專利名稱：一種多用途救生設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多用途救生設(shè)備。
背景技術(shù)：
中國是一個(gè)產(chǎn)煤大國，同時(shí)也是礦難大國。至2005年6月份止，中國礦山安全事故已達(dá)2014起，其中死亡3393人。通過分析各大礦難發(fā)現(xiàn)，礦難發(fā)生主要有兩種原因其一，瓦斯爆炸導(dǎo)致礦工被炸死或者被瓦斯爆炸的沖擊波炸傷，更多的(85％以上)是由于瓦斯爆炸引起煤礦巷道塌方，礦工被掩埋在礦洞內(nèi)，沒有及時(shí)救出，氧氣消耗完后窒息而死；其二，礦內(nèi)透水，礦工被水淹沒或是被水圍困，最終也由于救援不及時(shí)，洞內(nèi)氧氣消耗完窒息而死。不單單是在礦難中，在很多事故中也同樣存在該現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述背景技術(shù)所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多用途救生設(shè)備，該救生設(shè)備在發(fā)生事故時(shí)可最大保證被困人員的生命安全。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種多用途救生設(shè)備，該救生設(shè)備為一硬質(zhì)空心體，該空心體上設(shè)有可供人員進(jìn)出的進(jìn)出口，并匹配有可關(guān)閉該進(jìn)出口的門蓋，硬質(zhì)空心體內(nèi)壁上由外到里依次固體有隔熱層及防震層，固定定位該硬質(zhì)空心體；另還設(shè)有通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道，其中，通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道固定定位，且使得外界通過上述管道可向救生設(shè)備內(nèi)輸送飲料和空氣。
所述硬質(zhì)空心體下部為埋設(shè)部，其埋設(shè)固定；且所述進(jìn)出口開設(shè)于硬質(zhì)空心體的上部；其中，通氣管道、飲料管道、防塌方排氣管道的一端部穿過救生設(shè)備埋設(shè)部進(jìn)入救生設(shè)備內(nèi)，并埋設(shè)固定通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道。
所述硬質(zhì)空心體為鋼制成的球體，其由上半球殼和下半球殼拼接而成。
所述隔熱層由海蠣殼灰、面粉、煮熟的桐油、糯米制成；所述防震層由塑料毛地毯或海綿制成。
所述設(shè)備內(nèi)設(shè)有應(yīng)急照明設(shè)置、報(bào)警裝置、水、食品、安全帽。
所述設(shè)備上可掛設(shè)有指示燈。
所述救生設(shè)備內(nèi)固設(shè)有座椅，其為多個(gè)椅子整體連座式或多個(gè)椅子單獨(dú)座式。
所述座椅的椅面和救生設(shè)備內(nèi)底部之間距離為(250-350)mm。
所述下半球殼埋設(shè)部占整個(gè)設(shè)備高度(2/5-1/2)，球底部與球周圍用沙土回填以防止明火靠近。
還包括兩臺(tái)以上高壓沖氣裝置，通過高壓沖氣裝置使得外界通過上述管道可向救生設(shè)備內(nèi)輸送飲料和空氣。
所述上述管道和硬質(zhì)空心體之間的連接處與埋設(shè)部上端之間的距離為15-20cm；且還包括一保護(hù)管，其保護(hù)套接通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道。
還包括一個(gè)埋設(shè)于地面的固定架，救生設(shè)備固定于固定架。
所述設(shè)備的門蓋上設(shè)有扶手。
所述通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道內(nèi)外都設(shè)計(jì)開關(guān)。
救生球中部連接處焊有一個(gè)鋼圈。
