[发明专利]煤矿井下避险硐室以水为冷源的温度调节装置

说明书

(一)技术领域

本发明属于煤矿井下紧急安全避险硐室的设施，具体涉及的是一种煤矿井下避险硐室以水为冷源的温度调节装置。

(二)背景技术

煤矿井下紧急避险硐室是指煤矿井下发生紧急情况时，为遇险人员安全避险提供生命保障的密闭空间的硐室，该硐室对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件，为紧急救援创造条件、赢得时间。

目前煤矿井下紧急避险硐室主要分为永久避险硐室、临时避险硐室、可移动式救生舱。永久避险硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区避险路线上具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，服务于整个矿井、水平或采区，服务年限一般不低于五年。临时避险硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，主要服务于采掘工作面及其附近区域，服务年限一般不大于五年。可移动式救生舱是指可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作业地点变化要求的避险设施。

煤矿井下紧急避险硐室按规定，应具备安全保护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能，在无任何外界支持的情况下，额定防护时间不低于96小时。

煤矿紧急避险硐室一般应布置在稳定的岩层中，每个永久避险硐室设计额定避险人数不少于20人，不多于100人，其中生存室的宽度不得小于2.0米，净高不低于2.0米，每人应有不低于1.0平方米的有效使用面积。临时避险硐室设计额定避险人数不少于10人，不多于40人，其中临时避险硐室生存室的净高不低于1.85米，每人应有不低于0.9平方米的有效使用面积。可移动式救生舱提供的有效生存空间不小于每人0.9立方米。

紧急避险设施内部环境中氧气含量应在18.5％--23.0％之间，二氧化碳浓度不大于1.0％，甲烷浓度不大于1.0％，一氧化碳浓度不大于0.0024％，温度不高于35摄氏度，湿度不大于85％，并保证紧急避险设施内始终处于不低于100帕的正压状态。

现有的避险设施内对于温度的调节，一般采用空调装置和利用冰柜储存冰块调节温度，其中采用空调调节温度时还配备有蓄电瓶组，一旦发生事故导致供电电源发生断电，随即采用蓄电池组供给空调电源，确保避险硐室温度在35摄氏度以下。

采用空调和利用冰柜储存冰块调节避险硐室温度存在的问题是，一旦电源发生断电事故，空调和冰柜所消耗的电源就需要蓄电瓶组供给，如果蓄电池组电量不足，将严重影响避险硐室的温度调节，当避险硐室的温度超过35摄氏度，将影响避难人员的安全。

(三)发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述所说的煤矿井下一旦遭遇灾害性重大事故，造成避险硐室电源断电，靠蓄电池组供电的空调和储存冰块的冰柜出现电量不足，严重影响调节避险硐室温度的问题，设计了一种煤矿井下避险硐室以水为冷源的温度调节装置。本装置的实施，可以省略现有的煤矿井下避险硐室为调节硐室温度设置的空调、储存冰块的冰柜以及所需的蓄电池组。该装置以水为冷源，以金属腔体为冷源的载体调节并控制避险硐室温度，为避难人员提供一种适宜的等待救援的环境温度。

一种煤矿井下避险硐室以水为冷源的温度调节装置，其特征在于由金属板材制成几何形的腔体安装在避险硐室内，几何形的金属腔体注入水构成避险硐室以水为冷源的温控体，所说的温控体上部设有注水口，下部设有排水出口和联络接口，排水出口接有阀门，联络接口通过管道连通多个以水为冷源的温控体腔体构成避险硐室的温度调节装置，所述的温度调节装置的腔体内注入作为冷源的水容量与避难人员总数之比不小于0.25立方米。

所述的以水为冷源的温控体腔体可以设置成就坐的座椅，就坐的平面和靠背面设置有防潮、防凉软垫。

本煤矿井下避险硐室以水为冷源的温度调节装置，也可以由耐腐蚀金属板材(例如不锈钢板材)制成其它形状的几何形腔体。

根据水比热容公式【(C_水)＝4.2KJ/kg·℃】可知，每千克水每升高或降低1摄氏度需要4.2KJ(千焦耳)的热量(C_水)，一般情况下，人体在维持正常的肢体代谢过程中平均每天所散发的能量(Q_均)约2400KJ，100人4天(即96小时)所散发的总能量Q约等于：

Q＝Q_均×100人×4天＝2400×100×4＝960000(KJ)。