專利名稱：一種水隔式煤礦避難硐室過渡室及進(jìn)硐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦難救援技術(shù)與裝備領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦井下避難硐室的過渡室和進(jìn)硐方法。
背景技術(shù)：
我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國，然而各類煤礦事故頻發(fā)，死亡人數(shù)居高不下。當(dāng)前國家正在大力推進(jìn)煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的建設(shè)，其中井下避難硐室可以為緊急情況下不能安全升井的遇險(xiǎn)人員提供避難場所，以便等待救援。目前，國家相關(guān)規(guī)定中要求的和已知建成的煤礦井下避難硐室結(jié)構(gòu)均由人員生存室和過渡室組成。其中過渡室的主要作用是對遇險(xiǎn)人員進(jìn)入硐室過程中所帶入的有害氣體(一氧化碳、二氧化碳和甲烷等)進(jìn)行阻隔和清除。目前設(shè)計(jì)的避難硐室過渡室采用的方案為在硐室過渡室的安全門周邊設(shè)置空氣幕裝置，并在硐室的過渡室頂部安裝空氣噴淋裝置進(jìn)行有害氣體的阻隔和清除。然而礦難發(fā)生后，當(dāng)井下巷道內(nèi)布滿大量的高濃度有毒、有害氣體時(shí)，在遇險(xiǎn)人員進(jìn)入硐室的過程中，上述方法不能起到有效的阻隔和清除作用。一旦高濃度的有毒、有害氣體進(jìn)入避難硐室的生存室，則更加難以清除，使得避難硐室的后續(xù)功能完全失效。另外，采用空氣幕和噴淋法需要在過渡室內(nèi)設(shè)置大量的壓縮空氣瓶，這將增大過渡室的空間。而且遇險(xiǎn)人員需要相對集中地進(jìn)入過渡室或者一次性全部擠入過渡室進(jìn)行氣體噴淋處理，這可能會(huì)引起現(xiàn)場秩序的混亂，不利于快速、有效地避險(xiǎn)。鑒于此，需要有更加安全、可靠和快速、靈活的避難硐室進(jìn)硐方法，以及相應(yīng)的過渡室有害氣體阻隔結(jié)構(gòu)，以保證礦難情況下礦井避難硐室能真正地發(fā)揮作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種煤礦避難硐室過渡室，該過渡室可以有效地阻隔有毒、有害氣體，防止遇險(xiǎn)人員進(jìn)入避難硐室時(shí)有毒、有害氣體同時(shí)進(jìn)入避難硐室的人員生存空間。此外，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種避難硐室進(jìn)硐方法，確保井下發(fā)生事故時(shí)無法及時(shí)撤離的遇險(xiǎn)人員安全進(jìn)入避難硐室，且進(jìn)入過程中避免有害氣體進(jìn)入人員生存室內(nèi)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種水隔式避難硐室過渡室，該過渡室結(jié)構(gòu)應(yīng)用連通器原理，通過以水作為避難硐室過渡室的有害氣體阻隔體。遇險(xiǎn)人員在進(jìn)入硐室過程中，從水下潛行進(jìn)入避難硐室的人員生存室，確保硐室外有害氣體的完全阻隔。該結(jié)構(gòu)作為井下避難硐室的一個(gè)重要模塊，設(shè)置在避難硐室人員生存室的前端。水隔式避難硐室過渡室包括一個(gè)與避難硐室的人員生存室相連接的過渡空間和相關(guān)內(nèi)部設(shè)施；所述過渡室設(shè)有內(nèi)外側(cè)兩道門墻和安全門；所述內(nèi)外兩道門墻之間設(shè)有中間隔墻；所述過渡室底板的一側(cè)設(shè)有蓄水池，并蓄有一定深度的水。所述內(nèi)外側(cè)門墻和內(nèi)外側(cè)安全門均能抵擋一定強(qiáng)度的爆炸沖擊波，且門墻和硐室周壁密封良好，內(nèi)外側(cè)安全門也具有良好的密封特性，防止有害氣體的侵入。
