專利名稱：煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置。
背景技術：
由于經濟的高速發展，對能源的需求也是飛速提高，作為以煤炭為主要原料的國 家，煤炭的開采量也節節攀升，于是煤礦安全事故也頻頻發生造成大量人員傷亡。經過對礦 難現場和傷亡人員的大量數據分析，發現井下工作的死亡人數90%以上是因為瓦斯爆炸后 吸入了一氧化碳氣體而導致的。一些大型礦井下都有救生倉，只要瓦斯爆炸事故發生前后井下人員能夠順利進入 救生艙就不會有生命危險，但是遇上瓦斯突出情況時事故將在極短時間內發生，如果采用 傳統的自救器根本沒有辦法在短時間內自救。長期以來，礦山井下普遍使用的隔絕式氧氣自救器使用程序較為繁瑣。通常先卸 下佩戴的防塵口罩，打開呼吸器上蓋的兩個卡口，取下上蓋，開啟閥門通氧氣，將皮囊上的 鼻夾將鼻子夾住，打開氣囊塞子然后用嘴咬住皮囊呼吸嘴。在平靜熟練情況下從接到瓦斯 預警到開始佩戴化學氧氣自救器至少需要90秒鐘，這時井下工人還必須停留下來操作，這 樣也占用了寶貴的逃生時間。再加上傳統化學氧氣自救器必須是手持或嘴咬也給逃生帶來 不便，如果一旦瓦斯爆炸其產生的沖擊波極有可能將井下工作人員摔倒更有可能導致其昏 迷，這時氧氣自救器就會從口鼻處脫離達不到保護的作用，最終就會被一氧化碳窒息而死。我們從大量的井下瓦斯爆炸現場數據中看到，井下瓦斯爆炸后其一氧化碳的濃度 一般在1 10%，這個數據意味著，在這個環境下只要吸入一口就會失去寶貴的生命。那么 我們可以判定常規自救呼吸器在井下瓦斯爆炸過程中的自救幾乎沒有可能?，F在也有一些產品采用了瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、壓力傳感器或震動傳感 器以期達到“自動”的效果，但是這些產品最終只是停留在紙上。其不能實施的原因主要 是1、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器如果佩戴到個體上必須要求體積小，重量輕。但是 這些“迷你”型的產品響應時間長達1 2分鐘，而且靈敏度級差。2、靈敏度較高的進口產品其價格昂貴到千元以上，以這樣的產品作為個體裝備的 配件顯然沒有推廣的意義。3壓力、震動傳感器也會因為工作過程中的震動、現場設備的影響和落物等原因導 致其誤動作，可以想象這樣工人怎么能夠安心生產，而且每次的誤動作對其心理上造成的 傷害要多少時間來修復。
發明內容本實用新型的目的是針對上述現狀，旨在提供一種不用人工開啟閥門通氣，與使 用者結合牢固，為井下工作人員提供逃生的寶貴時間和機會的煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式 個體逃生裝置。[0011 ] 本實用新型目的的實現方式為，煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置由自動 氧氣呼吸器、安全帽和控制部分組成，自動氧氣呼吸器的殼體底部一邊裝氧氣瓶，氧氣鋼瓶、過濾器、減壓閥、壓力表和 電磁閥螺紋串連在一起，電磁閥、溢流閥與皮囊連接，氣體導管的呼氣口與出氣單向閥連 接，并置于皮囊中，氣體導管的吸氣口與進氣單向閥連接，單向閥與CO2吸收劑中的中心空 管連接，電源和控制電路板放入氧氣瓶下的殼體底部，殼體底部另一邊裝篩網，篩網內有 CO2吸收劑，皮囊折疊在上蓋中，上蓋與殼體連接，殼體底部密封，安全帽的帽體和帽襯之間有通氣管，通氣管一端與通氣軟管連通，另一端通過接 