2022年可移动式救生舱项目可行性研究报告

1、可移动式救生舱项目可行性研究报告可移动式救生舱项目可行性研究报告（此文档为 word格式,下载后您可任意修改编辑！）1绪论1.1研究背景及意义我国作为能源消费大国，煤炭在我国能源生产的大格局中占有绝对的比重，达到近70%。我国的煤炭产量虽然只占世界煤炭产量的1/3，但煤矿矿难死亡人数占世界煤矿事故死亡人数的 4/5。世界每发生20起导致死亡人数最多的煤矿灾难中，就有8起发生在中国，频繁的矿难不仅造成了许多家庭的破裂，同时也 严重影响了中国的国际形象。国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发【2010】23号）明确要求“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技 术装备校准，安装监测监控系统、井下

2、人员定位系统、紧急避险 系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备， 并于3年之内完成”，即监测监控系统，实现对煤矿井下 CO浓度、 瓦斯、风速、温度的动态监测；人员定位系统，掌握各个区域的 作业人员分布情况；压风自救系统，确保发生灾害时现场工作人 员有充分的氧气供应；避难硐室、可移动式救生舱等紧急避险系 统，实现井下灾害突发时的安全避险；通信联络系统，实现矿井 井上下和各个作业地点通信畅通；供水施救系统，在灾害突发后 为井下作业人员提供清洁水源或必要的营养液。其中监测监控、 人员定位、压风自救、供水施救和通讯联络在煤矿日常建设中已 经基本完善，只有紧急避险系统没有完善的理论及实

3、践研究，事 故发生的瞬间，因坍塌、爆炸、冲击波等伤害而遇难的人员，仅 占事故伤亡总人数的 10%左右；而90%的煤矿工作人员遇难。 是由 于事故发生后附近区域氧气耗尽，同时含有高浓度的有毒有害气 体，而逃生路线被阻断，无法及时撤离到安全区域所造成的，因 此，建设一个使现场人员能够及时避开危险的安全场所，是减少 人员伤亡的最可靠的措施。为进一步提高煤矿安全防护和应急救援水平，保障矿工生命 安全，促使煤矿安全生产，借鉴美国、澳大利亚、南非等国家成 功经验和做法，国家把建设煤矿井下避难所（就生硐室）应用试 点已列入2010年煤矿安全改造项目的重点支持方向。煤矿井下紧急避险系统是在井下发生紧急情况时，

4、为遇险人 员安全避险提供生命生命保障的设施、设备、措施组成的有机整 体，紧急避险系统建设包括为井下人员提供自救器建设井下紧急 避险设施，合理设置避灾路线，科学制定应急预案及进行自救培 训等，紧急避险系统是煤矿井下安全避险六大系统的核心部分。 2010年五月19日，国家安监总局在山西潞安矿业集团常村煤矿 召开全国井下救生舱等避险设施建设现场会，该矿当时已建成1个永久避难硐室和 2个救生舱，据常村煤矿估算，采用永久避难 硐室+救生舱模式，全矿井约需费用一亿元。紧急避险系统能够在保障矿工生命中发挥重要作用。美国矿山安全健康监察局（MSHA分析了 19002006年的煤矿井下事故，发现264名矿工在事

5、故发生后依然幸存，但最终只逃生和等待救 援中丧生。针对类似情况下的矿工安全，MSHA认为，通过实施新的标准可挽救其中 43名矿工的生命，余下的221名可通过建立紧 急避险系统为其提供生命保障，MSHA古计，如果使用救生舱等避险设施，可使井下发生事故后矿工生命挽救率提高25% 75%。有关专家对国外36起典型事故进行分析，发现发生在工作面区域的 人员死亡大部分发生在逃生途中；火灾和窒息事故的人员死亡主 要发生在人员逃生或逃生受阻的过程中。因此，建立井下紧急避 险系统对提高遇险人员的生存概率十分重要。2007年10月，澳大利亚巴瑞克矿区的一座金矿发生井下车辆 火灾，54人被困，躲入救生舱后全部成功

6、获救。2006年1月29日凌晨3时，加拿大萨斯喀彻温省( Saskatchewan ) 一座钾盐矿 井发生火灾事故，72名矿工被困井下，转移至矿井应急避难室(澳 大利亚 Minearc Systems 公司生产)中，经过 26h全力营救，72 名矿工全部成功获救。2003年和2004年，南非的两个特大先后 发生停，电和火灾事故，其中一个矿井下有3400多人，结果只死亡9人，有280人是救护队在井下各个避难所里就出来的；另一 个矿在2600人返回地面后，发现有52人失踪，2天后在井下的避难所和救生舱里找到，全部被救。2008年8月1日，河南平禹煤电公司发生突出事故，2名矿工及时躲进 220米外的

7、硐室避难成功获救。因此，可以看出紧急避难系统的建立，对提高煤矿井下紧急 避险能力，减少事故伤亡，促进煤矿安全生产具有十分重要的意 义。1.2相关领域国内外技术研究现状1.2.1国外紧急避险系统现状一直以来，欧美各发达国家对矿井事故的应急救援工作十分重视，将应急避难空间作为地下矿山应急救援工作的重要部分进 行了大量的研究。其中，对于加拿大、美国、澳大利亚采矿业发 达等国家，在地下矿山中设置和使用矿井应急避难室，已经是矿 井应急救援中的一项成熟而有效的技术，并且已经有了多次成功 营救的经验。目前，国外矿井中使用的应急避难室主要有以下三种类型： 永久性固定避难室(Permanent Chamber

8、)。在矿井巷道两侧地层中直接挖掘而成，主要布置在主巷或逃生路线上。利 用贯穿岩层到达地面的管道为避难室内持续地输送氧气、实现通 讯。临时性固定避难室( Temporary Chamber )。在矿井工作区域附近的巷道岩层中挖掘而成，依靠氧气瓶等设备为避难室 提供一定时间的氧气。当此处采掘工作完成后，临时性避难室即 被废弃，室内密封门、氧气瓶、通讯、监测仪器等重复性使用设 备将拆除并转移到新建设的临时避难室中。(3)便携式避难室(Portable Chamber )。多数为车体式结 构，具有行进装置或者吊装、拖曳部件，能在巷道中移动，随工 程进度不断改变架设位置。氧气瓶、通讯、监测仪器等设备均安