本發(fā)明的有益效果是其一，在發(fā)生事故時(shí)人可以安全地躲避在救生設(shè)備內(nèi)以等待救援，則該救生設(shè)備可最大保證被困人員的生命安全；其二，在礦難發(fā)生后，礦工可以安全地躲避在救生設(shè)備內(nèi)以等待救援；此時(shí)礦井和外界隔絕，空氣流通中止，但救生設(shè)備通過通氣管道、飲料管道及排氣管道與外界保持聯(lián)系，使得救生設(shè)備成為一個(gè)和礦井外地面連通的小環(huán)境，該小環(huán)境可以維持礦工生命，以讓礦工從容等待救援的到來，則該救生設(shè)備起到救生的作用，能極大減少被礦難圍困的礦工的傷亡；同理，在別的事故中，本救生設(shè)備也可起到救生的作用；其三，在救援時(shí)，重型機(jī)械可以無所顧慮地進(jìn)行挖掘，則可以大大加快救援速度；其四，只要在瓦斯爆炸之后，礦工能夠安全進(jìn)入救生設(shè)備內(nèi)，并且在救援時(shí)間不是特別長的情況下，他們獲救的可能是很高的；根據(jù)推斷礦工在得到充足的氧氣和飲料的情況下，存活時(shí)間可達(dá)到(15天-60天)；其五，硬質(zhì)空心體為鋼制成的球體，球形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，抗撞擊、抗沖擊波的能力強(qiáng)，耐腐蝕性強(qiáng)，耐重壓性強(qiáng)，沖擊波的沖擊面與重壓下的載重面都比較小，而且沖擊波容易從兩邊滑走；其六，隔熱層由海蠣殼灰、面粉、煮熟的桐油、糯米制成，外鋼層做好后，直接將隔熱層制作在其內(nèi)表面上，由于粘性好隔熱層不易從鋼板上脫落，且可抗蟲害；其七，防震層由塑料毛地毯或海綿制成，其壓縮性好，能起到反彈作用，可有效減輕各種震動(dòng)對人員身體的傷害；其八，救生設(shè)備內(nèi)固設(shè)有座椅，被困人員可舒適坐在座椅等待救援；其九，多個(gè)椅子整體連座式或多個(gè)椅子單獨(dú)座式，節(jié)省救生設(shè)備內(nèi)部空間。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一救生設(shè)備的平面圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一救生設(shè)備的縱剖面圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例一救生設(shè)備的橫剖面圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例三救生設(shè)備的縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一本實(shí)施例的救生設(shè)備用于礦難時(shí)使用。一種多用途救生設(shè)備，如圖1、2、3所示，其包括上下半球殼，上下半球殼用螺栓螺母連接，且在上下半球殼中間加上密封圈，以防漏氣。球殼由外到內(nèi)由鋼層1、隔熱層2及防震層3固定而成。
其中，鋼層直徑為(1334-1318)mm、隔熱層直徑為(1318-1308)mm、防震層直徑為(1308-1300)mm，則其內(nèi)形成直徑為1300mm球體的有效空間，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，五名礦工在該有效空間內(nèi)基本能夠坐得下。
鋼層采用A3鋼制造而成，焊接性能好，價(jià)格低。鋼層1的上半部分的頂部正上中方開一個(gè)直徑25mm的排氣孔11。通過螺栓螺母固定連接鋼層1的上半部分和下半部分。其中，鋼層1的上半部分上開設(shè)有一可供人員進(jìn)出的進(jìn)出口4，并匹配有可關(guān)閉該進(jìn)出口4的門蓋5，該門蓋5的結(jié)構(gòu)也由鋼層、隔熱層及防震層組成。該進(jìn)出口4為直徑為500mm的類圓形門，其作為礦工進(jìn)出救生設(shè)備的通道；該門蓋5上方安裝一個(gè)圓管扶手51，便于礦工進(jìn)入救生設(shè)備。鋼層1的下半部分上開三個(gè)安裝孔，其用于安裝通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道。
隔熱層2由海蠣殼灰、面粉、煮熟的桐油、糯米制成；防震層3由塑料毛地毯制成。
在各零部件有連接的地方可考慮加上密封墊，防止救生設(shè)備內(nèi)氣體向外泄漏。
考慮到礦工在救生設(shè)備內(nèi)待的時(shí)間長，則救生設(shè)備內(nèi)還設(shè)有座椅、簡單救生設(shè)施、控制模塊等其他設(shè)備以滿足礦工的基本需要，如應(yīng)急照明設(shè)置、報(bào)警裝置、水、哨子、食品、安全帽。根據(jù)需要在救生設(shè)備的扶手上可掛設(shè)有指示燈52，如紅綠燈，綠燈用于指引人員找到該救生設(shè)備并表示該救生設(shè)備內(nèi)人員未滿，紅燈用于表示該救生設(shè)備內(nèi)人員已滿。該救生設(shè)備內(nèi)部設(shè)置的配置也可根據(jù)具體情況具體來分析配置。
座椅6可用塑料等材料制作，其具有質(zhì)量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)。該座椅安裝在離球體內(nèi)部底部最低處300mm的位置上，經(jīng)過試驗(yàn)，將座椅安裝在這樣的高度，則即使在球內(nèi)礦工也可舒適地坐在座椅上。按一個(gè)救生設(shè)備可容納5個(gè)人設(shè)計(jì)，座椅可以做成5個(gè)椅子整體連座式也可考慮單個(gè)椅式。