口 A與氧氣罐上的電磁閥的輸出管連通，通氣軟管另一端與接顏面罩連通，接顏面罩與帽 襯用松緊帶連接，電源的正極接三端穩壓集成電路m的1腳，負極接m的2腳，Nl的3腳接超再 生式接收器N2的1腳，超再生式接收器N2的2腳接解碼器單元N3的1腳，N3的4腳接六 反相觸發器N4的1腳，N4的2腳接六反相觸發器N5的3腳，N5的4腳與三極管場效應管 Ql的輸入端連接，Ql的輸出端接電磁閥DCl和發光二極管或蜂鳴器的輸入端B。本實用新型通過超再生式接收器接收到預警網絡傳來的預警信號，經解碼、放大 到三極管場效應管Q1，三極管場效應管Ql將預警信號傳給電磁閥和蜂鳴器，電磁閥開啟， 氧氣鋼瓶中的氧氣經過濾器過濾，減壓閥降壓成10公斤壓力后向皮囊中充氧，折疊在上蓋 中的皮囊在10公斤壓力的推動下，將活動上蓋頂開后，脫離并完全張開，并經氣體導管向 隱藏在帽體里的接顏面罩供氧，呼出的氣體經氣體導管、出氣單向閥流經CO2吸收劑，經清 洗、過濾后循環使用。佩帶者聽到蜂鳴器的報警后，拉下隱藏在帽體中的接顏面罩，罩住口 鼻即可。本實用新型有以下優點1、利用煤礦現有的安全監測系統和預警網絡2、壓縮氧氣通過防爆電磁閥自動輸入皮囊，不用人工開啟閥門通氣，3、通過10公斤氧氣壓力使皮囊將呼吸器上蓋頂開，皮囊自動彈出減少了打開蓋 子人工操作的時間，4、隱藏式接顏面罩的使用省去了大量人工操作環節和有效防止了因為爆炸沖擊 波導致的呼吸器脫落、漏氣和停止工作，本實用新型完全解決了傳統的自救裝置佩戴繁瑣，在受爆炸沖擊波影響時容易與 人體脫離，和昏迷個體因為失去知覺而導致嘴角漏氣或體壓力不夠導致呼吸器停止工作等 問題。在忙亂緊張的事故現場，使用本實用新型，無須使用人員花費大量寶貴的時間手動開 啟、佩戴呼吸器，為井下工作人員提供逃生的寶貴時間和機會，為受困井下等待救援的工作 人員提供生存保障。

圖1是本實用新型的自動氧氣呼吸器結構示意圖，圖2a、b是自動氧氣呼吸器的上蓋結構主視圖、俯視圖，圖3是本實用新型的安全帽結構示意圖，圖4是本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
參照圖1、2、3，殼體13底部一邊裝氧氣鋼瓶2，氧氣鋼瓶2、過濾器3、減壓閥4、壓 力表5、電磁閥7螺紋串連在一起，電磁閥7、溢流閥6出口與皮囊8連接，接面罩的氣體導 管9與進氣單向閥10連接，氣體導管9置于皮囊8中，電源和控制電路1板放入氧氣瓶下 的殼體底部，殼體底部另一邊裝篩網15，篩網里有CO2吸收劑14，進氣單向閥與CO2吸收劑 14中的中心空管連接，殼體13底部與密封蓋16螺紋連接，殼體13兩邊有掛柄12。參照圖1、2，置皮囊的上蓋11由固定上蓋18和活動上蓋19組成，活動上蓋一端的 卡頭卡在固定上蓋內，另一端有兩個膨脹卡銷20插入固定上蓋的卡孔21中。固定上蓋18 上有觀測壓力表的觀測孔17。參照圖3，帽體29和帽襯25之間有通氣管26，通氣管一端與通氣軟管24連通，通 氣軟管另一端與接顏面罩22連通，通氣管26另一端與氧氣罐的輸出管連通，接顏面罩隱藏 于帽體29和帽襯25之間的縫隙里，與帽襯用松緊帶23連接，松緊帶23固定在帽襯25上， 通氣管26用管卡27固定在帽體上。蜂鳴器28安裝在帽檐靠近耳朵部位。參照圖1、2、3、4，電源的12V由附(7805)的1腳進入，經調壓成5V電壓，為控制電 路部分供電。電路中有保險絲F1。