新型矿用救生舱隔热结构设计与分析

救生舱的隔热性能是影响救援效果的一个重要因素。为了提高新型矿用救生舱的隔热性能,对原有隔热结构进行改进,并考虑法兰与隔热支撑等部分的影响,应用Auto CAD和ANSYS Workbench联合仿真,得到新型舱和旧型舱隔热结构的温度云图和曲线变化图,仿真结果验证了新型救生舱的隔热结构的优越性。     

矿用救生舱舱门设计

主要对矿用救生舱舱门进行研究。针对目前矿用救生舱舱门密封不好、抗冲击强度低、隔热效果差等问题,设计一种抗冲击能力强,气密、水密性能良好并能快速开启的救生舱舱门。     

救生舱热防护性能研究

研究了救生舱的结构特征和热量传递的基本方式,针对救生舱隔热性能进行了实验研究。根据军用方舱总传热系数的测试标准,采用实验方法测定救生舱的总体传热系数。在救生舱内进行了真人实验,并根据测定的总体传热系数计算救生舱内产热的热负荷。定量研究了救生舱工作过程中,外界传热和舱内产热的规律,提出了救生舱热防护性能的研究方法。对于研究和开发救生舱制冷系统,调节舱内温度环境具有指导意义。     

救生舱传热系数测定实验研究

研究了瓦斯爆炸后巷道环境温度的变化特征,热量传递的基本方式,以及矿用可移动式救生舱结构特征,针对矿用可移动式救生舱隔热性能进行了实验研究。建立了高温实验房,采用实验的方法测定救生舱的传热系数。进行了真人实验,计算出舱内产热量。根据救生舱空载和真人实验的实测数据,定量研究和改进了救生舱内部制冷系统性能。     

热桥对矿难救生舱壳体传热性能的影响

为了提高救生舱壳体的隔热能力并尽可能降低救生舱降温系统的能耗,运用数值分析的方法,分别选择了直接、间接2种内外层壳体连接方式进行计算,并与内外层无连接时的传热情况进行比较,对系统在恒温载荷作用下的传热规律进行研讨,分析了热桥对救生舱壳体传热性能的影响。结果表明:直接、间接2种连接方式热桥较无热桥时导致平均热流分别增加629%和27%,且前者较后者影响的范围更大,通过热桥进入舱内的热量也较大。     

国外矿井救生舱研究现状及问题分析

由于矿井事故存在破坏力大、原因复杂和易引起继发性事故等特点,使得矿难发生后外界无法及时展开救援.所以在矿山井下作业面放置具备抗压、防毒、防水、隔热并能提供必需的生存条件的应急救生舱是非常必要的.美国等发达国家在救生舱的设计与研发方面已经积累了相当多的经验,通过借鉴这些国家在设计、实践方面的经验,初步探讨了我国矿井救生舱设计,如动力设计、灾害抗击设计,具有食品能量供应、供氧、温度调节、排泄物处理功能的生命维持系统,生命保障与应急系统的整体框架思路及应注意的问题.     

矿用可移动式救生舱制冷技术现状分析

简要分析了矿用可移动式救生舱热负荷的来源,介绍了目前国内矿用可移动式救生舱研发单位所采用的舱体隔热及制冷技术,并进行了优缺点分析。认为冰蓄冷系统在安装、移动完毕后不能立即投入使用,制冷系统不能实现无缝对接,且维护成本较高;液态二氧化碳节流膨胀制冷系统可在无任何外部动力的情况下,实现制冷、除湿、净化一体化,但其不适用于高温矿井,且二氧化碳一旦泄露,对人体将造成致命伤害,要求系统的可靠性较高。     

煤矿井下救生舱研究现状及关键技术

介绍了常用救生舱的组成及功能,分析了国内外救生舱发展及研究现状,总结了煤矿井下救生舱的关键技术与研究。为研究煤矿井下救生舱提供了参考。     

煤矿六大系统内的数字化救生舱配置方案

在对国外救生舱技术以及救援案例的调研基础上,通过对国内救生舱技术现状的分析,提出了建立在"六大系统"之内的救生舱配置方案。以动力供应和应急通讯为技术突破,详细介绍了救生舱的八大组成部分(组成救生舱的8个子系统)。     

新型救生舱舱体设计与数值模拟分析优化

在对目前国内外移动式救生舱舱体结构分析的基础上,避免以往救生舱舱体结构存在的不足,设计了一款新型的救生舱舱体结构模型。利用有限元ANSYS软件对设计的救生舱舱体模型进行了规范要求的瓦斯抗爆强度数值模拟试验,得到了其应力应变的分布规律。并在考虑救生舱舱体满足抗爆冲击性能和低成本要求条件下,通过数值模拟手段对该救生舱舱体模型进行了参数优化,为煤矿井下移动式救生舱舱体的研发提供了一定的理论依据。     

