【正文】 體外形也采用長方體結(jié)構(gòu)，底部安裝滑靴或滾輪，以便于在巷道內(nèi)移動(dòng)，不同之處在于艙體頂端由圓弧連接， 其優(yōu)點(diǎn)是，在受到爆炸沖擊波時(shí)，其頂端圓弧可以起到緩沖作用，以減小沖擊波對(duì)艙體的破壞，缺點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)較方案稍微 復(fù)雜，給加工帶來一定的困難。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 第二章 救生艙 設(shè)計(jì)參數(shù)要求 救生艙在井下工作，為礦工在發(fā)生礦難時(shí)提供一個(gè)可以臨時(shí)躲避的空間，由于礦難發(fā)生后，井下條件十分惡劣，因此對(duì)救生艙的技術(shù)要求較高 。只要在井下適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置若干個(gè)井下救生艙，井下作業(yè)人員便可以在事故發(fā)生后最短 的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入寓自己最近的救生艙內(nèi)，由此可以將被動(dòng)的等待救援轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的自救。也就是說，無論對(duì)于哪種井下事故，大多數(shù)井下作業(yè)人員還是有逃生的機(jī)會(huì)的，但是逃生的前提是在最短的時(shí)間內(nèi)躲避到 — 個(gè)安全的地方。 3)能夠使被困井下的人員在最短的 時(shí)間內(nèi)脫離險(xiǎn)境，變被動(dòng)為主動(dòng)。井下被困人員進(jìn) ^救生艙后，可以在其中靜心等待救援，并不斷向井上人員傳遞井下情況的信息?？梢哉f，井下事故的救援是在“和死神賽跑”，只有投 ^大量的人力物力，全力搶救，一刻不停，才有可能讓被困井下的人員生還。 2)能夠提供足夠的事故救援時(shí)間。它的抗擠壓性能，再加上對(duì)其設(shè)置地點(diǎn)巷道的特殊處理，使其可以很容易抵抗巷道坍塌、冒頂片幫等事故的擠壓：它的耐高溫、抗沖擊性能使其在一定程度上可以抵抗瓦斯爆炸或者粉塵爆炸后形成的高溫及；中擊波的襲擊 i它的良好的密封性能及防水浸的性能使其可以抵抗有毒有害氣體及水的入侵，保證艙內(nèi)人員的安全。井下救生艙具有以下～些特點(diǎn)： 1)能夠在井下創(chuàng)造 — 個(gè)安全的小環(huán)境?？傊?，井下救生艙是一個(gè)安全 性 、可靠性高的救生設(shè)備。井下救生艙適用于那些礦井內(nèi)發(fā)生坍塌、冒頂、瓦斯或者粉塵爆炸、透水等事故而被困并下無法逃出的人員的救生，也適用于在以上事故發(fā)生后，不適宜立即逃出井外(例如， 由于坍塌、冒項(xiàng)或者爆炸還在繼續(xù)，逃出井外需要冒極大的生命危險(xiǎn)的情況 )人員的 逃生。 3)井上人員接到井下救生艙內(nèi)的人員提供的信息后，確定井下人員的位置，并研究確定救援方案，開始救援。 2)進(jìn)入井下救生艙的人員可以在那里與井上人員取得聯(lián)系，報(bào)告并下發(fā)生事故的情 況，并通過救生艙上的設(shè)施實(shí)時(shí)搜集井下信息，提供給救援 ^員。 （ 1） 井下救生艙的設(shè)計(jì)思路如下： 1)為了使井下作業(yè)人員在發(fā)生井下事故時(shí)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)躲避到 — 個(gè)安全的地方，同時(shí)也為了自韻多為接下來的事故救援提供大量有效的信息并爭取盡可能多的救援時(shí)間，在礦井內(nèi)適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)置若干個(gè)井下救生艙。 井 下救生艙方案介紹 井下救生艙這一想法的產(chǎn)生，與當(dāng)前我國礦山事故頻發(fā)的背景有關(guān)。很多被困幾百米甚至幾千米深的礦井里的礦工由于得不到及時(shí)的救援而活；舌被悶死、燒死、溺死、餓死，而地面上的人卻無能為力。因?yàn)樵诤芏嗲闆r下，發(fā)生井下事故后并下的設(shè)施遭到毀壞，巷道坍塌，這使得井外人員的救援活動(dòng)需要很長時(shí)間，少則幾天，多則十天半個(gè)月。 在上述情況下，礦工要想逃出礦井必須冒極大的生命危險(xiǎn)。這是因?yàn)椋? 1)大多數(shù)井下事故發(fā) 生后，都會(huì)造成巷道坍塌，封堵住通往礦井外面的通道，使得在井下作業(yè)的礦工被困，根本無法逃出礦井。從實(shí)際情況來看，這兩種方法都不可能實(shí)現(xiàn)井下礦工的有效自救。井下事故一旦發(fā)生，井下的礦工只有兩種河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 求生的方法：第一種就是及時(shí)撤出發(fā)生事故的礦井，回到地面上。 當(dāng)前發(fā)生井下事故時(shí)礦工的自救狀況 近年來我國頻繁發(fā)生重大、特大礦山井下事故。當(dāng)前我國各類礦山企業(yè)普遍存在著安全投入嚴(yán)重不足，安全技術(shù)裝備老化、落后、帶病運(yùn)轉(zhuǎn)、安全性能下降、抗災(zāi)能力差、不能及時(shí)有效的預(yù)防和抗御事故災(zāi)害的現(xiàn)象。前者主要用于防止減少事故的發(fā)生，如安全帽、防爆電器、防墜設(shè)施、瓦斯報(bào)警裝置等。 當(dāng)前我國的礦井安全設(shè)施狀況 安全設(shè)施是確保礦山企業(yè)安全生產(chǎn)的基本物質(zhì)保障，是減少事故發(fā)生的最有力措施。由于具有以上三個(gè)特點(diǎn)，使得礦難成為礦山事故中最為嚴(yán)重的事故，也成為人們最為關(guān)注的事故。第三個(gè)特點(diǎn)是救援難度大。礦難的發(fā)生具有不可預(yù)測性。礦難造成的人員死亡，少則十幾人， 多則上百人，其嚴(yán)重度相當(dāng)高，往往是礦難發(fā)生后人員生還的概率很小，甚至全軍覆沒。 關(guān)鍵詞： 井下救生艙，模塊化，就生艙門，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 Abstract 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 目錄 第一章 緒論 ............................................................................................................5 當(dāng)前我國的礦井安全設(shè)施狀況 ......................................................................5 當(dāng)前 發(fā)生井下事故時(shí)礦工的自救狀況 ............................................................5 井下救生艙方案介紹 ......................................................................................6 第二章 救生艙 設(shè)計(jì)參數(shù)要求 ...................................................................................9 第三章 救生艙整體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) ............................................................................ 11 、外觀形狀設(shè)計(jì) ............................................................................................ 11 整體尺寸設(shè)計(jì) ............................................................................................... 