設置有輪子和推進器的井下透水救援器

江村 朱政果 蔡廣閩

【摘 要】為了在發生井下透水事故時，能在最短的時間內，將被困人員救出，專門研發了一種設置有輪子和推進器的井下透水救援器。該救援器既可在地面上行駛，也可在水面或水下行駛，克服了潛水艇只能在水下行駛、不能在地面上行駛和普通救援器只能在地面行駛、不能在水下行駛的不足，因此在井下發生透水事故時，該救援器能迅速通過有水或無水坑道，將被困人員救出險境。

【關鍵詞】井下 透水事故 救援器 潛水艇 險境

【Abstract】In order to be in the occurrence of underground water flooding accident， can in the shortest time， will be trapped personnel rescued， specialized research and development of a set of wheels and propeller of the underground water permeable rescue device. The rescue device can not only on the ground driving， driving in the surface or under water， overcome the submarines can run in water， not traveling on the ground and ordinary rescue device can only run on the ground， not traveling in the water shortage， so the occurrence of underground flooding accident， the rescue device can quickly through the water or waterless tunnel， will be stranded the personnel to rescue danger.

【Key words】underground； flooding accident； rescue； submarine； danger

透水事故是指煤礦由于在下層開采，有地下水，或者地下河，一旦打穿就會被水淹，這種狀況就是透水事故。一旦透水事故發生后，后果常常非常嚴重，小的造成經濟損失，大的造成大量人員死亡和礦井報廢等重大損失，如山西華晉焦煤旗下在建礦王家嶺煤礦發生透水事故就是這種現象。2013年8月，科技部批復了由國家安全監管總局組織實施的“十二五”國家科技支撐計劃重大項目“煤礦透水、火災等重大事故防治關鍵技術與裝備研發”。該項目共設8個課題，總研究經費達11805萬元，礦井透水的預警及救援項目排在了其他項目的前面。當發生井下透水事故時，首要任務就是在最短的時間內將被困人員救出井下。

1 目前井下透水事故的救援及搶救手段

目前井下透水事故后的救援及搶救手段非常單一，主要是立即調集水泵，靠加快排水進度來對被困人員進行施救。通過國內外全面檢索，礦井現在有幾種救生倉，如井下緊急救援倉 [1]，可用于救援井工人員的專用緊急救生倉，和井下非常倉庫，用于儲存搶險救災時的用品，有些煤礦建有避災峒室，主要有壓風管路通入，供遇險人員呼吸，但不能抵抗水災、火災和爆炸沖擊波等，因此用途有限，而且根本不能行駛，只能被動等待救援。又如電動應急救援車[2]，由于水浮力的作用，不用說難以通過沒頂的透水井段，即使是在只有一定深度的水中，也會被漂浮在水面無法動彈。再如工程潛艇[3]，雖然可以在水下行駛，但遇到地面或潛水，就無法動彈了。故而目前對于礦井透水事故唯一的救援方法，就是抽排水，因為透水坑道內有時無水、有時有水、有時水甚至淹沒到坑道頂部，因此，無論車、船或潛水艇，都無法順利通過，將被困人員救出。

2 一種設置有輪子和推進器的井下透水救援器[4]

一種設置有輪子和推進器的井下透水救援器（如圖1），由滴水形車體、推進器、輪子組成。輪子安裝在滴水形車體底部，推進器安裝在滴水形車體尾部。滴水形車體中間兩側各設有一個密封艙門，前端設有一個密封觀察窗和一盞探照燈尾端上部設置有方向舵，頂部最高點設有進排氣口，底部最低點設有進排水口。進排氣口上安裝有進排氣閥，進排水口上安裝有進排水。滴水形車體內還設置有高壓儲氣瓶，蓄電池組，驅動裝置，操控臺，坐凳，照明燈。蓄電池組，具有IP-8級防水和反復充電功能。驅動裝置的動力由蓄電池組提供，可分別驅動輪子或推進器，其電器和電路系統也具有IP-8級防水功能。操控臺，上面設置有方向盤，輪子操控桿、推進器操控桿、高壓氣瓶出氣控制閥、進排氣閥控制開關、進排水閥控制開關、照明燈控制開關和儀表盤。方向盤，可分別對輪子和方向舵進行轉向操控。

