矿用救生舱蓄冰式空调系统

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摘要：矿用救生舱蓄冰式空调系统是针对煤矿生产人员安全防护设计而成，本产品以投入到实际生产销售中，提供施工人员在遇到困难时的生存安全。

关键词：煤矿作业；煤矿安全；救生舱蓄冰式空调系统

中途分类号：X752文献标识码：A

项目介绍

矿用救生舱蓄冰式空调系统主要适用于煤矿救生舱装置，具有制冰、蓄冷、储存食物、调节舱内温湿度的作用[1]。

（一）设备的形式

本装置分为舱外机组及舱内箱体两大部分。

舱外机组是由制冷压缩机、翅管式冷凝器、风扇电机、集液器、干燥器、汽液分离器、电磁阀等制冷元件组成；本装置配备一个电控箱，电控箱随舱外机组将安装在舱外。舱外机组全部分, 制成防爆结构，经国家授权的质量监督检验部门检验合格，其防爆标志为ExdmibⅠ。适用于煤矿或可能存在Ⅰ类可燃性气体的爆炸危险场所。

舱内箱体由上下两部分拼装而成，箱体由不锈钢内外壳结构组成，夹层采用硬质聚胺脂发泡绝热保温；由紫铜管制成的蒸发器分明暗两种结构布置在上下箱体内部；上下箱体都设置有注水口、排水口及液位指示计；制冷系统用膨胀阀在设备出厂时连接在下箱的进口管上；在下箱凸出部分的上部设置有风口盖板，应急使用时揭开盖板，热风将掠过上箱地面和下箱冰面，再通过下箱中的内置风道从下箱的另一端下部出风口流出；在上箱的另一端面，设置有一个30升的食品储藏室，用于储藏

（二）冰箱功能特性

1、该蓄冰箱配置在矿下救生舱内，其具有制冰、蓄冰功能，在矿下发生事故时，保证救生舱内矿工生存所必要的温度和湿度。

2、蓄冰箱内设一个小型保鲜箱，用于储存一些功能饮品。

3、换热风道兼备除湿功能。

4、制冰水采用纯净水，冰箱上设置救生取水口，保证应急取水饮用。

（三）主要技术参数

输入总功率： ≈ 3000W

电源：～380V3PH （三相相线＋一相零线）

室外机防爆标志：Ex ⅠBT3

储冰量：≈600kg冰温：≤-4℃

保鲜室： 容积为≈30L温度为0～10℃

二、立项来源

（一）作用意义:

煤矿安全救生舱，放置于矿山井下作业面附件，在很好保护灾变发生后人员安全，在遇险人员无法撤离危险区域时可以迅速躲进救生舱，第一时间给井下遇险矿工提供逃生避险的紧急避难空间，极大的提高了遇险矿工的生存机会。安全救生舱为钢结构，舱内配置饮用水和食物，可躲避有毒有害气体、浓烟烟尘及氧气缺乏等危害，舱内箱体可保持安全救生舱内温度维持在28℃~30℃，待救援时间为96小时，对于挽救井下幸存人员的生命具有积极而重大的意义。

（二）推广应用的范围、条件

煤矿安全救生舱可广泛使用于国内各型煤矿、矿山、隧道采掘行业的井下作业面的安全救生防护，凡是易发生瓦斯突出、冒顶、漏水和高危险区的采掘巷道均可以安装救生舱设备。煤矿安全救生舱作为新开发研制的矿山救援设备，在国内矿山应急救援系列设备和实际应用中还是一个空白点，而国外南非矿山行业已经将煤矿安全救生舱列入煤矿安全强制规范条例。

（三）未来前景

目前该产品的市场前景广阔，国家加大对私自开采煤矿行为的管理力度，不正规的小煤矿被停采，合并后统一管理，这将为产品的广泛应用提供条件。

三、关键技术和创新点

煤矿救生舱蓄冷空调机,结合煤矿矿井深处特殊的工作环境,经设计改良舱外机组整体部件是根据GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求》、GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“d”》、GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i”》及GB3836.9-90《爆炸性环境用防爆电气设备 浇封型电气设备“m”》的规定将室内或室外机组（或室内外机组全部）制成防爆结构，经国家授权的质量监督检验部门检验合格，其防爆标志为ExdmibⅠ。适用于煤矿或可能存在Ⅰ类可燃性气体的爆炸危险场所。

舱内箱体部分，全部采用防腐蚀材料制成，产品结合避难舱空间设计制成，可容水0.5吨，机组工作后可将水制成冰，产生冷气，降低舱内温度，如发生事故箱体内部蓄冷冰块通过热量交换，降低舱内环境温度，为遇险矿工生存提供有效的保障。蓄冰箱内外胆之间采用整体硬质聚氨脂发泡，保证箱体具有足够强度和保温性能；绝热材料的导热系数λ≤0.002W*M/T[2]。上下箱体均采用两组整体换热器，一组设置在紧贴内胆外侧的发泡层内，一组设置在箱体内，以保证足够的换热要求。上蓄冰箱箱内设置一储存功能饮品的带门保鲜室，保鲜室用优质不锈钢板焊接而成，门体采用整体发炮，门边使用充气门封条，保证保鲜室内的冷量不外泄。箱体设计有风通道，通风道设置在上下箱体中间，底部回风，风从上储冰箱底部和下蓄冰箱冰面掠过，对空气降温、除湿。凝露水直接引入下储冰箱内。

自主研发的“矿用救生舱蓄冰式空调系统”是国家“十一五”科技支撑计划，矿井重大灾害应急救援关键技术研究的子项目，“矿用可移动救生舱”中的关键设备，在研发过程中与承担该项目的北京科技大学该项目负责组及西安交通大学、陕西重生矿业科技有限公司进行了联合研制，在一年多的时间里经过反复实验改进，设计制造出了 “矿用救生舱蓄冰式空调系统”。该系统安装在北京科技大学与陕西重生矿业科技有限公司联合研制的“矿用可移动移动救生舱”中，完全满足了设计和使用要求，并以此实验数据制定了“矿用可移动移动救生舱”中的有关空调系统的相关国家标准，是首家获得国家安全许可的产品。

参考文献：

[1] 姚行健.《空气调节用制冷技术》. 中国建筑工业出版社,1996

[2] 马国远.《制冷压缩机及其应用》. 中国建筑工业出版社,2008