專利名稱：礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采礦生產(chǎn)過程中井下自然災(zāi)害的模擬演示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦井下的工作條件非常復(fù)雜。即使目前采礦生產(chǎn)過程的機械化程度已經(jīng)普遍有所提高，但是自然災(zāi)害造成的人身事故尤其是多人傷亡的礦難仍然時有發(fā)生。為了把礦井下事故的發(fā)生率以及事故造成的人身傷害降到最低，中華人民共和國礦山安全法中專門規(guī)定了“礦山企業(yè)必須對職工進(jìn)行安全教育、培訓(xùn)；未經(jīng)安全教育、培訓(xùn)的，不得上崗作業(yè)…”。礦山安全法中還專門對礦山企業(yè)安全生產(chǎn)的特種作業(yè)人員以及礦長等人員的培訓(xùn)、考核作了規(guī)定。但是目前礦山企業(yè)對職工的安全教育和災(zāi)害預(yù)防培訓(xùn)，尤其是面對災(zāi)害的個人防護(hù)知識培訓(xùn)僅僅采用課堂授課、影像資料放映以及文字介紹等方式。即使偶爾在地面進(jìn)行一些如瓦斯爆炸等演示，也由于處于露天環(huán)境下，不能給人以真實現(xiàn)場的震撼感。有的煤礦企業(yè)利用礦井下的廢舊巷道開展煤炭工業(yè)旅游，但是其展示的僅僅是正常工業(yè)生產(chǎn)的場景，對參觀者沒有太大吸引力。為此，有必要提供一種對參加培訓(xùn)的礦山企業(yè)職工能留下強烈印象的模擬災(zāi)害現(xiàn)場場景，以使參加培訓(xùn)的職工對災(zāi)害的發(fā)生以及在災(zāi)害到來時的正確做法產(chǎn)生刻骨銘心的記憶，從而在以后的工作中自覺地遵守安全操作規(guī)程以避免災(zāi)害的發(fā)生，即使遇到災(zāi)害也不致慌亂無措而能選擇正確方法逃生。通過對參觀者的演示還可消除以往普通人對礦井下工作的種種神秘感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，利用已有的或模擬的地下礦井設(shè)施，采用聲、光、電、水、煙霧以及輕質(zhì)材料模擬井下多種自然災(zāi)害，進(jìn)行煤礦安全教育及工業(yè)旅游活動，使受教育者與游客在不知不覺中成為了各種“災(zāi)害”事故的現(xiàn)場參與者，在驚恐之中感受災(zāi)害事故的全過程，接受刻骨銘心的教育，從而極大地提高人們對礦井安全生產(chǎn)的意識，避免災(zāi)害的發(fā)生。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)是在地下巷道或模型巷道內(nèi)設(shè)置含有電控元件的模擬災(zāi)害設(shè)施和一種災(zāi)害信息傳輸器，電控元件、信息傳輸器分別用電纜與電源和設(shè)置在遠(yuǎn)端的控制裝置連接。
一種礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，是在一種透水災(zāi)害模擬演示巷道內(nèi)設(shè)置水位傳感器，在演示巷道相鄰的地下巷道或模型巷道內(nèi)設(shè)置由高位水源、低位水倉、揚水設(shè)備、電控閥門并用管道連接，電控閥門、水位傳感器分別用電纜與電源和遠(yuǎn)端的控制電腦連接。所述的高位水源通過管路和透水災(zāi)害模擬演示巷道相通，并串聯(lián)有電控閥門，在進(jìn)入透水災(zāi)害模擬演示巷道的管道端頭處安裝有噴嘴；透水災(zāi)害模擬演示巷道通過管路和低位水倉相通，并串聯(lián)有電控閥門；低位水倉通過管路經(jīng)揚水設(shè)備與高位水源相通，并串聯(lián)有電控閥門。所述的水位傳感器分別布置在高位水源、透水災(zāi)害模擬演示巷道、低位水倉內(nèi)。
一種礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，是在一種燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道內(nèi)設(shè)置由可調(diào)色發(fā)光燈、聲音發(fā)生器、煙霧發(fā)生器、煙霧收集器、電控閥門構(gòu)成的模擬瓦斯爆炸、火災(zāi)、粉塵爆炸災(zāi)害裝置和光信號傳感器、聲音傳感器，電控閥門、光信號傳感器、聲音傳感器分別用電纜與電源和遠(yuǎn)端的控制電腦連接。所述的燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道通過電控閥門與回風(fēng)巷道相通。