9、 装在车体中。南非自20世纪70年代就出现避难所。1986年Kinross金矿 矿难（死亡177人）后，法律强制井工矿必须设立避难所。澳大利亚金矿自2000年一直使用可移动式救生舱，目前已是 法律的基本要求。美国煤矿井下避险设施的应用起源于2006年，西弗吉尼亚州萨戈煤矿发生的爆炸事故（死亡12人），引起社会的高度重视，美国国会通过了2006年矿工法。其后，MSHA和有关政府出台 了新的矿山安全管理规定，规定井下必须设置气密性避难所。印度、英国、德国、法国等也在研究和应用避难所。从使用情况来看，早期主要用于金属矿山，煤矿应用研究较少，认为煤 矿在灾变时期容易发生火灾或爆炸等次生灾害，突发紧急情

10、况下 人员尽可能撤离。目前，越来越多的国家规定煤矿井下必须设立 避难所。国外煤矿井下紧急避险系统的建设和使用，有以下几个 方面好的经验：（1）世界各主要采煤国对井下紧急避险系统的建设和使用维护管理均有明确的法律法规，美国、南非等还建立了救生舱标准，使煤矿安全保障能力具备必要的法制基础。（2）有紧急避险系统的整体设计，并于其他安全保障系统有 机结合，美国职业安全健康研究院在有关报告中指出：避难所挽救生命的可能性只有在煤矿经营者结合救生舱制定全面的逃生救援计划的情况下才会实现。（3）井下紧急避险设施应实现对矿井的全覆盖，所有井下人员，包括生产人员、管理人员及可能临时出现的人员应有避难空 间，澳大利

11、亚西澳矿山安全检查规章推荐避难所容量应为服务区 作业人员数量的2倍以上。（4） 避难所的设置应考虑多方面因素：所服务区域的特点（空 间结构、危险源分布、作业类型等）；灾变时期人员抵达难易程度、所需时间；随身佩戴自救器的防护时间；岩体稳定性和支护 有效性。（5）避难所类型的选择应考虑所服务区域的特点及可能发生的灾害类型。一般规定，避难所的类型由煤矿根据自身的特点自 主选择，以满足矿工避险需要的原则。目前，南非煤矿以避难硐 室为主；美国煤矿井下配备避难所1193台，其中软体式救生舱1000台、硬体式救生舱 123台，避难硐室70个；加拿大煤矿采 用避难硐室与救生舱相结合方式，二者的数量比约为1:5

12、，救生舱以硬体式为主。（6）避难所的有效防护时间主要根据灾变时期应急救援时间确定，南非规定避难所的有效防护时间为824h,澳大利亚规定至少36 h，美国规定不低于 96h。（7）避难所采用两道门结构，以便形成风障，防止有毒有害 气体侵入，必须有供氧、有毒有害气体处理、温湿度控制、通信、 指示等设施及自救器、饮水机、急救设备等。（8）建立规章专人管理， 确保始终完好，时刻能用。南非矿产法规定：避难所和其他安全设施需要定期检查，检查的时间间隔由矿主咨询矿井督察后决定，或由矿主制定专人调查后上交的报告决定。澳大利亚规定：避难所在井下首次安装时应进行试验测试，包括真空测试，电源支持测试等，以后一个合理

13、周期（6或12个月）也应检测，应按照制造商的要求对避难所进行经常性 的检查和维护，并作为日常工作的重点。（9）将安全使用避险设施作为员工培训和应急演练的重要内容，确保人皆会用。122国内紧急避险系统现状目前我国井工煤矿井下工作人员避难步骤一般为：灾害发生后，在灾区范围内的井下工人应马上佩戴自救器，选择不需穿越火区且距新鲜风流最近最安全的避灾路线迅速进进入安全区域，并尽快升井避灾。着不仅需要井下逃生人员清楚灾害位置，熟悉 通风系统、避灾方法和逃生路线，还需要有能够提供足够氧气的 自救器来保证工人安全升井。因此有很大的局限性主要表现在：（1）在发生灾害后，由于工人在井下分布较为分散，所以不能够及时

14、了解灾害位置和洞察发展趋势如火灾发生时，井下逃生 人员无法获悉地面应急抢险指挥部是否实施了反风风流短路等控 风避灾措施，因此无法了解实施控风避灾措施后的避灾路线，尤 其在灾害产生风压和主风机风压综合作用引起的巷道风流漩涡或 紊乱情况下，致使灾变期间风流情况千变万化。（2）灾害发生时井下工人一般会产生极大的心理压力，不能选择正确的避灾路线，因而产生流动混乱，并且地面应急抢险指挥部因井下逃生人员流动混乱无法确定逃生人员位置，特别是无 法通过一些必要的控风措施来控制灾害扩展和蔓延。（3）避灾时流动混乱，使得已经佩戴了过滤式自救器的井下工人，可能会误入烟雾浓度较高区域，破坏过滤式自救器过滤一氧化碳等有

15、害气体的作用，造成逃生人员中毒或窒息死亡。目前 我国井工煤矿工人所使用的隔离式自救器最大供氧时间约为 45min，而在45min之内，无论在大型煤矿还是小煤矿，要在事故 发生后逃离危险区域都是非常困难的。（4）狭小的井下空间，关系复杂的矿井通风及巷道联通，以及巷道类型和逆流风速等环境因素灾后都会限制人员逃生。基于上述，2008年2月被科技部批准立项的国家“ 一五”科技支撑计划“矿井重大灾害应急救援关键技术研究”项目（编 号：2006BAK25B00的专题“遇险人员快速救护关键技术与装备 的研究”（编号：2006BAK25B00-4）中，提出了“可移动式救生 舱”子专题（由北京科技大学和潞安矿业