12 艙體尺寸的約束條件： .......................................................................... 12 、救生艙結(jié)構(gòu)要求： ............................................................................... 14 、救生艙內(nèi)部尺寸設(shè)計(jì) ........................................................................... 14 、通用段長度設(shè)計(jì)方案 ........................................................................... 14 艙體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： ........................................................................................... 16 第四章 模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................................... 19 模塊化設(shè)計(jì)思路 .......................................................................................... 19 生存艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 19 初步確定艙體尺寸 ................................................................................. 19 校核其縱向剛度 ..................................................................................... 20 校核其橫向剛度 ..................................................................................... 22 第五章 救生艙艙門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................... 25 救生艙艙門方案確定： ................................................................................ 25 主艙門方案 : ........................................................................................... 25 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 過渡艙門結(jié)構(gòu)方案： .............................................................................. 27 應(yīng)急門方案 ............................................................................................ 28 、各艙門結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算： .............................................................................. 30 主艙門結(jié)構(gòu)計(jì)算： ................................................................................. 30 緩沖門結(jié)構(gòu)計(jì)算 ..................................................................................... 46 緊急門結(jié)構(gòu)計(jì)算 ..................................................................................... 53 致謝 ........................................................................................................................ 67 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 68 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 第一章 緒論 “礦難”這個(gè)詞對(duì)于大多數(shù)中國人來說已經(jīng)不陌生了。正是基于這種思想， 設(shè)計(jì)了煤礦井下救生艙 。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 摘要 本文的設(shè)計(jì)課題題目是“井下救生艙設(shè)計(jì)”。由于近年來，我國煤礦災(zāi)害頻發(fā)，給國家和企業(yè)造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，因此急需設(shè)計(jì)一種用于礦下工人自救的緊急避難場所，來盡量減少礦難所帶來的危害。 本文對(duì)我國現(xiàn)在煤礦下自救設(shè)施做出簡單介紹，提出井下救生艙的設(shè)計(jì)要求 和技術(shù)參數(shù) ， 分析了救生艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可能遇到的問題，重點(diǎn)對(duì)救生艙艙門的鎖緊機(jī)構(gòu)的方案論證，運(yùn)動(dòng)分析和各部件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)做出了詳細(xì)分析計(jì)算，并簡述了救生艙的模塊化設(shè)計(jì)思路，艙體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和剛度校核等內(nèi)容?！暗V難”，顧名思義就是礦山災(zāi)難或者礦井災(zāi)難，之所以稱其為災(zāi)難，是因?yàn)槠渚哂幸韵氯齻€(gè)特點(diǎn)：第一個(gè)特點(diǎn)是一次死亡人數(shù)多。第二個(gè)特點(diǎn)是難以預(yù)報(bào)、預(yù)防。由于無法預(yù)測礦難，對(duì)于礦難的預(yù)防也就具有相當(dāng)大的難度，常常是無的放矢，難以實(shí)現(xiàn)有效的預(yù)防。礦難發(fā)生的地點(diǎn)往往地形十分復(fù)雜，常常是在地下幾百米，甚至上千米的地方，而且伴隨有坍塌、透水、火災(zāi)、爆炸等狀況，這就使得礦難的救援難度極大。當(dāng)前我國的礦山井下事故多發(fā)，這顯示出我國礦 山礦井安全設(shè)施及礦工自救狀況不容樂觀。礦山井下安全設(shè)施包括預(yù)防事故發(fā)生的安全設(shè)施和事故救援的安全設(shè)施。后者主要用于井下事故發(fā)生后 ， 礦工 們 的自救，如呼吸器等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前 僅國有重點(diǎn)煤礦“一通三防”欠賬就高達(dá) 40多億元，民營企業(yè)的安全投 ^就更少或者沒有。從歷次井下事故發(fā)生后的情況來看，當(dāng)前發(fā)生井下事故時(shí)礦工的自救能力及其低下。第二種就是呆在井下等待救援。第一種方法雖然是主動(dòng)的自救，但是在大多數(shù)情況下卻根本行不通。 2)發(fā)生井下事故后即使巷道沒有被封堵住，也會(huì)造成并下的通風(fēng)和安全設(shè)施部分或大部分被毀壞，巷道內(nèi)道路不暢、照明不佳、有毒有害氣體濃宦超標(biāo)等情況。 第二種方法也難以保證礦工的生命安全。被困井下的礦工由于缺少食