所述兩道安全門之間的中間隔墻與硐室周壁接觸密封良好。所述中間隔墻橫跨蓄水池，隔墻下部留有水下通道。所述過渡室底部蓄水池中水面應(yīng)高于中間隔墻的下沿。所述中間隔墻上設(shè)有大面積的有機(jī)玻璃觀察窗，且觀察窗與門墻之間密封良好。所述蓄水池內(nèi)設(shè)有一單向排水管，維持一定的水位高度，確保池內(nèi)的水不會(huì)溢出到過渡室內(nèi)。所述過渡室側(cè)壁設(shè)有水箱，當(dāng)蓄水池內(nèi)的水位不足時(shí)，可通過輸水管向蓄水池內(nèi)補(bǔ)水，維持蓄水池內(nèi)水位。所述中間隔墻另一側(cè)設(shè)有安裝、調(diào)試或維護(hù)人員的專用通道，并設(shè)有密閉門。所述密閉門具有良好的氣密性，在硐室正常服役情況下，應(yīng)鎖死密閉門，關(guān)閉此通道。此外，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種遇險(xiǎn)人員進(jìn)入避難硐室的方法，使得緊急情況下避難硐室外的遇險(xiǎn)人員能夠快速、安全、有序進(jìn)入避難硐室避難。當(dāng)?shù)V難發(fā)生后，巷道中充斥有大量高濃度的有毒、有害氣體，此時(shí)遇險(xiǎn)人員通過避災(zāi)路線的指引到達(dá)避難硐室位置，進(jìn)行簡單的排隊(duì)準(zhǔn)備，脫去厚重外衣物，派出一名先遣人員打開避難硐室外側(cè)安全門，通過過渡室底部蓄水池內(nèi)的水下通道，快速潛水穿過中間隔墻，浮出水面，再打開內(nèi)側(cè)安全門，進(jìn)入避難硐室的人員生存室，后續(xù)人員陸續(xù)采用相同方法進(jìn)入避難硐室，最后一名進(jìn)入人員依次關(guān)閉外側(cè)安全門和內(nèi)側(cè)安全門，完成整個(gè)進(jìn)硐過程。避難硐室安裝、調(diào)試和后續(xù)維護(hù)時(shí)間段內(nèi)，調(diào)試、維護(hù)人員通過打開過渡室中間隔墻上另一側(cè)的密閉門進(jìn)入硐室內(nèi)進(jìn)行調(diào)試、維護(hù)。調(diào)試、維護(hù)工作結(jié)束后退出避難硐室時(shí)鎖死中間隔墻上的安全門。本發(fā)明中的水隔式避難硐室過渡室及進(jìn)硐方法具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下人員進(jìn)硐過程中利用水作為一種柔性的密封隔離物，保證了進(jìn)艙過程中的有害氣體的阻隔效果。進(jìn)硐過程中無需開啟空氣幕裝置和進(jìn)行氣體噴淋，減少了避難硐室中壓縮氣體的消耗量，使得過渡室的空間更加緊湊，節(jié)約了成本。該過渡室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，且通過水密封，降低了過渡室安全門的氣密性要求，在外側(cè)安全門由于次生災(zāi)害導(dǎo)致的爆炸沖擊損壞變形時(shí)，仍然可以保證避難硐室的整體氣密性。遇險(xiǎn)人員在進(jìn)入避難硐室時(shí)無需進(jìn)行分組，保證了所有等待進(jìn)入的遇險(xiǎn)人員可以無間斷一次性進(jìn)硐，有利于遇險(xiǎn)人員保持良好的進(jìn)硐秩序和心理狀態(tài)。整個(gè)進(jìn)硐過程免除了氣體噴淋所需要的時(shí)間，大大提高了遇險(xiǎn)人員的避險(xiǎn)速度，可以更有效地保護(hù)遇險(xiǎn)人員的安全。


圖I為本發(fā)明的一種實(shí)例中水隔式避難硐室過渡室結(jié)構(gòu)圖(俯視)(I)硐室周壁；⑵過渡室外側(cè)門墻；(3)過渡室中間隔墻；⑷過渡室內(nèi)側(cè)門墻；
(5)過渡室外側(cè)安全門；(6)蓄水池；(7)過渡室內(nèi)側(cè)安全門；(8)中間隔墻密閉門
圖2為本發(fā)明的一種實(shí)例中水隔式避難硐室過渡室結(jié)構(gòu)圖(剖視)(9)水箱；(10)輸水管；(11)觀察窗；(12)單向溢水管