一種礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，是在一種頂板災(zāi)害模擬演示巷道內(nèi)設(shè)置由可控頂板構(gòu)成的頂板災(zāi)害裝置和一種感應(yīng)信號發(fā)射器，感應(yīng)信號發(fā)射器用電纜與電源和遠(yuǎn)端的控制電腦連接。所述的可控頂板由升降機、細(xì)繩以及若干層輕質(zhì)材料塊構(gòu)成，輕質(zhì)材料塊內(nèi)部裝有電池、電磁鐵和自動感應(yīng)開關(guān)，輕質(zhì)材料塊內(nèi)部的電磁鐵、自動感應(yīng)開關(guān)與電池串連在一起，若干層輕質(zhì)材料塊通過電磁鐵的吸力互相吸附在一起，最上一層輕質(zhì)材料塊與細(xì)繩連接，并通過細(xì)繩與升降機相連。
所述的地下巷道或模型巷道內(nèi)還設(shè)置視頻攝錄裝置，視頻攝錄裝置通過電纜與控制電腦和視頻顯示器連接。所述的地下巷道或模型巷道是一種透水災(zāi)害模擬演示巷道，也可以是一種燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道，還可以是一種頂板災(zāi)害模擬演示巷道。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點和有益效果1.能給參加培訓(xùn)的礦山企業(yè)職工以接近真實現(xiàn)場的實際操作培訓(xùn)。由于現(xiàn)場的真實感很強，所以使受訓(xùn)人員對培訓(xùn)內(nèi)容留下深刻記憶，從而在以后的工作中很自覺地遵守安全操作規(guī)程以避免災(zāi)害的發(fā)生；指導(dǎo)培訓(xùn)人員還可以利用受訓(xùn)者在培訓(xùn)場所突遇模擬自然災(zāi)害時的表現(xiàn)的視頻資料進(jìn)行個別或集體指導(dǎo)與講解。
2.能使參加培訓(xùn)的職工突遇模擬自然災(zāi)害時的不正確做法得到最接近實際的糾正和指導(dǎo)并使其有改正及重新體驗的機會。因此在以后的實際工作中即使遇到災(zāi)害也不致驚慌失措而能從容熟練地選擇正確方法逃生。
3.可供企業(yè)有關(guān)部門實時觀察模擬災(zāi)害現(xiàn)場的受訓(xùn)者的臨場表現(xiàn)，并由此對受訓(xùn)人員的臨危應(yīng)急反應(yīng)素質(zhì)作出評價，從而篩選出合適的領(lǐng)班或現(xiàn)場指揮人選。
4.不但可以利用礦井下的廢舊巷道開展采礦工業(yè)旅游、展示采礦工業(yè)生產(chǎn)的場景，而且可以通過模擬演示礦井發(fā)生自然災(zāi)害時的場景而對參觀者產(chǎn)生更大的吸引力，也可消除以往人們對礦井下工作的種種神秘感。
5.對參觀或旅游人員還可將其自己在現(xiàn)場突遇模擬災(zāi)害的瞬間反應(yīng)和表現(xiàn)，存儲到相應(yīng)媒介上留作永久資料。


圖1為透水災(zāi)害模擬演示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為頂板災(zāi)害模擬演示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為輕質(zhì)材料塊內(nèi)部電路構(gòu)造示意圖；圖5為本發(fā)明的電控原理圖。
下面結(jié)合附圖通過較佳實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
具體實施例方式