16、集团公司承担），研制 出的救生舱应具有能抵御矿井内瓦斯煤尘爆炸、火灾、水灾等灾 害，并能够在压风、电力等线路中断的条件下8人存活4天以上的特点，该救生舱具有密闭舱体、密闭空间气体与人体参数监控 系统、空调系统、供电系统、通讯系统等，可以达到国际先进水平。123国外可移动式救生舱的基本情况及特点目前可移动式救生舱按其材质可以分为钢制救生舱（硬体式救生舱）和可充气式救生舱（软体式救生舱）。钢制救生舱：外壳是钢制的，能承受一定强度的压力，一般入口处占有近 1m的空间用以设置双层门或其他阻止外界气体进入生存舱室的装置。中段大部分空间为有双排座椅的人员生存室，有少部分仪器设备在此处。避难室另一端为主要设

17、备隔间，动力 系统等大部分设备均在此处。如图1-1、1-2。图 1-1 Draeger Safety DSSI RS24-15 型避难室布局示意图1-2硬体式救生舱可充气式救生舱：救生舱采用阻燃、耐高温帆布等软质材料 制造而成。工作时张开一个气囊，矿工将在张开的气囊中得到庇 护。未工作时，气囊和氧气瓶、空气瓶、二氧化碳洗涤装备、降 温设备、食物、水、急救用品等存在一个防爆的拖撬之中。如图1-3。图1-3可充气式软体救生舱救生舱具备基本功能包括气密性、隔热性、供氧、空气调节、 动力系统、CO处理、气体监测、通讯指标、附属设施，但具体指 标不同。(1)气密性：目前气密性问题主要是靠双层门、空气帘配

18、合 以正压空气得以解决的。一般情况下，避难室双层门结构是在进 门端设置两道气密门，而且两道门通过连锁装置控制，不能同时 处于开启状态，以免外界气体直接进入主舱。单层门则会设置厚 重的塑料空气帘(如图 1-4 )阻挡空气。以上单纯使用气密门的设计并非阻止空气进入的可靠方式，Min eArc图1-4 Shairzal 避难室空气帘图1 - 5Min eArc避难室正压空气装置Systems等公司在双层门之间使用的正压空气阻隔系统(图 1-5 )能 够利用增加舱室内部气压很好的阻止有害气体进入。当人员开启第一道气密门时，内部第二道门处于关闭状态。此时排气系统通过外接矿 用正压空气管道或者高压空气瓶中

19、的空气释放，使避难室入口处空气压力高于外界气压，向外排气防止有害气体涌入，随后关闭第一道气 密门，再进入生存舱。(2)隔热性：国外一般采用在舱体内壁涂抹隔热材料，厚度一般为20mm左右，实际使用中填充隔热材料形成隔热层，能够有效的减少舱内外热量的传递。（3）供氧装置：目前，国外矿用应急避难室的正常氧气供应主要靠矿用压缩空气和压缩Q两种方式。压缩Q般储存在高压钢瓶中而压缩空气可以通过矿用压缩空气管道和钢瓶储存来提供。通常在应急救援中意外时常会发生，避难室的正常Q供应也可能在救援过程中出现短时间中断的情况，因此，避难室中还应 设置应急用的方便 Q发生源。国外避难室中配备的应急氧源一般 为自含氧发生

20、器（ Self-Co ntain ed Oxygen Ge nerator），又称为氧烛。（4）空气调节装置：国外的避难室绝大多数使用空调来控制 温度。空调主机可置于避难室内部，而压缩机必须外置，因此， 在爆炸事故频发的煤矿中，避难室空调压缩机的防爆是不得不面对的问题。此外，在 20多m的空间中要保持让人舒适的温度， 需要有足够的电力运行空调，而矿难时外部电力切断，只能靠电 池维持。所以，避难室生存时间的长短很大程度上要决定于空调 和备用电池的功率之间的相互协调。（5）动力系统：避难室中的空调、照明、电子控制设备等都 要依靠电力来维持，尤其是大功率的空调压缩机，要消耗大量的 电力资源。目前，国

21、外矿用避难室的动力供应系统一般分为两部分：矿山电源和 UPS （ Uninterruptible Power System ，不间断 电源）。避难室在正常情况下接入矿山用电源，经变压转换设备、调整电压电流适应舱内设备的规格。而在矿难发生时，会出现矿 山用电源可能由于线路遭到破坏，或者因救援工作需要人为切断 的情况，此时，就需要自动切换到避难室内部备用的UPS来维持相应设备运行。一般情况下，UPS主要由蓄电池供电。矿井用蓄电池要求本质安全，并且由于要长时间维持大功率的空调设备 运行，需要大量的串、并连蓄电池以提高电池电压及容量，根据 上述特性、国外多数避难室选用的应该为铅酸蓄电池。（6） CQ处

22、理：目前，国外避难室的标准要求将 CQ的浓度控 制在0.5%以下，一般不允许超过 0.8%。北美RANA-Medical公司 生产的Refuge One空气净化器是目前国际上较先进的空气处理装置，它按照使用的吸收CO剂的药板数量分为单床和双床两种，呼吸过的气体进入处理器后，CQ以及其他的有毒气体被吸收，同时净化器连接的 Q钢瓶经调节装置控制向空气中加如与CQ体积相等的Q，使净化后的气体达到可呼吸的标准。单床Refuge One空气净化器能够47h使容纳10人的避难室保持CQ浓度低于0.18%。国外避难室中一般选用碱石灰（NaQH与CaQ组成的混合物）作为 CQ的吸收剂，主要是因其价格低廉、性能

23、可靠，保质 期长。（7）气体监测：避难室中的监测系统主要监测的对象一般包 括 Q、CQ、CQ fS、CH、压力、温度、湿度以及各种设备的运 行状况。监测仪器在避难室内分为固定式和便携式两种。固定式的仪器一般主要用于避难室生存空间内的各种环境参数以及各类电子设备、动力的监测。此外，避难室内还配备有一部分便携式 气体检测设备，由被困人员中有经验的矿工操作，每隔一段时间 对密闭空间内气体循环较差的角落进行检测，防止有毒有害气体 局部积累。（8）通讯系统：国外一般采用有线通讯、无线通讯、应急通 讯及各通讯方式失效情况下的信息交流方法，形成多级通讯保障 体系。各通讯设备应技术先进、安全可靠。救生舱的设计