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心是一種水隔式避難硐室過渡室及進(jìn)硐方法，解決現(xiàn)有煤礦井下避難硐室的進(jìn)硐過程中的有害氣體阻隔、清除難題。為進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲列舉以下實(shí)例，并配合附圖詳細(xì)說明如下·請參考圖I和圖2，圖I為本發(fā)明一種實(shí)例中水隔式避難硐室過渡室結(jié)構(gòu)圖(俯視)，圖2為本發(fā)明一種實(shí)例中水隔式避難硐室過渡室結(jié)構(gòu)圖(剖視)。在實(shí)施實(shí)例中，本避難硐室過渡室包括硐室周壁⑴；過渡室外側(cè)門墻⑵；過渡室中間隔墻⑶；過渡室內(nèi)側(cè)門墻⑷；過渡室外側(cè)安全門(5);蓄水池(6);過渡室內(nèi)側(cè)安全門(7);中間隔墻密閉門(8);水箱(9);輸水管(10);觀察窗(11);單向溢水管(12)。當(dāng)煤礦井下發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸時(shí)，首次爆炸后的遇險(xiǎn)人員通過井下應(yīng)急避險(xiǎn)系統(tǒng)中避災(zāi)路線的指引來到避難硐室的門墻(2)外，遇險(xiǎn)人員需要進(jìn)入避難硐室躲避有毒有害氣體、高溫和后續(xù)可能發(fā)生的二次爆炸等次生災(zāi)害。由于爆炸后巷道中充滿高濃度的有毒、有害氣體，為防止有害氣體侵入避難硐室的人員生存室，使得避難硐室的后續(xù)防護(hù)功能失去意義，遇險(xiǎn)人員需嚴(yán)格按照以下方法進(jìn)入避難硐室遇險(xiǎn)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守避難規(guī)則，有序排隊(duì)，進(jìn)入硐室前脫去厚重外衣物，派出一名先遣人員打開避難硐室的外側(cè)安全門(5)，跳入過渡室底部的蓄水池￠)內(nèi)，快速潛入水下，穿過中間隔墻下部的過渡通道，浮出水面，再打開內(nèi)側(cè)安全門(7)，進(jìn)入人員生存室，后續(xù)人員陸續(xù)采用相同方法進(jìn)入避難硐室，最后一名進(jìn)硐人員依次關(guān)閉外側(cè)安全門(5)和內(nèi)側(cè)門(7)，完成全體遇險(xiǎn)人員的進(jìn)硐過程。遇險(xiǎn)人員在進(jìn)硐過程中可以通過中間隔墻(3)上的觀察窗(11)觀察硐室另外一側(cè)的情況。特別注意的是當(dāng)發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸災(zāi)害后，避險(xiǎn)人員進(jìn)入避難硐室的過程中，過渡室內(nèi)中間隔墻(3)上的密閉門(8)不允許打開。在進(jìn)行避難硐室建設(shè)、調(diào)試及維護(hù)時(shí)，相關(guān)施工和維護(hù)人員可通過打開中間隔墻
(3)上的密閉門(8)的方式進(jìn)入人員生存室，不需經(jīng)由蓄水池(6)潛水的方式進(jìn)入人員生存室。需要指出的是為了保證遇險(xiǎn)人員進(jìn)入硐室過程中的有害氣體的有效阻隔，蓄水池(6)中的水面的高度必須淹沒中間隔墻(3)的下沿；且在避難硐室的日常維護(hù)中，維護(hù)人員要嚴(yán)格按照維護(hù)手冊檢查蓄水池(6)中的水位高度，當(dāng)由于蒸發(fā)等因素導(dǎo)致水位下降時(shí)要及時(shí)開啟輸水管(10)，從水箱(9)中補(bǔ)水進(jìn)入蓄水池￠)，調(diào)整蓄水池(6)中的水位高度。同時(shí)蓄水池(6) —側(cè)設(shè)有單向溢水管(12)，其作用是防止蓄水池￠)內(nèi)注水過度導(dǎo)致水溢出，當(dāng)蓄水池(6)內(nèi)的水位超過單向溢水管(12)時(shí)，會(huì)自動(dòng)向外排水。