一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置，涉及矿井装备领域。该煤矿井下作业用单人安全装置，包括主机、呼吸面罩、连接管、背具、可拆卸电池盒和控制板，所述主机包括主机外壳，所述主机外壳的内部上端靠后侧处设置有控制板，所述控制板的前侧设置有无线电源口，所述控制板的后侧设置有永磁电机，位于所述永磁电机的上下两端分别设置有气体传感器，所述轴流风机后侧靠上端处设置有重力单向阀，通过将主机包设置为多个结构组成，外防护板首先起到防护作用，而外防护板与内防护板之间的多个弹簧在受到撞击时会分散受到的撞击和震动，当工作人员意外跌倒时外防护板和内防护板能起到很好的支撑作用，保证工作人员的人身安全。员的人身安全。员的人身安全。

【技术实现步骤摘要】
一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及矿井装备
，具体为一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]矿井下作业系指常年在矿山井下从事各种劳动，不包括临时性的工作，如医务人员下矿井进行治疗和抢救等，煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域，煤矿井下发生事故时通常伴随大量的有毒有害气体产生，这些往往是会波及整个井下人员的生命安全，如何尽可能多的减少人员意外的发生是重要目标，为井下从业人员配备一种随身携带的能提供应急避险自救的装备，
[0003]目前采用的是使用压缩氧气式自救器，使用压缩氧气为人员提供应急呼吸，防止有毒有害气体的伤害，有效的提高了人员的自救能力，当前采用的压缩氧自救器由于自身结构的限制，难以实现自动化，导致实际应用中存在诸多不足，甚至因未能及时使用而导致自救器不能发挥自救功能，但目前防尘口罩主要借助人员的呼吸动力通过滤层滤除粉尘，滤尘效果受到一定局限性，导致人员佩戴后在作业时舒适度较差，而且目前防尘口罩与自救器完全不兼容，导致在发生紧急情况下需要切换使用，进一步导致人员要暴露在有毒气体环境下，在紧急条件下存在无法克服的弊端，同时现有的安全装备在矿下使用时很容易受到碎石的砸击，严重时很容易导致安全装备损坏，因此，本领域的技术人员提供了一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置及其使用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置及其使用方法，解决了现有装备使用麻烦舒适性差和不能对装备进行良好防护的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置，包括主机、呼吸面罩、连接管、背具、可拆卸电池盒和控制板，所述主机包括主机外壳，所述主机外壳的内部上端靠后侧处设置有控制板，所述控制板的前侧设置有无线电源口，所述控制板的后侧设置有永磁电机，位于所述永磁电机的上下两端分别设置有气体传感器，所述永磁电机的后侧设置有轴流风机，所述轴流风机后侧靠上端处设置有重力单向阀，所述主机外壳的内部靠下端处设置有压缩氧储罐，所述压缩氧储罐的上端靠后侧处设置有电控单向阀，所述电控单向阀的后侧设置有手动安全销，所述电控单向阀与压缩氧储罐的连接处设置有压力表，所述电控单向阀的上端设置有手动流量
阀，所述手动流量阀的后侧设置有手动流量调节阀，靠近所述手动流量阀上端主机外壳的上内壁上设置有扩散室，所述扩散室的后侧贯穿主机外壳的后内壁，所述扩散室后侧主机外壳的后内壁上设置有出口滤纸，位于所述轴流风机上侧主机外壳的上端面上设置有进气口，所述进气口的内部设置有滤盒2，所述滤盒2的上端设置有滤盒1，所述滤盒1与滤盒2的侧壁分别固定连接在进气口的内侧壁上，所述扩散室的上端通过快速接头连接有连接管；