24、制造应 为在各通讯方式失效情况下的信息交流创造条件，具体方法应在 救生舱内明确告知。（9）附属系统：应急避难室中除了主要的设备仪器外，还有设计有一系列附 属设施以满足被困矿工的生存需要、协助完成救援工作：化学厕所：国外避难室中设置的厕所一般采用化学方法对排 泄物进行消毒和处理，同时，厕所的设置位置会与人的生存舱隔 离开，多数在避难室入口处的排气间，能够将臭味随气体排到外 界空间。照明装置：由于应急救援中电力资源宝贵，避难室中的照明 装置除了要求本质安全外，还要尽可能的节省电力。因此，避难 室中一般使用能耗低、维持时间长、维护简便的 LED（Light-Emitting Diode，发光二极管）

25、灯。如图 3-33 为澳大利亚Shairzal公司避难室中使用的 LED灯。自救器：避难室中必须配备有一定数量的隔绝式Q自救器,以便于避难室内人员短时间外出进行检测、营救或自行撤离。逃生窗：矿难发生后，矿井内部情况复杂，爆炸、塌方等各 种原因都有可能导致避难室入口被堵住或损坏而无法开启舱门， 因此，避难室需要有应急逃生的窗口，在需要紧急出舱时，被困 人员能够从内部不太费力地徒手（也可借助避难室内部工具包） 打开逃生窗离开避难室。逃生窗内外两侧结构不同，外侧在正常 情况下能够达到气密性，同时具有与外壁其他部分相同的防爆能 力；内侧紧固件拆卸后逃生窗就能整体向外推出露出逃生孔。逃 生窗主要材料为防

26、爆玻璃，所以平时也可作为观察窗观察外界状 况。急救包：国外避难室中通常还配备有急救包，里面有一般情 况所需要的急救药物、器材等，能够用于对受伤的矿工及时进行 简单的包扎、消毒、治疗，防止受伤部位伤情恶化。工具包：等待救援期间，避难室的各种设备可能会出现运行 上的小问题，需要及时排除。所以避难室里还应配备一个工具包, 里面包括检查、维修室内各种设备的工具、说明书、维修材料以 及供被困人员撤离用的逃生手册、逃生路线图等。外部标识：矿难发生时，由于烟雾、粉尘弥漫等各种原因， 矿井中的能见度可能大大降低，为了引导无法撤离的矿工及时确 定最近的避难室的位置，避难室舱体外壁以及周边的一定范围内 都应设置有

27、声、光提示的标识。这些标识包括巷道墙壁上的反射 带方向标志、避难室上安装的警示灯和外壁上粉刷的荧光带等。硬体舱和软体藏均采用过度藏结构。过渡舱设气幕和 压气喷淋装置，以阻断和冲洗人员进舱时可能带入的有毒有害气 体。124国内可移动式救生舱的基本情况及特点国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局将救生舱 技术列入“十一五国家科技”支撑计划，并取得了开创性成果。 2009年12月，国家煤矿安全监察局发布了煤矿井下避难所试 点建设基本要求(试行)，提出了可移动式救生舱的基本功能 要求。目前全国有超过 30家单位从事救生舱及避难硐室配套设备 的研发，其中有10多家单位已制造出产品，相关企业还与澳大

28、利亚、美国等公司开展了有效的国际合作。我国救生舱产学研紧密结合，具备高起点。在充分借鉴国外 成功经验和做法的基础上，将潜艇、船舶、高楼逃生等领域的一 些咼新技术用于救生舱研发，提咼了技术含量，具备航空潜艇等 研发背景的机构进入救生舱的开发领域，有力的推进了研发进程,从已研制的产品看，我国产品的功能要求和环境适应性高于国外 产品。但从总体上来看，我国救生舱的研发尚处于探索初期，技 术引进和相关领域技术尚处于组装、仿造、借用阶段；研制出的 救生舱基本未经过实践检验，需通过使用后再不断调整优化；也 尚需通过试点试用的总结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政策、法规的支持2006

29、年1月29日凌晨3时，加拿大萨斯喀彻温省 （Saskatchewan ）一座钾盐矿井发生火灾事故，72名矿工被困井下，转移至矿井应急避难室（澳大利亚Min earc Systems 公司生产）中，经过26h全力营救，72名矿工全部成功获救，在世界范 围内引起轰动效应。上述应急避难室成功应用的前提在于政策、法规对应急救援工作的明确规定，加拿大萨斯喀彻温省的矿山应急响应规程（Saskatchewa n Mi ne Emerge ncy Resp onse Program） 要求，地下矿山（包括煤矿）要设置长期的和临时的矿工应急避难室，这 些避难室内存放一定量的氧气、水和食物，通讯设施要直达地面。美

30、国、澳大利亚等国家的矿山安全法规和标准也对推广、使用矿 井应急避难室有着硬性的规定。（2）经济、技术、市场基础在相关政策法规的支持下，欧美各国十分重视矿山应急救援 工作及相关研究，投入了大量的资金，使得大量的具有较强科研 实力的企业单位参与其中。矿井应急避难室是一种需要集成多种 高新技术的科技产品，因此，Min eArc Systems、Shairzal 、德尔格等综合性安全设备公司具有相当的技术优势。这些企业从事工 业安全领域研究多年，生产矿用安全设备、监测、通讯仪器等一 系列的应急救援设备，能够在本公司内部完成整个应急避难室系 统所需的全部设计研究。相比之下，国内缺乏具有类似完成大型 设备

