(tài)CO2汽化、通風降溫艙內空氣流動：具備促進艙內空氣流動的相關措施過渡倉結構：必要要求目前超過20家單位從事相關產品研發(fā)。通過專家鑒定4家：北京科大〔西安重生〕

中國礦大〔無錫寶神〕煤科總院平安分院(上海鵬燕)

煤科總院沈陽院〔MineARC〕

取得安標證(新產品)1家：北京科大(西安重生)中國礦大〔無錫寶神〕正在積極申辦中，四月份完成〔3〕國內救生艙研發(fā)情況軟體式救生艙主要研發(fā)單位煤科總院〔上海鵬燕〕中煤機械集團西安新竹防災救生設備北京中煤礦山工程硬體式救生艙主要研發(fā)單位

北京科大(西安重生)煤科總院沈陽院(MineARC)中煤機械集團中國礦大(無錫寶神)中煤電氣集團〔STRATA〕煤科總院重慶院無錫信諾視聽設備濟寧恒泰礦業(yè)科技天津鴻緒工貿青島華盾生命保障設備公司西安東風儀表廠西安新竹防災救生設備公司武昌船舶重工中平能化機械制造濟寧同創(chuàng)工礦設備青島磐石生命科技三一重工龍煤救援裝備科技Air,WaterandFoodAirTanksOxygenTanksPackedShelter〔1〕軟體式救生艙2當前主要的救生艙產品采用阻燃、抗靜電、耐高溫帆布等軟質材料制造，在突發(fā)緊急情況下依靠快速〔幾十秒至幾分鐘〕自動充氣膨脹架設。MineARC公司研制的礦井救生艙〔a〕薄煤層型〔b〕標準型〔2〕硬體式救生艙斯特拉塔〔STRATA〕平安設備公司避難艙生化避難艙公司〔ChemBio〕救生艙中國礦大〔無錫寶神〕救生艙陜西重生救生艙青島磐石生命科技股份救生艙濟寧市同創(chuàng)工礦設備救生艙三一重工救生艙中平能化集團機械制造救生艙龍煤救援裝備科技救生艙山東華盾科技股份救生艙〔3〕救生艙在井下的布置山西潞安集團常村煤礦，安放在綜采工作面附近〔4〕安標中心對救生艙的根本要求有明確具體的適用條件和范圍，包括適用的災情、災種、災區(qū)及海拔高度、環(huán)境條件、井巷空間尺寸等，并在產品標準、使用說明書、產品的永久性平安使用須知中注明具備平安防護、O2供給、有害氣體處理、溫濕度控制、通訊、照明及指示、生存保障等功能，保證在無外部支持條件下維持艙額定避險人員生存〔即額定防護時間〕96h以上有足夠的強度、防護能力、氣密性和防止有毒有害氣體侵入的能力；提供生存空間不低于每人0.8m3配備災變時期空氣供給裝置或設施，在額定防護時間內提供人均供風量不低于0.3m3/min，O2在18.5%～22.0%之間，并保證避難所內部始終處于正壓狀態(tài)，以防止有毒有害氣體滲入。同時應具備接入礦井壓風系統的接口應具有內部空氣循環(huán)系統，流量宜在20L/min以上避難所應具備所內外環(huán)境參數檢測儀器，至少應對艙內的CO、CO2、O2、CH4，艙外的CO、O2、CH4、CO2、溫度等進行檢測或監(jiān)測配備通訊設備并預留接口配備在額定防護時間內額定人員生存所需要的食品和飲用水，食品配備不少于2000kJ/人·天，食用0.5L/人·天有必要的照明，并有急救箱、工具箱、滅火器、人體排泄物收集處理裝置等設施設備；救生艙外應有清晰、醒目的標示應選用抗高溫老化、無腐蝕性、無公害的環(huán)保材料。救生艙外體顏色在煤礦井下照明條件下應醒目，宜采用黃色或紅色。