Nl的3腳接超再生式接收器N2(PC_RZ3A)的1腳，超再生式接收器接收到預警 網絡傳來的預警信號，超再生式接收器N2的2腳接N3的1腳，預警信號經解碼器單元 N3 (74HC14)解碼、六反相觸發器N4 (74HC14)、N5 (74HC14)兩次觸發到(IRF540)三極管場 效應管Q1，Q1的輸出端將信號傳給電磁閥7和蜂鳴器28。電磁閥7開啟，氧氣鋼瓶2中的 氧氣經過濾器3過濾，減壓閥4降壓成10公斤壓力后向皮囊8中充氧，折疊在上蓋11中的 皮囊在10公斤壓力的推動下，將活動上蓋19頂開后，脫離并完全張開，并經氣體導管9向 隱藏在帽體29里的結顏罩22供氧，使用者吸進氧氣，呼出的氣體經氣體導管9、進氣單向閥 10流經C02吸收劑14，經清洗、過濾后循環使用。佩帶者聽到蜂鳴器28的報警后，拉下隱 藏在帽體中的接顏面罩，罩住口鼻即可。
權利要求煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置，其特征在于由自動氧氣呼吸器、安全帽和控制部分組成，自動氧氣呼吸器的殼體底部一邊裝氧氣瓶，氧氣鋼瓶、過濾器、減壓閥、壓力表和電磁閥螺紋串連在一起，電磁閥、溢流閥與皮囊連接，氣體導管的呼氣口與出氣單向閥連接，并置于皮囊中，氣體導管的吸氣口與進氣單向閥連接，單向閥與CO2吸收劑中的中心空管連接，電源和控制電路板放入氧氣瓶下的殼體底部，殼體底部另一邊裝篩網，篩網內有CO2吸收劑，皮囊折疊在上蓋中，上蓋與殼體連接，殼體底部密封，安全帽的帽體和帽襯之間有通氣管，通氣管一端與通氣軟管連通，另一端通過接口A與氧氣罐上的電磁閥的輸出管連通，通氣軟管另一端與接觸顏面的面罩連通，接觸顏面的面罩與帽襯用松緊帶連接，電源的正極接三端穩壓集成電路N1的1腳，負極接N1的2腳，N1的3腳接超再生式接收器N2的1腳，超再生式接收器N2的2腳接解碼器單元N3的1腳，N3的4腳接六反相觸發器N4的1腳，N4的2腳接六反相觸發器N5的3腳，N5的4腳與三極管場效應管Q1的輸入端連接，Q1的輸出端接電磁閥DC1和發光二極管或蜂鳴器的輸入端B。
2.根據權利要求1所述的煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置，其特征在于放置 皮囊的上蓋(11)由固定上蓋(18)和活動上蓋(21)組成，活動上蓋一端的卡頭卡在固定上 蓋內的，另一端有2個膨脹卡銷(20)插入固定上蓋的卡孔(21)中。
專利摘要本實用新型涉及一種煤礦井下瓦斯爆炸安全帽式個體逃生裝置。由自動氧氣呼吸器、安全帽和控制部分組成。自動氧氣呼吸器的殼體內裝氧氣瓶、過濾器、減壓閥、單向閥、CO2吸收劑等，電磁閥與皮囊連接，氣體導管接單向閥，單向閥接CO2吸收劑中的中心空管，皮囊折疊在上蓋中，殼體底部密封。安全帽帽體、帽襯和通氣管、通氣軟管等組成，通氣管接氧氣罐上的電磁閥的輸出管，通氣軟管接接顏面罩。本實用新型通過超再生式接收器模塊接收到預警網絡傳來的預警信號，經解碼、放大到開關控制器控制電磁閥開啟，電磁閥開啟氧氣瓶，通過通氣管向接顏面罩供氧，同時蜂鳴器HA發出報警聲，使用者手動拉下接顏面罩至口鼻位置即可。本實用新型為逃生贏得了寶貴時間。
文檔編號A42B3/28GK201696081SQ20092029281
公開日2011年1月5日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者于翔, 葉燚璽, 陳小偉, 陳思敏, 陳思維, 陳紹南, 馬紅春 申請人:武漢思創職安科技有限公司