31、研发能力的企业，只能依靠多个部门共同合作完成，带来诸多协调上的问题。国外安全生产的氛围浓厚，同时经济实力强大，应急避难室 等设备具有广阔的市场。同时，由于采矿行业水平较高，各类矿 井的条件相当，管理水平高，工艺简单，具备了推广、使用应急 避难室的条件。国际知名应急避难室生产企业及产品目前，国际上得到美国矿业安全健康管理局( MSHA技术 认证的生产应急避难室的主要公司及其部分产品如下：大洋洲地区澳大利亚 MineARC系统公司(MineARC Systems)生产的 MineARC Systems 15 人避难室；澳大利亚 Shairzal 安全工程公 司(Shairzal Safety En

32、gineering)生产的 Shairzal快速移动救生站；澳大利亚 Cowan制造有限责任公司(Cowan Mfg, Pty, Ltd.)生产的Cowan低位应急避难室。北美地区美国杰克？肯尼迪金属制品公司(Jack Kenn edy Metal Products )生产的 Kennedy应急避难室；北美Rimer Alco医疗设 备公司(RANA-Medical)生产的 RANA-Medical Tommyknocker 矿 用避难室；现代矿业安全支持有限责任公司 (Modern Mine Safety Supply, LLC )生产的 Modern Mine Safety Supply

33、避难室。另外还有：美国 Strata 公司(Strata Products USA )国际空气系统有限责任公司(Air Systems In ternatio nalInc.)美国生化避难室有限责任公司(ChemBio Shelter, I nc. ) 国际微克服务公司(Gamma Services, I nternatio nal)欧洲地区德国德尔格安全设备有限责任公司(Draeger Safety Inc. )生产的Draeger隧道用应急避难室1.3试验方法和内容主要试验内容：可移动式救生舱性能测试；可移动式救生舱生命保障系统技术测试；2、公司现状2.1公司简介烟台冰轮高压氧舱有限公司隶

34、属于北京持久集团有限公司，集团总部坐落于首都-北京市海淀区北辛庄路双新办公区二号楼， 生产基地坐落于美丽的港城 -烟台莱山高新区滨海工业园。集团公司是国家级高新技术企业，下设北京持久百成钟表有限公司、北 京持久百信健康科技有限公司、北京持久百信自动化系统有限公 司、烟台冰轮高压氧舱有限公司、烟台光大中央空调有限公司、 杭州鸿运照明电器工程有限公司、四川亿赛建设工程有限公司七 个分公司。烟台冰轮高压氧舱有限公司原为烟台高压氧舱厂，现有员工180余人，专业技术人员48人，其中有在职博士 2人，硕士 3人。 注册资本1000万兀，为业界前茅。公司是以高压氧舱、潜水减压舱、甲板减压舱、低压舱、正负压两

35、用舱、常压吸氧装置等工程的设计、制造、安装、调试、技术咨询为主体的专业医疗器械公司；公司拥有一、二类及医用 氧舱类压力容器设计、制造许可证，拥有国家药品监督管理局颁 发的医疗器械注册证，通过挪威船级社DNV(IS09001: 1994 )和中国医疗器械认证中心 CM(IS09001: 2000)双重质量体系认证， 多年来一直被山东省科学技术厅认定为高新技术企业。公司始终致力于产品技术含量的提高，开发了舱内消防水喷淋系统、舱内卫生间、内嵌式外照明、微阻力呼吸调节器等多项 新技术，填补了国内空白，其中多项技术被纳入国标中。公司开 发的高压氧舱计算机全自动控制及监测技术被国家科技部等五大 部委联合认

36、证为“国家重点新产品”，取得国家发明专利，并被 中华医学会高压氧分会鉴定为达到国内领先水平，是高压氧舱技 术的一次飞跃性进步。2.2产品现状烟台冰轮高压氧舱有限公司依据煤安监司函办200934 号附件煤矿井下避难所试点建设基本要求（试行）、煤矿井 下紧急避险系统建设管理暂行规定和煤矿可移动式硬体救生 舱通用技术条件，设计开发了 “ KJYF系列矿用可移动式救生舱”（以下简称救生舱）。该公司生产的救生舱断面设计分为拱形和圆形两种。充分利 用圆的抗变形能力以及拱形的内部空间大和抗变形能力。拱形救 生舱为10人规格，圆形救生舱为 8人规格。2.2.1产品特点（1） 拱形救生舱的舱体外壳采用10mm钢

37、材，圆形救生舱的 舱体外壳采用16mm钢材，硬体式密封结构，防护性能好。（2）救生舱的结构组成，按其功能特点区分为过渡舱、生存 舱、设备舱，进行分体式设计，在煤矿井下可进行灵活简便的拆 解、运输、组合，使救生舱在煤矿井下狭小的空间条件下更具有 广泛的适应性。（3）救生舱采用 C02制冷及循环功能为一体的空调装置，无 需电力支持。2.2.2产品的结构设计（1）采用分体组合式结构，由过渡舱、生存舱、设备舱三部 分组成，舱体之间通过法兰连接。三个完全独立的舱体制造，使 用中连接在一起，有密闭通道实现两个舱体的相通，既保证了各 个舱体功能的独立型，又有机的形成一体。（2） 隔热设计特点：在舱体内壁涂抹

38、隔热材料，厚度20mm,实际使用中填充隔热材料形成隔热层，能够有效的减少舱内外热量的传递。（3）由钢板焊接制成，具有抗压砸、耐腐蚀、以及防潮密封 等特点，特别适合井下恶劣条件下使用。（4）救生舱门拱形救生舱：救生舱由过渡舱、生存舱和设备舱三部分组成，三个舱体通过法兰连接在一起，过渡舱门采用向外开启的防护密闭舱门，过渡舱和生存舱之间采用密闭门隔开，生存舱和设备舱之间是互通的，中间无门，统称为生存舱。两个防护门的尺寸相同，高度1.2米，宽度0.7米。圆形救生舱：救生舱由过渡舱、生存舱和设备舱三部分组成，三个舱体通过法兰连接在一起，过渡舱门采用向外开启的防护密闭舱门，过 渡舱和生存舱之间采用密闭门隔