以上對本發(fā)明所提供的一種水隔式避難硐室過渡室及進(jìn)硐方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水隔式煤礦避難硐室過渡室，其特征是所述過渡室包括硐室周壁(I);過渡室夕卜側(cè)門墻⑵；過渡室中間隔墻⑶；過渡室內(nèi)側(cè)門墻⑷；過渡室外側(cè)安全門(5);蓄水池(6);過渡室內(nèi)側(cè)安全門(7);中間隔墻密閉門(8);水箱(9);輸水管(10);觀察窗(11);單向溢水管(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過渡室，其特征是過渡室底部的一側(cè)設(shè)有一定深度的蓄水池(6)，以水作為柔性密封體，隔絕進(jìn)硐過程中有害氣體的侵入。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過渡室，其特征是外側(cè)安全門(5)和內(nèi)側(cè)安全門(7)之間設(shè)有中間隔墻(3)，將過渡室空間和蓄水池(6) —分為二，中間隔墻(3)下部留有潛水通道，中間隔墻(3)上設(shè)有大面積的有機(jī)玻璃觀察窗(11)，中間隔墻(3)上另一側(cè)設(shè)有安裝、調(diào)試或維護(hù)工作時(shí)所需的專用便捷通道，該通道在硐室正常服役狀態(tài)下采用密閉門(8)密閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄水池￠)，其特征是蓄水池￠)中的水面應(yīng)高于中間隔墻(3)的下沿，過渡室的側(cè)壁設(shè)有水箱(9)，當(dāng)蓄水池￠)中水位不足時(shí)，可通過輸水管(10)向蓄水池￠)內(nèi)補(bǔ)水，維持合適的水位高度，蓄水池￠)內(nèi)設(shè)有一單向溢水管(12)，保證蓄水池(6)中水不會(huì)溢出到過渡室內(nèi)。
5.一種遇險(xiǎn)人員進(jìn)入避難硐室的方法，使得緊急情況下避難硐室外遇險(xiǎn)人員能夠快速、安全、有序地進(jìn)入避難硐室避難，其特征是包括以下步驟當(dāng)?shù)V難發(fā)生后，遇險(xiǎn)人員通過避災(zāi)路線的指引到達(dá)避難硐室位置，進(jìn)行簡單的排隊(duì)準(zhǔn)備，脫去厚重外衣物，派出一名先遣人員打開避難硐室外側(cè)安全門(5)，通過過渡室蓄水池￠)內(nèi)的水下通道，快速穿過中間隔墻，浮出水面，再打開內(nèi)側(cè)安全門(7)，進(jìn)入避難硐室的人員生存室，后續(xù)人員陸續(xù)采用相同方法進(jìn)入避難硐室，最后一名進(jìn)入人員依次關(guān)閉外側(cè)安全門(5)和內(nèi)側(cè)安全護(hù)門(7)；此外，在避難硐室安裝調(diào)試和后續(xù)維護(hù)時(shí)間段內(nèi)，調(diào)試、維護(hù)人員通過打開過渡室中間隔墻(3)上的密閉門(8)進(jìn)入硐室進(jìn)行調(diào)試、維護(hù)，調(diào)試、維護(hù)工作結(jié)束后退出避難硐室時(shí)鎖死中間隔板上的密閉門(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水隔式避難硐室過渡室及進(jìn)硐方法，解決現(xiàn)有煤礦井下避難硐室的進(jìn)硐過程中有害氣體隔離難題。過渡室結(jié)構(gòu)包括硐室周壁(1)；過渡室外側(cè)門墻(2)；過渡室中間隔墻(3)；過渡室內(nèi)側(cè)門墻(4)；過渡室外側(cè)安全門(5)；蓄水池(6)；過渡室內(nèi)側(cè)安全門(7)；中間隔墻密閉門(8)；中間隔墻觀察窗(9)。遇險(xiǎn)礦工進(jìn)入硐室前脫去厚重外外衣，打開避難硐室外側(cè)安全門(5)，潛入過渡室蓄水池(6)內(nèi)，穿過中間隔板的下部通道，再打開內(nèi)側(cè)安全門(7)，進(jìn)入人員生存室。
文檔編號E21F11/00GK102979554SQ20111026846
公開日2013年3月20日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者胡而已, 朱華, 葛世榮 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)