另還設(shè)有通氣管道7、飲料管道8及防塌方排氣管道9，外界通過上述管道可向救生設(shè)備內(nèi)輸送飲料和空氣。飲料管道輸入的是葡萄糖水等飲料，由于其具有較大的自重，不用對其施加壓力，只要管道壁厚足夠即可。其中，三條管道分別用不同顏色代表以區(qū)分不同的管道，如，綠色管道為進(jìn)氣管道，紅色管道為出氣管道，黃色管道為飲料管道。三條管道的端部分別穿過鋼層1下半部分的三個(gè)安裝孔。另設(shè)有一保護(hù)管，其保護(hù)套接通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道，同時(shí)在設(shè)計(jì)三條主要管道時(shí)要考慮到該管道抗拉抗壓等多種外部因素。另設(shè)一軟管，其一端連通防塌方排氣管道9，另一端設(shè)于鋼層1的上半部分的頂部正上中方，安裝于上半球殼中，以便于排除救生設(shè)備內(nèi)的廢氣。
將上下半球殼裝配好后，連接好三條管道并安裝好各相關(guān)配套設(shè)備。從下半球殼上引出三條管道，該三條管道與鋪設(shè)于煤礦巷道地面下20mm的三個(gè)主供應(yīng)干道12相連接，以獲取新鮮空氣、飲料和排出廢氣。其中，三條管道分別連接于三個(gè)主供應(yīng)干道12。
每個(gè)救生設(shè)備裝配好以后，根據(jù)各個(gè)煤礦礦洞的具體情況，將救生設(shè)備安裝在礦洞巷道較寬處或在專門挖掘的一個(gè)類似儲(chǔ)藏室的洞內(nèi)。救生設(shè)備安裝根據(jù)礦洞內(nèi)實(shí)際情況可以考慮單向安裝和兩邊安裝。其中下半球殼固定埋進(jìn)洞內(nèi)的定位為埋進(jìn)部，該埋進(jìn)部占整個(gè)救生設(shè)備高度1/2，且球底部與球周圍用沙土回填以防止明火靠近。其中，三條管道埋進(jìn)深度為20cm。
根據(jù)需要還設(shè)置有兩臺(tái)以上高壓沖氣裝置，通過高壓沖氣裝置使得外界通過上述管道可向救生設(shè)備內(nèi)輸送飲料和空氣。該設(shè)備還設(shè)有啟動(dòng)救生球的輸氣程序與供給飲料程序，該程序可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。且該充氣裝置的電源獨(dú)立，不能與礦區(qū)混合。
下面具體分析本救生設(shè)備的安全性能瓦斯爆炸對救生設(shè)備的影響主要是兩個(gè)其一是，瓦斯爆炸引起煤礦局部塌方，煤塊等壓砸救生設(shè)備上方；其二是，瓦斯爆炸產(chǎn)生的沖擊波和熱浪對外鋼層的沖擊。
瓦斯爆炸引起礦洞塌方并且剛好將煤塊壓在救生設(shè)備正上方的概率比較小，即使該情況發(fā)生，壓在救生設(shè)備正上方的煤塊也不會(huì)太多，假設(shè)壓在救生設(shè)備正上方的物體質(zhì)量取較大一個(gè)值來分析，例如去10噸(而實(shí)際情況下可能最大只有1噸左右)。用軟件模擬及受力分析，在一般的情況下，鋼球的變形不會(huì)導(dǎo)致救生設(shè)備的損壞。
瓦斯爆炸沖擊波的沖擊氣流沖向洞口要比沖向深處強(qiáng)，且洞口頂部所受的沖擊氣流比在80cm以下所受的沖擊氣流要強(qiáng)得多。救生設(shè)備外徑為1334mm，1334*1/2＝667mm，地面到球頂部高度為1334/2＝667mm。因此將救生設(shè)備埋入地下1/2，這樣可極大減少了瓦斯爆炸的沖擊波對救生設(shè)備的沖擊。通過受力分析瓦斯爆炸產(chǎn)生的沖擊波對救生設(shè)備的沖擊作用不會(huì)導(dǎo)致救生設(shè)備的損壞。
下面主要分析救生設(shè)備內(nèi)的通氣系統(tǒng)瓦斯爆炸礦難發(fā)生，礦工躲進(jìn)救生設(shè)備內(nèi)，并及時(shí)啟用通氣系統(tǒng)。通氣系統(tǒng)包括通氣管道、防塌方排氣管道、設(shè)置于上半球殼的排氣孔及高壓沖氣裝置。
在正常情況下，進(jìn)氣和通氣管道沒有啟動(dòng)，排氣孔也是關(guān)閉，用一螺紋塞子旋緊。礦工躲進(jìn)救生設(shè)備內(nèi)后，通過通訊系統(tǒng)向地面報(bào)警求救，地面接到報(bào)警后，啟動(dòng)輸氣系統(tǒng)的高壓沖氣裝置，通過進(jìn)氣管道向救生設(shè)備內(nèi)供氣。進(jìn)氣管道和出氣管道都帶有閥門，以控制進(jìn)氣出氣的量，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。考慮到坐在救生設(shè)備內(nèi)時(shí)，呼吸主要是在上半球，因此在球內(nèi)進(jìn)氣管道還應(yīng)用軟管引到球的上部。同時(shí)，進(jìn)行日常維護(hù)時(shí)讓進(jìn)氣管道和排氣管道連通，輸入高壓氣體后，可以隨時(shí)檢查管道的暢通性。