39、开，生存舱和设备舱之间是互通 的，中间无门，统称为生存舱。（5）过渡舱拱形救生舱：过渡舱容积5.5 m舱门外设有压缩空气幕，来自煤矿压风管路的接管及舱内空气瓶连接到舱外的管路。舱内有压气喷淋装置，从空气瓶输出的管路，通过一个DN6的三通一路接到生存舱的面 板内，一路输往舱外空气幕，另一路为空气喷淋管， 通过一个DN6 的球阀控制着喷淋装置。过渡舱内有两个1寸的单向排气阀。圆形救生舱：过渡舱容积4.3 m3，舱门外设有压缩空气幕，来自煤矿压风 管路的接管及舱内空气瓶连接到舱外的管路，可保障空气幕的正 常启用。舱内有压气喷淋装置，从空气瓶输出的管路，通过一个 DN8的三通一路接到生存舱的面板内，一

40、路输往舱外空气幕，另 一路为空气喷淋管，通过一个DN6的球阀控制着喷淋装置。过渡 舱内有1个1寸的单向排气阀。（6）生存舱拱形救生舱：生存舱包括生存舱和设备舱两部分，每节长3m,高1.8m ，宽1.5m，生存舱和设备舱容积11.8 m3在设备舱端设置 DN150观察窗一个，距舱底高度1500mm,观察窗是不锈钢和碳钢制成的， 配有高温防火玻璃，能耐高温，抗冲击；生存舱有2个1寸单向排气阀。圆形救生舱：生存舱包括生存舱和设备舱两部分，直径1.6 米,每节长1.5m，总高 1.7m ,20mm 隔热层，容积为 2.86m3 ;为 0.88 m3 。 在生存舱舱壁上设置 DN165观察窗2个， 距舱

41、底高度1200mm 观察窗是不锈钢和碳钢制成的，配有高温防火玻璃，能耐高温，抗冲击；生存舱有1个1寸单向排气阀。（7）应急逃生口拱形救生舱：本舱将逃生口设置在与救生舱舱门相对的一侧（即设备舱末端），距离地面 360mm 直径750mm 面积0.44 m2。圆形救生舱：本舱将逃生口设置在与救生舱舱门相对的一侧（即设备舱末端），距离地面高度 225mm面积0.66 m2。（8）舱体强度、耐高温及气密性拱形救生舱：救生舱采用10mml冈板焊接制成，三个舱体通过25mm法兰和5mm石棉橡胶板连接在一起，内部采用20mm厚的保温材料，内加1mm厚不锈钢板，舱门采用密闭门。圆形救生舱：救生舱采用16mm钢

42、板焊接制成，三个舱体通过25mm法兰和5mm石棉橡胶板连接在一起，内部采用20mm厚的保温材料，内加1mm厚不锈钢板，舱门采用密闭门。（9）防倾覆性能拱形救生舱：舱底为全平面，具有牢固可靠性。吊装时通过舱体上方的吊耳进行吊装，可保证其稳定性，不破坏其结构圆形救生舱:舱底支座呈外八字形，支座地面为平面，具有牢固可靠性。吊装时通过舱体上方的吊耳进行吊装，可保证其稳定性，不破坏 其结构。223产品的安全防护设计（1）空气和氧气供给系统：拱形救生舱：救生舱舱内留有压风管路可与来自煤矿的压风管路连接， 在压风管路未损坏情况下，可保障舱内气体的流通，及时供给舱 内氧气。压风进气口处装有消音器，节流装置及球

43、阀等设施。供氧方式优先采用压缩氧供氧，即气瓶供氧。舱内放置7瓶压缩氧气。气瓶内的氧气通过减压阀减压至 0.3MPa以下压力后 通过汇流排进入管路中。气瓶用气瓶架将上下两部分分别固定牢固，用扎带捆扎结实，供氧管路和阀门需进行脱脂处理。另外二 氧化碳吸收药板可与人体呼出的水和二氧化碳反应产生氧气，可 补充一定量氧气。舱内空气供给系统：在煤矿压风管路未损坏的情况下，可直接采用压风系统来供给空气和氧气。在压风系统损坏的情况下，采用压缩气瓶供气。舱内放置8瓶空气瓶，来满足舱内压风喷淋及气幕和舱内流通的需求量。救生舱内配隔绝式氧气自救器15个，每个可使用 60min。圆形救生舱：舱内放置6瓶压缩氧气，其他

44、与拱形救生舱相同。空气净化系统：拱形救生舱：过渡舱舱门外设有空气幕，当人员开启舱门时，挤压行程开关，释放来自煤矿的压风管路气体。舱内设有进气口和出气口，由DN25的接管，球阀和消音器组成的管路与煤矿压风系统连接，同时打开进气出气阀门，保 障舱内空气的流通。过渡舱内有8个40L高压空气瓶，并与舱门外的行程开关 连接，可以在压风管管路损坏的情况下，及时供气，保障空气幕 的作用。另外可向舱内供气，保证舱内空气的流通。温度调节：本系统采用液态二氧化碳制冷。液态二氧化碳 经过减压器从气瓶中释放出，通过铜管输送到空调盘管内，输送 过程中二氧化碳气化吸热，可以起到降温的作用。同时气化的二 氧化碳进入气动马达

45、，带动马达转动，将冷风吹出，通过排气口将二氧化碳气体直接排到舱外。设计时将空调倒置，即吹风口位于下部，向上方吹风,.空调箱和药板箱通过风道连接在一起，节省了空间，同时由空调吹出的冷风穿过药板吹向舱内，可以加速药板的反应，并把产生的氧气及时向舱内扩散，避免氧浓度过高。考虑 到药板时密封包装，拆开后就反应，设计时，药板箱可插入一箱药 板。圆形救生舱：过渡舱内有5个40L高压空气瓶，其他与圆形救生舱相同。（3）环境监测系统拱形救生舱：过渡舱内用多功能气体测定器对舱内的02、C0进行检测，生存舱内采用 KDW17矿用隔爆兼本安电源、KJ70N-F1矿用分站和GY H25氧气传感器、KGW5数字式温度传