同時，應設置明顯的平安熒光條碼3中國礦大-無錫寶神救生艙KJYF100/6煤礦用可移動式救生艙已完成設計研發(fā)已通過安標中心指定的第三方機構檢測已通過國家平安生產監(jiān)督管理總局科技司組織的技術鑒定即將獲得平安標志證書正在小批量生產中結構與平安防護系統礦用可移動式救生艙動力保障系統通訊與照明系統環(huán)境監(jiān)測系統呼吸環(huán)境再造系統溫濕度維持系統生命維持系統〔1〕救生艙系統組成〔2〕技術創(chuàng)新1圓柱形艙體結構，抗爆炸沖擊能力強2模塊化艙體設計，整艙由8個模塊經法蘭連接3根據人機工程理論，合理規(guī)劃艙內功能區(qū)4艙門位置布有空氣噴嘴，形成空氣幕阻隔艙外有害氣體；5過渡艙內設有氣體噴淋裝置，清洗乘員所攜帶的有害氣體6艙內通過外接壓風或自備氣體供氧并保持正壓7艙體采用三層結構〔中間層為硅酸鋁棉氈〕，隔熱效果好8當井下電源被破壞后，依靠蓄冰制冷系統調節(jié)艙內溫度9采用潛艇空氣處理技術處理有害氣體27〔3〕主要技術參數序號項目單位參數指標1額定容納人數人62額定救護時間h100（安全系數1.2）3額定抗沖擊壓力MPa2.54額定耐高溫---艙外55℃時艙內≤32℃達100h5外形尺寸-外徑×長×高mmφ1624×8600×19806總重Kg≤120007內部有效容積m3≥7.5（人均≥0.8）圓柱狀艙體〔4〕救生艙產品進艙門噴淋裝置31人員艙蓄冰箱冷氣循環(huán)裝置空氣處理裝置環(huán)境監(jiān)測傳感器組蓄電池36緊急出口37〔5〕技術性能檢測已委托第三方機構進行了性能指標檢測檢驗工程：艙體瓦斯煤塵爆炸試驗檢測單位：煤炭科學總院重慶研究院檢測時間：2008年11月檢驗工程：七大系統試驗及綜合防護試驗檢測單位：國家平安生產重慶礦用設備檢測檢驗中心檢測時間：2010年12月38在2.50MPa的爆炸壓力沖擊下艙體沒有結構損傷(a)爆炸前(b)爆炸后39出艙過程本次綜合防護試驗共歷時125小時21分鐘，艙外環(huán)境溫度55℃，艙內6名人員在沒有外部補給的情況下生存狀態(tài)良好，出艙后各項身體指標完全正常?！?〕通過專家鑒定鑒定結論：該工程研究系統全面，在相關關鍵技術上均有創(chuàng)新和突破，總體上到達了國際領先水平。該產品符合國家有關規(guī)定，同意通過鑒定。并建議盡快完成井下工業(yè)性試驗，并推廣應用。4礦用救生艙開展趨勢國外救生艙產品多數應用于金屬礦山，煤礦用產品較少或不夠成熟，且國外煤礦多為房柱式開采，與我國煤礦長臂式開采存在巨大差異。同時，由于井下環(huán)境、管理水平等方面的原因，直接引進國外現有救生艙產品并不能很好的適應我國煤礦生產條件。因此，我國的救生艙研發(fā)工作必須針對本國煤礦的復雜生產條件，對國外技術消化吸收的根底上加大自主研發(fā)力度?！?〕堅持引進吸收和自主研發(fā)相結合〔2〕需突破的關鍵技術便于井下安裝，且保證現場安裝后各項性能達標提高產品自動化水平，便于遇險礦工操作保證產品啟動快速、高可靠性，隨時進入工作狀態(tài)實現進艙過程快速化，且無有害氣體帶入低維護本錢高效融入煤礦井下救生體系〔3〕建立高行業(yè)標準救生艙是涉及煤礦遇險礦工生命平安的重要救生裝備，其工作條件相當復雜，運行過程中不穩(wěn)定因素多，必須采用高標準進行設計、生產及檢驗。相關部門對其技術指標必須進行詳盡的規(guī)定，盡早形成產品的國家標準，并制定嚴格的產品安標申領制度，提高研發(fā)企業(yè)的準