如圖1～5所示，一種礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，是在處于地下的幾條廢棄巷道(遠(yuǎn)離礦山的地方也可以制作巷道模型)內(nèi)，設(shè)置含有電控元件的模擬災(zāi)害設(shè)施和一種災(zāi)害信息傳輸器，電控元件、信息傳輸器分別用電纜與電源和設(shè)置在遠(yuǎn)端的控制電腦連接。在控制電腦的控制和操縱下，模擬災(zāi)害設(shè)施和災(zāi)害信息傳輸器互相配合，可以在礦井下的透水災(zāi)害模擬演示巷道內(nèi)制造出巷道透水災(zāi)害的模擬演示；在燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道內(nèi)制造出礦井下瓦斯爆炸、火災(zāi)、粉塵爆炸自然災(zāi)害的模擬演示；在頂板災(zāi)害模擬演示巷道內(nèi)制造出巷道頂板垮落災(zāi)害的模擬演示。并且可以將自然災(zāi)害模擬演示現(xiàn)場的過程和狀況以視頻形式進(jìn)行實時的監(jiān)測和攝錄并傳輸?shù)降孛妗?br> 如圖1、5所示，一種礦井下透水災(zāi)害模擬演示系統(tǒng)，是在一種透水災(zāi)害模擬演示巷道2內(nèi)設(shè)置水位傳感器5，在相鄰巷道內(nèi)設(shè)置由高位水源3、低位水倉4、揚水設(shè)備6、電控閥門7，并用管道連接，電控閥門7、水位傳感器5分別用電纜與電源16和遠(yuǎn)端的控制電腦1連接。所述的高位水源3通過管路和透水災(zāi)害模擬演示巷道2相通，并串聯(lián)有電控閥門7，在進(jìn)入透水災(zāi)害模擬演示巷道2的管道端頭處安裝有噴嘴8；透水災(zāi)害模擬演示巷道2通過管路和低位水倉4相通，并串聯(lián)有電控閥門7；低位水倉4通過管路經(jīng)揚水設(shè)備6與高位水源3相通，并串聯(lián)有電控閥門7。所述的水位傳感器5分別布置在高位水源3、透水災(zāi)害模擬演示巷道2、低位水倉4內(nèi)。
所述的透水災(zāi)害模擬演示巷道2內(nèi)還設(shè)置視頻攝錄裝置19，視頻攝錄裝置19通過電纜與控制電腦1和視頻顯示器20連接。
模擬透水災(zāi)害演示控制電腦1操縱揚水設(shè)備6將預(yù)先儲存于低位水倉4中的水揚升到高位水源3中，當(dāng)需要演示巷道透水災(zāi)害時，控制電腦1操縱打開高位水源3通向透水災(zāi)害模擬演示巷道2圍巖表面的電控閥門7，高位水源3中的水通過管道和各種噴嘴8注入透水災(zāi)害模擬演示巷道2中。當(dāng)透水災(zāi)害演示完畢后，控制電腦1控制打開透水災(zāi)害模擬演示巷道2圍巖中通向低位水倉4的電控閥門7，透水災(zāi)害模擬演示巷道2中的水通過相應(yīng)管道重新排泄到低位水倉4中儲存?zhèn)溆谩Ｔ趽P水或泄水過程中，預(yù)先置于高位水源3、透水災(zāi)害模擬演示巷道2和低位水倉4中相應(yīng)位置的水位傳感器5，可以隨時將水位信號反饋到控制電腦1，以使演示過程的水位保持在需要的水平。模擬透水災(zāi)害演示的過程中，還可以控制預(yù)先布置于透水災(zāi)害模擬演示巷道2中的視頻攝錄裝置19開始工作，從而將模擬場景實時記錄下來或傳輸出去。
如圖2、5所示，一種礦井下瓦斯爆炸、火災(zāi)、粉塵爆炸災(zāi)害模擬演示系統(tǒng)，是在一種燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道17內(nèi)設(shè)置由可調(diào)色發(fā)光燈9、聲音發(fā)生器11、煙霧發(fā)生器13、煙霧收集器15、電控閥門7構(gòu)成的模擬瓦斯爆炸、火災(zāi)、粉塵爆炸災(zāi)害裝置和光信號傳感器10、聲音傳感器12，電控閥門7、光信號傳感器10、聲音傳感器12分別用電纜與電源16和遠(yuǎn)端的控制電腦1連接。所述的燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道17通過電控閥門7與回風(fēng)巷道18相通。
所述的燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道17內(nèi)還設(shè)置視頻攝錄裝置19，視頻攝錄裝置19通過電纜與控制電腦1和視頻顯示器20連接。
