救生舱内环境控制系统设计与试验研究

以某型12人矿用救生舱为例,根据救生舱内供氧、空气净化、温湿度调节、正压维持等综合防护性能要求,对环境控制系统进行了设计计算与整体布局,并搭建舱外环境模拟试验室开展了真人试验。试验结果表明:舱外环境模拟试验室在试验要求条件运行下,环境控制系统能满足舱内各项性能指标要求。     

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。     

玉华矿紧急避险系统设计研究

以玉华矿为研究对象,结合矿井的生产能力与生产现状,确定采用一个永久避难硐室与八个移动救生舱相结合的井下紧急救灾体系,并增加相应的设备完善井下紧急避灾系统。通过完善"六大系统"能够有效构建应急救援型煤矿新安全管理体系。     

矿用救生舱在轴向撞击载荷作用下的动态响应研究

 针对煤矿井下用救生舱舱体可能受到轴向撞击的问题,以能量守恒原理为出发点,引入板壳理论与大变形薄壳理论,对舱体在轴向撞击载荷作用下的壳体动态响应进行了分析,建立了撞击初速度、壳体撞击接触力及壳体变形能量与壳体变形位移的理论模型。使用Dytran软件建立了救生舱舱体与刚性墙撞击的有限元模型,并通过仿真结果验证了理论模型。理论计算及仿真结果表明,救生舱舱体厚度、端部扁球壳深度与舱体耐受轴向撞击载荷能力有较大关系,厚度越大、扁球壳深度越大,舱体承受轴向撞击的能力越大,为煤矿井下救生舱的发展提供了基础。     

矿用可移动式硬体救生舱的舱体结构优化

为了提高救生舱舱体的抗灾变能力及加强避险人员遭遇二次险情时的自救,对矿用可移动式硬体救生舱的舱体结构进行了优化,提高了救生舱装备技术水平。     

救生舱综合模拟实验室的研究与设计

本文设计并实现了国内第一个救生舱综合实验室,用于对救生舱的各项单项性能及综合性能进行测试。该实验室可用来实现灾害环境模拟、人体代谢模拟,从而检测救生舱供气排气、耐高温、空气净化、降温除湿、正压保持、动力保障、生存保障等性能。通过多个单项试验及106小时12人真人试验验证,救生舱综合实验室运行可靠,数据显示记录准确,能够为救生舱的设计制造、更新换代及性能优化提供客观科学的数据参考。     

中美两国煤矿井下紧急避险相关规定对比分析

我国煤矿紧急避险系统的建设管理系统地借鉴了美国煤矿的成功经验和做法,对中美两国煤矿紧急避险系统相关法规标准在紧急避险设施技术要求、布局、失效时的措施、安全认证等方面进行了系统的比对研究,解读了我国相关规定出台的背景和依据,分析了美国相关标准的借鉴作用,提出了进一步加强煤矿紧急避险系统立法建设,开展紧急避险关键技术攻关等方面的建议,以加快我国煤矿紧急避险系统建设,进一步提升煤矿安全保障水平。     

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。     

矿井救生舱与井下空间环境模拟研究

对我国矿山井下作业环境条件进行了概述,探讨了我国矿山救生舱的设计原则,包括供氧系统、监测监控系统及有害气体的去除、隔热性、压力系统、电磁干扰等方面的研究。在矿井救生舱自身功能的基础上,提出井下空间环境模拟条件,为安全人工智能仿真实验奠定了实验基础。     

飞机失事后救生舱氧气系统的数学建模仿真

建立飞机中救生舱氧气控制模型,可实现飞机失事后救生舱中氧气浓度得精确控制.飞机失事后面临的破坏性和环境都是大随机事件,救生舱氧气系统的控制需要对压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的准确掌握,实现氧气系统性能的定量评估,由于参数容易受到失事时外部环境的影响,无法预先设定.传统的氧气系统控制模型无法准确评估参数在恶化环境下的变化过程,仅能通过设定固定参数评估短期机组氧气性能变化情况,存在较大缺陷.提出采用改进遗传算法的自抗扰控制器氧气系统参数优化模型,塑造考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数,并用一种改进自适应混沌遗传算法对氧气系统参数进行整定,实现失事飞机救生舱内氧气系统的有效控制.仿真结果表明,所提控制模型增强了系统的动态性和静态性,可有效应对系统参数的动态性,具有较高得控制性能.