[0008]所述控制板的前侧设置有可拆卸电池盒，位于所述可拆卸电池盒的前后两内侧壁上分别设置有无线供电接口2和无线充放电接口1，所述连接管的另一端连接有呼吸面罩，所述呼吸面罩包括外壳、内衬、鼻梁支架、接头、固定带、吸气鳃式呼吸阀和呼气鳃式呼吸阀，所述外壳的上端面中心处设置有鼻梁支架，所述外壳的下端面中心处设置有接头，所述接头的下端与连接管的另一端连接，所述外壳的内部设置有内衬，位于所述鼻梁支架内侧壁两侧分别设置有吸气鳃式呼吸阀，两个所述吸气鳃式呼吸阀中间设置有呼气鳃式呼吸阀；
[0009]所述所述背具包括背带、主机包、左储物袋、右储物袋、防护层、垫层、外防护板、弹簧和内防护板，所述主机包的上端靠两侧边缘处分别设置有背带，所述主机包的两侧壁上分别设置有左储物袋和右储物袋，所述主机包包括内防护板，所述内防护板的前侧和两侧壁上分别设置有外防护板，所述内防护板的前侧和两侧壁上分别固定连接有多个弹簧，多个所述弹簧的另一端分别固定连接在外防护板的前内侧壁和两内侧壁上，所述内防护板的后侧壁和外防护板的三个侧壁上分别设置有垫层，位于所述内防护板后侧垫层的后侧设置有防护层。
[0010]优选的，所述可拆卸电池盒内部电池的容量大于全系统工作11小时容量。
[0011]优选的，所述控制板采用32位MCU处理器为核心的单片机控制系统，包括一个4
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8路模拟量接口板和一个16路数字量板接口。
[0012]优选的，所述呼吸面罩的外壳为半硬壳式，所述内衬采用弹性无纺材料，所述外壳沿鼻梁中线有硬质三角锥支架，安装有三组鳃式呼吸阀，呼吸阀底边与内衬相连，所述外壳、鼻梁支架与内衬间形成一个储气夹层，该储气夹层与连接管相连，所述鼻梁支架与鼻梁和面部构成一个小的呼吸室，所述鼻梁支架下鳃式呼吸阀与排气管相连，呼吸面罩形成三室结构。
[0013]优选的，所述吸气鳃式呼吸阀与呼气鳃式呼吸阀均为预制可调微开启单向阀，是在一个预弯曲的弹性基片上切割处若干矩形切口，每个切口安装一个矩形胶皮，自然状态下，由于基片的弯曲角度导致胶皮自然张开一定角度，形成一定的初始通风截面积。
[0014]优选的，所述连接管为同心双层管，外层管为排气，内层为进气。
[0015]优选的，所述背具为双肩式半硬式包，用于装载主机和个人应急物资。
[0016]优选的，所述外防护板和内防护板的材质均为金属。
[0017]一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置的使用方法，包括以下步骤：
[0018]S1.佩戴装备，使用时通过背带将背具背在后背上，同时将呼吸面罩在固定带的作用下戴在头上；
[0019]S2.正压送风采用永磁电机驱动轴流风机，永磁电机的电枢封装在控制板内，对外无直接电联系，轴流风机旋转将环境气体经滤盒1和滤盒2吸入轴流风机内，气体传感器实
时监测气体环境数据反馈给控制板，滤盒1和滤盒2提供更有效的滤尘效果，净化后气体由轴流风机增压后推动重力单向阀，经连接管送入呼吸面罩内，以供工作人员呼吸；
[0020]S3.呼吸后的废气由连接管导入扩散室，经出口滤纸后排出，永磁电机转速可调，提供不同的呼吸需求，当检测到异常数据时，控制板发出告警信号，关闭轴流风机，重力单向阀在重力下自动关闭，控制板自动打开电控单向阀，将压缩氧储罐内存储的氧气经手动流量阀后供给呼吸面罩，人员可手动调节手动流量调节阀保证氧气需求，呼吸后的废气由连接管排入扩散室后排至环境；
[0021]S4.当背具受到碎石的撞击或者施工人员意外跌倒时，垫层会起到简单的防护作用，当冲击较大时会撞击外防护板，而外防护板与内防护板之间的多个弹簧在受到撞击在会出现收缩形变，来分散受到的撞击和震动，从而对内部的主机进行很好的防护效果，金属材质的内防护板和外防护板均具备很好的强度，当工作人员意外跌倒时外防护板和内防护板能起到很好的支撑作用，能最大程度的保证工作人员的人身安全。
[0022](三)有益效果