瓦斯爆炸、火災(zāi)、粉塵爆炸等自然災(zāi)害的模擬演示在燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道17中，由控制電腦1操縱，布置于燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道17中的可調(diào)色發(fā)光燈9、聲音發(fā)生器11、煙霧發(fā)生器14、煙霧吸收器15、光信號傳感器10、聲音傳感器12，以及與回風(fēng)巷道18連接的電控閥門7配合，產(chǎn)生出礦井下發(fā)生燃燒或爆炸災(zāi)害的模擬演示。在模擬演示過程中，布置于燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道17中的視頻攝錄裝置19可以同時工作，從而將模擬場景實時記錄下來或傳輸出去。
如圖3、4、5所示，一種礦井下頂板災(zāi)害模擬演示系統(tǒng)，是在一種頂板災(zāi)害模擬演示巷道21內(nèi)設(shè)置由可控頂板構(gòu)成的頂板災(zāi)害裝置和一種感應(yīng)信號發(fā)射器28，感應(yīng)信號發(fā)射器28用電纜與電源16和遠(yuǎn)端的控制電腦1連接。所述的可控頂板由升降機22、細(xì)繩23以及若干層輕質(zhì)材料塊24構(gòu)成，輕質(zhì)材料塊24內(nèi)部裝有電池27、電磁鐵25和自動感應(yīng)開關(guān)26，輕質(zhì)材料塊24內(nèi)部的電磁鐵25、自動感應(yīng)開關(guān)26與電池27串連在一起，若干層輕質(zhì)材料塊通過電磁鐵的吸力互相吸附在一起，最上一層輕質(zhì)材料塊與細(xì)繩連接，并通過細(xì)繩與升降機相連。
所述的頂板災(zāi)害模擬演示巷道21內(nèi)還設(shè)置視頻攝錄裝置19，視頻攝錄裝置19通過電纜與控制電腦1和視頻顯示器20連接。
頂板災(zāi)害演示在頂板災(zāi)害模擬演示巷道21中，由控制電腦1操縱，感應(yīng)信號發(fā)射器28發(fā)射出相應(yīng)信號，使得除了最上層輕質(zhì)材料塊24外的各層輕質(zhì)材料塊24中的自動感應(yīng)開關(guān)26根據(jù)演示需要受控先后斷開，輕質(zhì)材料塊24中的電磁鐵25斷電失去吸力，相應(yīng)的這些輕質(zhì)材料塊24先后掉落下來。在控制電腦1的控制下，升降機22動作，放松對細(xì)繩23的牽拉，細(xì)繩23下連接的最上層輕質(zhì)材料塊24下降。由這些動作的組合模擬出頂板事故中頂板垮落狀況。演示完畢后，控制電腦1控制升降機22反向動作，再次通過細(xì)繩23牽動與細(xì)繩23相連接的最上層輕質(zhì)材料塊24上升恢復(fù)到原位，然后人工將垮落在巷道底板上的其它輕質(zhì)材料塊24重新用電磁作用吸合到最上層輕質(zhì)材料塊24下面。從而使頂板災(zāi)害模擬演示巷道21恢復(fù)原狀。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)及實現(xiàn)方法進(jìn)行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)是在地下巷道或模型巷道內(nèi)設(shè)置含有電控元件的模擬災(zāi)害設(shè)施和一種災(zāi)害信息傳輸器，電控元件、信息傳輸器分別用電纜與電源和設(shè)置在遠(yuǎn)端的控制裝置連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)是在一種透水災(zāi)害模擬演示巷道(2)內(nèi)設(shè)置水位傳感器(5)，在演示巷道相鄰的地下巷道或模型巷道內(nèi)設(shè)置由高位水源(3)、低位水倉(4)、揚水設(shè)備(6)、電控閥門(7)并用管道連接，電控閥門(7)、水位傳感器(5)分別用電纜與電源(16)和遠(yuǎn)端的控制電腦(1)連接。
3.按照權(quán)利要求2所述的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的高位水源(3)通過管路和透水災(zāi)害模擬演示巷道(2)相通，并串聯(lián)有電控閥門(7)，在進(jìn)入透水模擬災(zāi)害演示巷道(2)的管道端頭處安裝有噴嘴(8)；透水災(zāi)害模擬演示巷道(2)通過管路和低位水倉(4)相通，并串聯(lián)有電控閥門(7)；低位水倉(4)通過管路經(jīng)揚水設(shè)備(6)與高位水源(3)相通，并串聯(lián)有電控閥門(7)。