Status quo and prospect of the development for underground coal mine refuge chamber

As one form of the energy resources, coal is becoming more and more important. Due to the particularity in coal mine production, mine accidents some time occur in countries all over the world, which result in large casualties and economic losses. As equipment that can provides the miners with an emergency shelter when the coal mine accidents occur, the underground coal mine refuge chamber is paid more and more attention by coal mine enterprises, and the application of the refuge chamber is increasingly widespread. The general functions, the classification, and the successful applications of the underground coal mine refuge chamber are illustrated first, and the research significance on the underground coal mine refuge chamber is stated. Following, the development status quo at home and abroad for the refuge chamber is introduced. Then, the implementation methods for the key functions of the underground coal mine refuge chamber are demonstrated. Finally, the prospect for the development of the underground coal mine refuge chamber is stated.     

煤矿井下紧急避险系统建设模式探讨

在分析我国煤矿井下安全开采状况,可能发生的灾害事故类型及特点、人员分布、避险需求等因素的基础上,探讨煤矿井下紧急避险系统的设计原则,确定避险设施的类型,设计建设了＂永久避难硐室﹢临时避难硐室﹢过渡站＋安全绳＂的井下硐室紧急避险系统。该系统具有投资少,安全可靠,适合于我国煤矿井下作业人员多等特点,满足突发紧急情况下矿工安全避险需要。     

煤矿井下救生舱舱体结构设计与分析

阐述了煤矿井下救生舱的国内外研究现状,并在分析国内煤矿井下工作环境的基础上进行了救生舱舱体的基本结构设计,通过有限元仿真软件ANSYS Workbench对舱体进行了静载分析,讨论了救生舱舱体的基本结构形式,为救生舱的研发提供了一定的参考依据,并提出今后救生舱舱体的设计急需解决的问题。     

矿井避难硐室的热负荷计算与分析

通过对影响避难硐室热负荷各种因素的分析,基于半无限大物体传热模型,建立了避难硐室的传热计算微分方程。分别采用解析法、一维传热数值解法和三维数值解法对硐室岩体的传热进行了计算与对比,与此同时,研究了岩体初始温度、岩体热物性和舱体控制温度等参数对硐室热负荷的影响。结果表明：一维传热数值解法可用于硐室岩体计算;岩体的初始温度和岩体的热扩散系数对硐室热负荷的影响显著,在硐室设计前必须对岩体温度和热扩散系数进行详细测量。该研究工作可对于避难硐室的结构设计和制冷量的确定提供参考。     

煤矿井下避难硐室内快速排气技术及装置

对煤矿井下避难硐室内部实际的排风情况进行理论分析,确定了影响硐室排风速度大小的因素,得出排风速度不仅与外接压风供风量、内外压差有关,而且和排风管道直径有关。由于排风速度受到这些因素的影响,在硐室内外压差控制在一定范围内的条件下,保证内部空气质量,提出了设计硐室快速排气装置的要求,从装置的作用、能源节约、操作简便等方面进行设计,满足煤矿井下紧急避险系统无大功率、大容量电源,无安全隐患,易维护、经济实用等要求。     

泰山隆安煤矿井下永久避难硐室设计

依据泰山隆安煤业有限公司顶底板条件好的特点,结合采区实际情况,提出了一个简单、实用、可靠、节约的煤矿井下永久避难硐室设计方案。为相似条件煤炭企业今后永久避难硐室建设提供了新的思路。     

矿用救生舱中有毒有害气体滤除研究

对矿用救生舱中有毒有害气体进行了理论分析与试验验证,包括CO₂、CO气体以及异味气体的分析验证。研究出有毒有害气体滤除技术及滤除系统。在救生舱单项试验和载人试验过程中使用了钠石灰吸附剂、ACO催化剂和活性炭,使得有毒有害气体浓度符合矿用救生舱的指标要求。真实、有效的数据验证了有毒有害气体滤除技术的可行性,从而为煤矿井下避难人员提供了环境健康保障。     

煤矿地质条件对避难硐室降温的影响分析

在介绍煤矿避难硐室常用的几种降温方式及优缺点的基础上,就煤(岩)初始温度、煤层瓦斯涌出量、地表深度等对避难硐室降温的影响进行了分析。提出煤矿避难硐室选择降温方式的一些基本原则,指出煤矿建设避难硐室时应根据自身矿井地质条件,结合各种避难硐室降温方式的优缺点,选择可靠性高、安全性好、使用与维护容易、环保、经济的降温方式。     

矿用救生舱发展现状分析

针对我国重、特大煤矿事故发生时因破坏力大而造成救援困难的问题,提出了救生舱设计的基本要求,从供氧、制冷、通讯等方面进行了探讨,并对矿用救生舱的安放位置进行了分析,从而为有效减少井下各种灾害所造成的人员伤亡提供了理论依据和指导。