在沒有塌方的情況下，通氣系統(tǒng)由進(jìn)氣管道進(jìn)氣，排氣孔11出氣，在排氣孔11上裝有一塊海綿，使排氣孔成為單向通道，防止毒氣進(jìn)入。若發(fā)生塌方排氣孔被掩埋，則啟動(dòng)防塌方排氣管道，由進(jìn)氣管道進(jìn)氣，由防塌方排氣管道出氣。但進(jìn)氣出氣的氣體的速度和壓強(qiáng)需要經(jīng)過計(jì)算，才能得出具體的數(shù)值來保證維持礦工正常呼吸的需要，并且由此確定進(jìn)氣出氣管道的管徑的大小。考慮成本和安裝難度等各種因素，從救生設(shè)備引出的管道管徑為20mm。根據(jù)選擇的管徑計(jì)算出主管道壁厚和流速。其中壁厚為3mm，流速0.63m/s。
礦工進(jìn)入救生設(shè)備內(nèi)，要確保救生設(shè)備能和地面控制中心取得聯(lián)系，讓地面人員了解救生設(shè)備內(nèi)情況，采取正確的措施，維持礦工生命?？紤]成本，安全等原因，可采用類似生活小區(qū)門禁系統(tǒng)的通訊方式。通訊線路可隨防塌方出氣管道走，可防止線路被意外破壞。
根據(jù)需要，必要時(shí)還可以設(shè)置固定架，其在球周圍釘入的三根鋼筋以及另再橫的三根鋼筋加以固定，以防止瓦斯爆炸沖動(dòng)本救生設(shè)備。
實(shí)施例二發(fā)生透水事故時(shí)，則可采用另一設(shè)計(jì)思路，救生設(shè)備最好在救生球中部連接處焊接一個(gè)鋼圈，潛水員可以帶繩子，從洞口放長線把救生設(shè)備拉出洞口，洞口必須有幾個(gè)人幫忙，在水底下物體的重量比陸地上輕，容易把救生設(shè)備拉出洞口。
連接救生設(shè)備的通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道內(nèi)外都設(shè)計(jì)開關(guān)。
實(shí)施例三本實(shí)施例的救生設(shè)備用于房屋倒塌時(shí)使用。一種多用途救生設(shè)備，如圖4所示，其包括上下半球殼，上下半球殼用螺栓螺母連接，且在上下半球殼中間加上密封圈，以防漏氣。球殼由外到內(nèi)由鋼層1、隔熱層2及防震層3固定而成。
其中，鋼層直徑為(1334-1318)mm、隔熱層直徑為(1318-1308)mm、防震層直徑為(1308-1300)mm，則其內(nèi)形成直徑為1300mm球體的有效空間，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，五名人員在該有效空間內(nèi)基本能夠坐得下。
鋼層采用A3鋼制造而成，焊接性能好，價(jià)格低。鋼層1的上半部分的頂部正上中方開一個(gè)直徑25mm的排氣孔11。通過螺栓螺母固定連接鋼層1的上半部分和下半部分。其中，鋼層1的上半部分上開設(shè)有一可供人員進(jìn)出的進(jìn)出口4，并匹配有可關(guān)閉該進(jìn)出口4的門蓋5，該門蓋5的結(jié)構(gòu)也由鋼層、隔熱層及防震層組成。該進(jìn)出口4為直徑為500mm的類圓形門，其作為礦工進(jìn)出救生設(shè)備的通道；該門蓋5上方安裝一個(gè)圓管扶手51，便于礦工進(jìn)入救生設(shè)備。鋼層1的下半部分還開設(shè)有多個(gè)通氣孔。
隔熱層2由海蠣殼灰、面粉、煮熟的桐油、糯米制成；防震層3由塑料毛地毯制成。
救生設(shè)備內(nèi)還設(shè)有座椅、簡單救生設(shè)施、控制模塊等其他設(shè)備以滿足人員的基本需要，如氧氣瓶10、應(yīng)急照明設(shè)置、報(bào)警裝置、水、哨子、食品。根據(jù)需要在救生設(shè)備上還設(shè)有窺視窗，該窺視窗上設(shè)有指示燈52，如紅綠燈，綠燈用于指引人員找到該救生設(shè)備并表出該救生設(shè)備內(nèi)人員未滿，紅燈用于表示救生設(shè)備內(nèi)人員已滿。該救生設(shè)備內(nèi)部設(shè)置的配置也可根據(jù)具體情況具體來分析配置。
座椅6可用塑料等材料制作，其具有質(zhì)量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)。該座椅安裝在離球體內(nèi)部底部最低處300mm的位置上，經(jīng)過試驗(yàn)，將座椅安裝在這樣的高度，則即使在球內(nèi)人員也可舒適地坐在座椅上。按一個(gè)救生設(shè)備可容納5個(gè)人設(shè)計(jì)，座椅可以做成5個(gè)椅子整體連座式也可考慮單個(gè)椅式。