4.按照權(quán)利要求2所述的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的水位傳感器(5)分別布置在高位水源(3)、透水災(zāi)害演示巷道(2)、低位水倉(4)內(nèi)。
5.按照權(quán)利要求1所述的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)是在一種燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道(17)內(nèi)設(shè)置由可調(diào)色發(fā)光燈(9)、聲音發(fā)生器(11)、煙霧發(fā)生器(13)、煙霧收集器(15)、電控閥門(7)構(gòu)成的模擬瓦斯爆炸、火災(zāi)、粉塵爆炸災(zāi)害裝置和光信號傳感器(10)、聲音傳感器(12)，電控閥門(7)、光信號傳感器(10)、聲音傳感器(12)分別用電纜與電源(16)和遠(yuǎn)端的控制電腦(1)連接。
6.按照權(quán)利要求5所述的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道(17)通過電控閥門(7)與回風(fēng)巷道(18)相通。
7.按照權(quán)利要求1所述的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)是在一種頂板災(zāi)害模擬演示巷道(21)內(nèi)設(shè)置由可控頂板構(gòu)成的頂板災(zāi)害裝置和一種感應(yīng)信號發(fā)射器(28)，感應(yīng)信號發(fā)射器(28)用電纜與電源(16)和遠(yuǎn)端的控制電腦(1)連接。
8.按照權(quán)利要求7所述的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的可控頂板由升降機(22)、細(xì)繩(23)以及若干層輕質(zhì)材料塊(24)構(gòu)成，輕質(zhì)材料塊(24)內(nèi)部裝有電池(27)、電磁鐵(25)和自動感應(yīng)開關(guān)(26)，輕質(zhì)材料塊(24)內(nèi)部的電磁鐵(25)、自動感應(yīng)開關(guān)(26)與電池(27)串連在一起，若干層輕質(zhì)材料塊通過電磁鐵的吸力互相吸附在一起，最上一層輕質(zhì)材料塊與細(xì)繩連接，并通過細(xì)繩與升降機相連。
9.按照權(quán)利要求1所述的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的地下巷道或模型巷道內(nèi)還設(shè)置視頻攝錄裝置(19)，視頻攝錄裝置(19)通過電纜與控制電腦(1)和視頻顯示器(20)連接。
10.按照權(quán)利要求9所述的礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的地下巷道或模型巷道是一種透水災(zāi)害模擬演示巷道(2)，也可以是一種燃燒或爆炸災(zāi)害模擬演示巷道(17)，還可以是一種頂板災(zāi)害模擬演示巷道(21)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦井下自然災(zāi)害模擬系統(tǒng)。礦井下的工作環(huán)境非常復(fù)雜，礦難時有發(fā)生。為了避免礦井下的自然災(zāi)害，對職工進(jìn)行安全教育非常重要。目前僅采用授課、影像資料放映的培訓(xùn)方式，不能給人留下強烈印象，教育效果差。本發(fā)明提供一種礦井下自然災(zāi)害的模擬系統(tǒng)，利用模擬地下礦井設(shè)施，采用聲、光、電、水、煙霧以及輕質(zhì)材料模擬井下多種自然災(zāi)害，進(jìn)行礦業(yè)安全教育及工業(yè)旅游活動，使受教育者成為各種“災(zāi)害”事故的現(xiàn)場參與者，在驚恐之中感受災(zāi)害事故的全過程，接受刻骨銘心的教育，從而極大地提高人們對礦井安全生產(chǎn)的意識，避免災(zāi)害事故的發(fā)生。
文檔編號E21F17/00GK1821548SQ20061001251
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者李隨旺, 都新建, 黃虎林, 張銀忠, 張晉海, 和文利 申請人:李隨旺