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置，包括主机(1)、呼吸面罩(2)、连接管(3)、背具(4)、可拆卸电池盒(6)和控制板(7)，其特征在于：所述主机(1)包括主机外壳(101)，所述主机外壳(101)的内部上端靠后侧处设置有控制板(7)，所述控制板(7)的前侧设置有无线电源口(701)，所述控制板(7)的后侧设置有永磁电机(702)，位于所述永磁电机(702)的上下两端分别设置有气体传感器(703)，所述永磁电机(702)的后侧设置有轴流风机(706)，所述轴流风机(706)后侧靠上端处设置有重力单向阀(707)，所述主机外壳(101)的内部靠下端处设置有压缩氧储罐(709)，所述压缩氧储罐(709)的上端靠后侧处设置有电控单向阀(711)，所述电控单向阀(711)的后侧设置有手动安全销(713)，所述电控单向阀(711)与压缩氧储罐(709)的连接处设置有压力表(710)，所述电控单向阀(711)的上端设置有手动流量阀(712)，所述手动流量阀(712)的后侧设置有手动流量调节阀(714)，靠近所述手动流量阀(712)上端主机外壳(101)的上内壁上设置有扩散室(715)，所述扩散室(715)的后侧贯穿主机外壳(101)的后内壁，所述扩散室(715)后侧主机外壳(101)的后内壁上设置有出口滤纸(716)，位于所述轴流风机(706)上侧主机外壳(101)的上端面上设置有进气口，所述进气口的内部设置有滤盒2(705)，所述滤盒2(705)的上端设置有滤盒1(704)，所述滤盒1(704)与滤盒2(705)的侧壁分别固定连接在进气口的内侧壁上，所述扩散室(715)的上端通过快速接头(708)连接有连接管(3)；所述控制板(7)的前侧设置有可拆卸电池盒(6)，位于所述可拆卸电池盒(6)的前后两内侧壁上分别设置有无线供电接口2(602)和无线充放电接口1(601)，所述连接管(3)的另一端连接有呼吸面罩(2)，所述呼吸面罩(2)包括外壳(201)、内衬(202)、鼻梁支架(203)、接头(204)、固定带(205)、吸气鳃式呼吸阀(206)和呼气鳃式呼吸阀(207)，所述外壳(201)的上端面中心处设置有鼻梁支架(203)，所述外壳(201)的下端面中心处设置有接头(204)，所述接头(204)的下端与连接管(3)的另一端连接，所述外壳(201)的内部设置有内衬(202)，位于所述鼻梁支架(203)内侧壁两侧分别设置有吸气鳃式呼吸阀(206)，两个所述吸气鳃式呼吸阀(206)中间设置有呼气鳃式呼吸阀(207)；所述所述背具(4)包括背带(401)、主机包(402)、左储物袋(403)、右储物袋(404)、防护层(405)、垫层(406)、外防护板(407)、弹簧(408)和内防护板(409)，所述主机包(402)的上端靠两侧边缘处分别设置有背带(401)，所述主机包(402)的两侧壁上分别设置有左储物袋(403)和右储物袋(404)，所述主机包(402)包括内防护板(409)，所述内防护板(409)的前侧和两侧壁上分别设置有外防护板(407)，所述内防护板(409)的前侧和两侧壁上分别固定连接有多个弹簧(408)，多个所述弹簧(408)的另一端分别固定连接在外防护板(407)的前内侧壁和两内侧壁上，所述内防护板(409)的后侧壁和外防护板(407)的三个侧壁上分别设置有垫层(406)，位于所述内防护板(409)后侧垫层(406)的后侧设置有防护层(405)。2.根据权利要求1所述的一种极大提高安全性的煤矿井下作业用单人安全装置，其特征在于：所述可拆卸电池盒(6)内部电池的容量大于全系统工作11小时容量。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王睿，王泽松，
申请(专利权)人：榆林荣瑞智慧科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：