所述的輪子操控桿（72），可控制輪子（3）前轉或后轉或停止。

所述的推進器操控桿（73），可控制推進器（2）正轉或反轉或停止。

儀表盤上面安裝有壓力表、壓差表經緯儀、指南針、電池電量顯示儀、速度表、溫度表。設置有輪子和推進器的井下透水救援器的最大特點就是：既可在地面上靠輪子驅動行駛，也可在水面或水下靠推進器驅動行駛。克服了潛水艇只能在水下行駛、不能在地面上行駛和救援器只能在地面行駛、不能在水下行駛的不足。

3 具體操作方法

（1）在無水坑道上行駛時，駕駛員通過進排氣閥控制開關和進排水閥控制開關將進排氣閥和進排水閥開啟，即可控制方向盤和輪子操控桿使設置有輪子和推進器的井下透水救援器在地面上行駛。

（2）在駛入有水坑道水面行駛時，駕駛員通過進排氣閥控制開關和進排水閥控制開關將進排氣閥開啟、將進排水閥關閉，使設置有輪子和推進器的井下透水救援器漂于水面，即可控制方向盤和推進器操控桿使設置有輪子和推進器的井下透水救援器在水面行駛。

（3）在駛入水沒坑道水下行駛時，當滴水形車體接近坑頂時，駕駛員通過進排氣閥控制開關和進排水閥控制開關將進排氣閥和進排水閥開啟，使水進入滴水形車體內，使設置有輪子和推進器的井下透水救援器下沉，當其下沉懸浮于坑底與坑頂中間時，即通過進排氣閥控制開關將進排氣閥關閉，使設置有輪子和推進器的井下透水救援器保持懸浮于水中，同時控制好方向盤和推進器操控桿使設置有輪子和推進器的井下透水救援器在水下行駛。

（4）在駛出有水沒坑道時，當輪子接觸坑底、滴水形車體頂部露出水面時，駕駛員通過進排氣閥控制開關將進排氣閥開啟，使滴水形車體內的水排出，當水位低于推進器時，即可控制輪子操控桿使設置有輪子和推進器的井下透水救援器駛出水面。

（5）當滴水形車體內氧氣不足時，駕駛員可開啟高壓氣瓶出氣控制閥進行補氧。當行駛于水下的設置有輪子和推進器的井下透水救援器需要上浮時，駕駛員可通過開啟高壓氣瓶出氣控制閥使壓縮空氣將滴水形車體水排出即可。

4 結語

要進一步增強應對和防范礦山安全生產事故風險和事故災難的能力，保證礦山企業安全生產事故發生時能夠快捷、有效地開展救援工作，最大限度地減少事故災難造成的人員傷亡和財產損失，力爭把災難事故的損失降到最低，就必須依靠科技進步，不斷改進和完善應急救援的裝備、設施和手段。設置有輪子和推進器的井下透水救援器，為井下透水事故的搶險救援提供了一個有力裝備：在井下發生透水事故時，設置有輪子和推進器的井下透水救援器能通過有水或無水坑道，迅速將被困人員救出險境。

參考文獻：

[1]杜志剛.井下緊急救援倉[P].中國：發明專利申請號：200610128740.9，2007.02.14.

[2]杜志剛.電動應急救援車[P].中國：發明專利申請號：201110038757.6，2011.07.06.

[3]葉倫志.工程潛艇[P].中國：發明專利申請號：201010531681.6，2012.07.11.

[4]江村.一種設置有輪子和推進器的井下透水救援器[P].中國：發明專利申請號：201410473804.3，2014.09.17.