46、感器、GTH1000氧化碳 传感器、GRG5HI外二氧化碳传感器、GJC4甲烷传感器各两个，分别监测舱内外各项参数，并能自动超限报警。启动电器后，传 感器可直接测得舱内各项参数，并显示在传感器上，舱内人员可 直接看到，同时将传感器的各项参数通过矿用分站及电源输送到 矿井外，使营救人员可观察到避难人员的情况，以便及时营救。圆形救生舱同上。（4）通讯系统拱形救生舱：救生舱内有 KTT103.3电话一部，与外部通讯线路连接；救生舱内有 TDJ-2400BKC12-Y板状天线及 KT109R-F矿用隔爆兼本安型基站和 KDW660/54B矿用隔爆型通信电源一套，可在 有线通讯设施失效的情况下保证舱内人

47、员与外部的联系。圆形救生舱同上。（5）舱内照明及指示系统拱形救生舱：为了有效的节省能源，故不用电照明。在保证额定工况下的照明需要情况下，舱内配有矿灯15个，荧光棒A型10根，B型20根。外部有声光报警器一个。利用风门开关传感器控制声光报警器，风门开关 AB，装在舱内，避难人员进入舱内后，将风门开 关A旋转到水平位置，固定。圆形救生舱同上。动力保障系统拱形救生舱：救生舱留有外部电源接入口，接入口采用防爆式喇叭口。舱内部电器采用矿用隔爆兼本安电源，在外部电源可用的情况下，可用外部电源供电，并对矿用隔爆电源进行充电，在外部电源损坏的情况下，矿用隔爆本安电源可立即进行供电，转换时间不大 于1s。配备的

48、供电电源的容量为1698A H。圆形救生舱同上。生存保障系统拱形救生舱：舱内配备550ml矿泉水120瓶，压缩饼干12kg，急救箱1个,MZS-30苏生器1台，工具箱1个，3L泡沫灭火器1个及ZDJ-30 1 个脚踏式自动打包座便器一个。圆形救生舱：配备550ml矿泉水100瓶，压缩饼干10kg。其他同拱形救生 舱。2.3主要用途和适用范围 2.3.1主要用途当井下发生火灾、爆炸、突出等灾害事故，井下人员在所佩 戴的自救器在额定防护时间内靠步行不能安全撤至地面时，为其 提供一个安全避险空间，对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害 气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造基本 生存条件，

49、并为应急救援创造条件、赢得时间。232适用范围可移动式救生舱由于其结构特点，可通过牵引、吊装等方式 实现移动，适应井下采掘作业地点变化要求。适用于火灾、煤与 瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸危险性的矿井。2.4使用环境和工作条件 2.4.1使用环境适用于火灾、煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸危险性的额定防护时间96小时，保持舱内温度35 C以下相对湿度：0 95%环境温度：55 士 2 C（ 6 小时），25 C（ 106 小时）海拔高度:不大于 1000米2.4.2工作条件可在与外部的空气、水、食物、电力全部隔绝的状态下，依靠救生舱内部自储备为避险人员提供96小时的生存条件支持2.5主要技术参数表2-1拱形

50、救生舱主要技术参数项目技术参数外形尺寸（长X宽X高）9200X 1500 X 1800额定人数（人）10人均舱容（m3/人）0.93启动时间（S）16s额定防护时间（h）96可承受最高爆炸冲击压（MPa0.3瞬时耐高温能力（C）1200 C持续耐高温能力（C）60 C最大耐水压能力（MPa1.0空载质量（t）6.9表2-2拱形救生舱主要技术参数项目技术参数外形尺寸（高X直径）9100X 1600额定人数（人）8人均舱容（m3/人）0.88启动时间（S）16s额定防护时间（h）96可承受最高爆炸冲击压（MPa0.3瞬时耐高温能力（C）1200 C持续耐高温能力（C）60 C最大耐水压能力（MPa

51、1.0空载质量（t）73、产品对外技术参数验证矿用救生舱基于它的工作环境，应具有良好的封闭性、牢固性、 隔热性、保温性、防水性、防腐蚀性、耐压性，通常为钢、合金等坚 固材料制成。本章将对舱体的结构和安全保护方面的参数进行验证3.1基本参数的测量和计算 3.1.1参数测量使用有效的单位米尺分别测量拱形救生舱和圆形救生舱的测 量舱体、舱内各设备、观察窗、应急逃生口尺寸。测量结果如表 3-1、3-2 （参数补充完整）表3-1拱形救生舱基本参数项目技术参数外形尺寸（长x宽x高）（m9.2 x 1.5 x 1.8过渡舱尺寸（长x宽x高）（m生存舱尺寸（长x宽x高）（m设备舱尺寸（长x宽x高）（m第一道防

52、护门尺寸（长x高）（m1.2 x 0.7第二道防护门尺寸（长x高）（m1.2 x 0.7应急逃牛口（距地面距离、直径）（m0.36、0.75观察口尺寸（距地面距离、直径）（m1.518个气体瓶体积（m30.96座位体积（m30.8空调箱的体积（m30.0810箱药板体积（m30.25座便器体积（m30.12垃圾筒体积（m30.04其他物品占用体积（m30.25表3-2圆形救生舱基本参数项目技术参数外形尺寸（长x直径）（m9.1 x 1.6过渡舱尺寸（长x直径）（m生存舱尺寸（长x直径）（m设备舱尺寸（长x直径）（m第一道防护门尺寸（长x高）（m第二道防护门尺寸（长x高）（m应急逃牛口（距地面距

53、离、直径）（m观察口尺寸（距地面距离、直径）（m10个气体瓶体积（m30.44个座位体积（m3空调箱的体积（m30.08储物箱体积（m30.3座便器体积（m30.12垃圾筒体积（m30.15其他物品占用体积（m30.23.1.2参数计算与合理性的验证3.121救生舱门（1）标准要求救生舱应采用两道门结构（过渡舱结构）。外侧第一道门采用向外开启的防护救生舱防护密闭门的高度不小于1.2米，宽度不小于0.6（2）产品设计拱形救生舱：由过渡舱、生存舱和设备舱三部分组成，三个 舱体通过法兰连接在一起，过渡舱门采用向外开启的防护密闭舱 门，过渡舱和生存舱之间采用密闭门隔开，生存舱和设备舱之间 是互通的，中

