矿用救生舱结构设计

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1、河南理工大学毕业设计说明书摘要本文的设计课题题目是“井下救生舱设计”。由于近年来，我国煤矿灾害频发，给国家和企业造成重大人员伤亡和财产损失，因此急需设计一种用于矿下工人自救的紧急避难场所，来尽量减少矿难所带来的危害。正是基于这种思想，设计了煤矿井下救生舱。本文对我国现在煤矿下自救设施做出简单介绍，提出井下救生舱的设计要求和技术参数，分析了救生舱结构设计时可能遇到的问题，重点对救生舱舱门的锁紧机构的方案论证，运动分析和各部件的结构尺寸设计做出了详细分析计算，并简述了救生舱的模块化设计思路，舱体的结构设计和刚度校核等内容。关键词：井下救生舱，模块化，就生舱

2、门，结构设计68河南理工大学毕业设计说明书Abstract68河南理工大学毕业设计说明书目录第一章绪论11.1当前我国的矿井安全设施状况11.2当前发生井下事故时矿工的自救状况21.3井下救生舱方案介绍2第二章救生舱设计参数要求5第三章救生舱整体结构尺寸设计73.1、外观形状设计73.2整体尺寸设计83.2.1舱体尺寸的约束条件：83.2.2、救生舱结构要求：103.2.3、救生舱内部尺寸设计103.2.4、通用段长度设计方案103.3舱体结构特点：12第四章模块化结构设计154.1模块化设计思路154.2生存舱结构设计154.2.1初步确定舱体尺寸1

3、54.2.2校核其纵向刚度164.2.3校核其横向刚度18第五章救生舱舱门的结构设计215.1救生舱舱门方案确定：215.1.1主舱门方案:2168河南理工大学毕业设计说明书5.1.2过渡舱门结构方案：235.1.3应急门方案245.2、各舱门结构参数计算：265.2.1主舱门结构计算：265.2.2缓冲门结构计算405.3.3紧急门结构计算46致谢60参考文献6168河南理工大学毕业设计说明书第一章绪论“矿难”这个词对于大多数中国人来说已经不陌生了。“矿难”，顾名思义就是矿山灾难或者矿井灾难，之所以称其为灾难，是因为其具有以下三个特点：第一个特点是一

4、次死亡人数多。矿难造成的人员死亡，少则十几人，多则上百人，其严重度相当高，往往是矿难发生后人员生还的概率很小，甚至全军覆没。第二个特点是难以预报、预防。矿难的发生具有不可预测性。由于无法预测矿难，对于矿难的预防也就具有相当大的难度，常常是无的放矢，难以实现有效的预防。第三个特点是救援难度大。矿难发生的地点往往地形十分复杂，常常是在地下几百米，甚至上千米的地方，而且伴随有坍塌、透水、火灾、爆炸等状况，这就使得矿难的救援难度极大。由于具有以上三个特点，使得矿难成为矿山事故中最为严重的事故，也成为人们最为关注的事故。当前我国的矿山井下事故多发，这显示出我国矿

5、山矿井安全设施及矿工自救状况不容乐观。1.1当前我国的矿井安全设施状况安全设施是确保矿山企业安全生产的基本物质保障，是减少事故发生的最有力措施。矿山井下安全设施包括预防事故发生的安全设施和事故救援的安全设施。前者主要用于防止减少事故的发生，如安全帽、防爆电器、防坠设施、瓦斯报警装置等。后者主要用于井下事故发生后，矿工们的自救，如呼吸器等。当前我国各类矿山企业普遍存在着安全投入严重不足，安全技术装备老化、落后、带病运转、安全性能下降、抗灾能力差、不能及时有效的预防和抗御事故灾害的现象。据不完全统计，目前仅国有重点煤矿“一通三防”欠账就高达40多亿元，民营

6、企业的安全投^就更少或者没有。1.2当前发生井下事故时矿工的自救状况68河南理工大学毕业设计说明书近年来我国频繁发生重大、特大矿山井下事故。从历次井下事故发生后的情况来看，当前发生井下事故时矿工的自救能力及其低下。井下事故一旦发生，井下的矿工只有两种求生的方法：第一种就是及时撤出发生事故的矿井，回到地面上。第二种就是呆在井下等待救援。从实际情况来看，这两种方法都不可能实现井下矿工的有效自救。第一种方法虽然是主动的自救，但是在大多数情况下却根本行不通。这是因为：1)大多数井下事故发生后，都会造成巷道坍塌，封堵住通往矿井外面的通道，使得在井下作业的矿工被困

7、，根本无法逃出矿井。2)发生井下事故后即使巷道没有被封堵住，也会造成并下的通风和安全设施部分或大部分被毁坏，巷道内道路不畅、照明不佳、有毒有害气体浓宦超标等情况。在上述情况下，矿工要想逃出矿井必须冒极大的生命危险。第二种方法也难以保证矿工的生命安全。因为在很多情况下，发生井下事故后并下的设施遭到毁坏，巷道坍塌，这使得井外人员的救援活动需要很长时间，少则几天，多则十天半个月。被困井下的矿工由于缺少食物和水，加上井内不断积聚的有毒有害气体和粉尘，生命受到极大的威胁。很多被困几百米甚至几千米深的矿井里的矿工由于得不到及时的救援而活；舌被闷死、烧死、溺死、饿死

8、，而地面上的人却无能为力。综合以上分析来看，我国当前矿山的安全设施状况和井下矿工自救的能力都急