本發(fā)明的救生設(shè)備可以應(yīng)用于在恐怖活動(dòng)、海嘯、地震、戰(zhàn)爭、火災(zāi)、颶風(fēng)、龍卷風(fēng)、大冰雹、山體滑坡等，防樓房倒塌時(shí)使用。
其中，在煤礦中運(yùn)用過夠的救生設(shè)備經(jīng)過簡單改裝后用于房屋倒塌時(shí)使用。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多用途救生設(shè)備，該救生設(shè)備為一硬質(zhì)空心體，該空心體上設(shè)有可供人員進(jìn)出的進(jìn)出口，并匹配有可關(guān)閉該進(jìn)出口的門蓋，硬質(zhì)空心體內(nèi)壁上由外到里依次固體有隔熱層及防震層，其特征是固定定位該硬質(zhì)空心體；另還設(shè)有通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道，其中，通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道固定定位，且使得外界通過上述管道可向救生設(shè)備內(nèi)輸送飲料和空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的救生設(shè)備，其特征是所述硬質(zhì)空心體下部為埋設(shè)部，其埋設(shè)固定；且所述進(jìn)出口開設(shè)于硬質(zhì)空心體的上部；其中，通氣管道、飲料管道、防塌方排氣管道的一端部穿過救生設(shè)備埋設(shè)部進(jìn)入救生設(shè)備內(nèi)，并埋設(shè)固定通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的救生設(shè)備，其特征是所述硬質(zhì)空心體為鋼制成的球體，其由上半球殼和下半球殼拼接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的救生設(shè)備，其特征是所述隔熱層由海蠣殼灰、面粉、煮熟的桐油、糯米制成；所述防震層由塑料毛地毯或海綿制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的救生設(shè)備，其特征是所述設(shè)備內(nèi)設(shè)有應(yīng)急照明設(shè)置、報(bào)警裝置、水、食品、安全帽；另，所述設(shè)備上可掛設(shè)有指示燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的救生設(shè)備，其特征是所述救生設(shè)備內(nèi)固設(shè)有座椅，其為多個(gè)椅子整體連座式或多個(gè)椅子單獨(dú)座式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的救生設(shè)備，其特征是所述下半球殼埋設(shè)部占整個(gè)設(shè)備高度(2/5-1/2)，球底部與球周圍用沙土回填以防止明火靠近。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的救生設(shè)備，其特征是還包括兩臺(tái)以上高壓沖氣裝置，通過高壓沖氣裝置使得外界通過上述管道可向救生設(shè)備內(nèi)輸送飲料和空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的救生設(shè)備，其特征是所述管道埋進(jìn)深度為(15-20)cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多用途救生設(shè)備，該救生設(shè)備為一硬質(zhì)空心體，該空心體上設(shè)有可供人員進(jìn)出的進(jìn)出口，并匹配有可關(guān)閉該進(jìn)出口的門蓋，硬質(zhì)空心體內(nèi)壁上由外到里依次固體有隔熱層及防震層；固定定位該硬質(zhì)空心體；另還設(shè)有通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道，其中，通氣管道、飲料管道及防塌方排氣管道固定定位，且使得外界通過上述管道可向救生設(shè)備內(nèi)輸送飲料和空氣。在發(fā)生事故時(shí)人可以安全地躲避在救生設(shè)備內(nèi)以等待救援，則該救生設(shè)備可最大保證被困人員的生命安全。
文檔編號A62B31/00GK1830501SQ20061004245
公開日2006年9月13日 申請日期2006年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
發(fā)明者蔣國仙 申請人:蔣國仙