54、间无门。两个防护门的尺寸相同，高度1.2米，宽度0.7米。圆形救生舱：救生舱由过渡舱、生存舱和设备舱三部分组成， 三个舱体通过法兰连接在一起，过渡舱门采用向外开启的防护密 闭舱门，过渡舱和生存舱之间采用密闭门隔开，生存舱和设备舱 之间是互通的，中间无门，统称为生存舱。两个防护门的尺寸相 同，高度、直径（3）验证结论该公司救生舱门的设计和尺寸都符合标准要求。3.122 过渡舱（1）标准要求过渡舱的净容积不小于 1.8 m3 。（2）产品设计及计算拱形救生舱：经过计算（计算过程）过渡舱容积5.5 m3。圆形救生舱：经过计算（计算过程）过渡舱容积4.3 m3。（3）验证结论该公司生产的过渡舱尺寸符合

55、标准要求。3.1.2.3 生存舱（1）标准要求生存舱应保证人均占有容积不小于1.0 m 3，且整舱有效容积不小于8.0m3。每人有效容积应不小于0.8 m3，且总有效容积不小于5.0m3。应设有观察窗和不少于2个单向排气阀。观察窗宜设置在生存舱的适当位置，距离舱底高度不低于1m,直径宜在80mm180m之间材质应具有与整舱相匹配的耐高温、抗冲击等性（2）产品设计及计算拱形救生舱：包括生存舱和设备舱， 总容积为（计算）11.8 m3, 18个气体瓶0.96m3 ;座位的体积 0.8 m3，空调箱的体积 0.08 m3,10箱药板的体积0.25 m3,坐便器体积0.12 m3,垃圾筒体积 0.04

56、 m3,其他物品占用体积大约 0.25m。生 存 舱 有 效 容 积 ：11.8-0.96-0.8-0.08-0.25-0.12-0.04-0.25=9.3m3每人有效容积：9.3 - 10=0.93 m3人均占有容积：（5.5+9.3 ） - 10=1.48 m3圆形救生舱：生存舱除去装潢层净容积9.7 m3, 10个气体瓶0.4 m3 ;4个座位的体积1 m3，空调箱的体积 0.08 m3,储物箱体积0.3 m3,垃圾桶体积0.15 m3,座便器0.12 m3,其他物品占用体积 大约0.2 m3,故 生 存 舱 有 效 容 积 为9.7-0.8-1-0.08-0.3-0.15-0.12-0

57、.2=7.05 m3每个人的有效容积为7.05 - 8=0.88 m3人均占有容积为（4.3+7.7 ） - 8=1.5 m3（3）验证结论生存舱尺寸符合要求；观察窗位置适当大小合适；观察窗的耐高温和抗冲击等性能会在下面进行验证。3.1.2.4 应急逃生口（1）标准要求应急逃生口应设置在与舱门相对的另一侧，面积应大于0.3m2,并确保人员逃生安全。（2）产品设计及计算拱形救生舱：本舱将逃生口设置在与救生舱舱门相对的一侧（即设备舱末端），离地面360mm直径750mm逃生口面积：3.14 X（ 0.75 -2） 2=0.44 m2圆形救生舱：本舱将逃生口设置在与救生舱舱门相对的一侧（即设备舱末端

58、），距离地面高度225mm直径*。逃生口面积：3.14 x（ * 宁2） 2=0.66 m2（3）验证结论应急逃生口设置位置和尺寸都符合标准要求。3.1.2.5 启动时间（1）标准要求救生舱应具备快速起动能力，硬体救生舱起动时间不超过20s。（2）测量方法及结果救生舱具备灵活快速手动或遥控装置（包括：机械式、电子 式、充气式等），在非包装情况下，模拟实际应用状况，人为接 触手柄立即拉起，记时开始，观察时间，进入正常工作状态后结 束，记录起动的有效时间。拱形救生舱：经测量该救生舱的启动时间为*s。圆形救生舱：经测量该救生舱的启动时间为*s。（3）试验结论该救生舱具备快速启动能力，能够满座标准要求

59、。3.126防倾覆性（1）标准要求救生舱应具备防倾覆等措施，保证在井下运输、安装后及使 用时的舱体稳定性（2）产品设计及验证（验证方法？）拱形救生舱：救生舱采用拱形设计，舱底为全平面，具有牢 固可靠性。吊装时通过舱体上方的吊耳进行吊装，可保证其稳定 性，不破坏其结构。圆形救生舱：救生舱采用圆形设计，舱底支座呈外八字形， 支座地面为平面，具有牢固可靠性。吊装时通过舱体上方的吊耳 进行吊装，可保证其稳定性，不破坏其结构。（3）验证结论救生舱具有很好的防倾覆性，满足标准要求。3.2主要技术参数验证本节将对救生舱的气密性、耐高温性、阻燃性、强度、抗爆 炸冲击性能等主要技术参数进行验证。拱形救生舱：救生

60、舱采用 10mmi冈板焊接制成，三个舱体通过 25mm法兰和5mm石棉橡胶板连接在一起，内部采用20mm厚的保温材料，内加1mm厚不锈钢板，舱门采用密闭门。圆形救生舱：救生舱采用16mmi冈板焊接制成，三个舱体通过25mm法兰和5mm石棉橡胶板连接在一起，内部采用20mm厚的保温材料，内加1mm厚不锈钢板，舱门采用密闭门。3.2.1气密性的验证（1 ）标准要求救生舱体应具有整体气密性，正常使用时舱内气力应能保持 正压状态（舱内气压大于舱外气压），且能根据实际情况进行实 时调节：正常情况下：硬体救生舱的内外正压差不低于100Pa;软体救生舱正压差不低于 400Pa ；施压情况下：硬体救生舱在+5