JSY-12K(Y)矿用移动救生舱计算书

JSY-12/K(Y)救生舱
计算说明书
设计参数要求........................................... 3.
设计计算书............................................ 4..
1、救生舱容量及长度计算................................. 4.
1.1标准要求............................................ 4.
1.2设计计算............................................ 4.
1.3计算结果............................................ 5.
2、氧气供应量计算 ........................................ 5.
2.1、标准要求.......................................... 5.
2.2设计计算............................................ 5.
2.3计算结果............................................ 6.
3、空气净化装置计算 ...................................... 6.
3.1标准要求............................................ 6.
3.2设计计算............................................ 6.
4、空调系统的冷量计算 .................................... 7.
4.1标准要求............................................ 7.
4.2设计计算............................................ 8.
5、生存保障配备 ......................................... 8..
6、备用蓄电池容量计算 ................................... 8.
JSC-12/K(Y)救生舱各部件系统计算书设计参数要求
二、设计计算书
JSY-12/K（Y）救生舱计算说明书
设计原则及依据
参照：
《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215-2005
《煤矿安全规程》2010年版
《防治煤与瓦斯突出规定》2009年版
《矿山救护规程》2009年版
国家煤矿安全监察局《煤矿井下避难所试点建设基本要求》（煤
安监司办2010第9号）
国家安全监管总局国家煤矿安监局关于《建设完善煤矿井下安全
避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2010〕146号）
《矿用可移动式救生舱通用技术条件》草稿
相关技术研究文献资料。

1、救生舱容量及长度计算
1.1标准要求：
生存舱：1m3/人，过渡舱：不小于1.6 m3
1.2设计计算：
救生舱模块设计，每节长0.8m高1.8m宽1.4m 容积为1.5 m3;冰柜体积：1.428 m3, 2排座椅体积：0.9 m3, 6个气体瓶0.34
m3; 12人，按照1.2倍余量计算
S1（过渡舱m3）=2*1.5=3 模块节数n仁2长度L1=2*0.8=1.6m
S2（生存舱m3）=12*1*1.2=12.12
JSY-12/K(Y)救生舱计算说明书S3（设备舱m3）=1.5 n3=1 L3=0.8m
生存舱S2=1.5*n2-0.9-1.428=12.12 m3n2=9.632 节
考虑人员就位时打开过渡舱与生存舱舱门，可增加生存舱空间，过渡舱为2节模块，考虑气体钢瓶所占空间尺寸，生存舱所
需模块节数n2=( 12.12+0.9+1.428+0.34)/1.5-2=7.85,选择8 节L2=8*0.8=6.4m。

1.3计算结果
救生舱长度L=L1+L2+L3=8.8 m 模块数量n=11节
2、氧气供应量计算
2.1、标准要求
外压风供氧：速量应不小于每人 2.5L/min ,连续噪声应不大于
70dB(A),出口压力应不大于0.2MPa
压缩氧供氧：人均耗氧量0.3L/mi n
2.2设计计算
外接压风进口压为0.7mp,出口压力0.2mp。

压风机进入舱内应加装消音器、过滤器、减压阀、压力传感器、控制阀门，控制
阀门为手动和电动并联控制。

进气流量=12*1.2* 2.5L/mi n=36 L/min=2.16 m3/h，流速取2m/s;查表得：管道直径d=20mm。

40L压缩氧气瓶，内部压力为13.5-15mp （取15mp计算），
储存氧量（按0.1mp）=40L*150=6000 升；
12 人单位耗氧量=12*1.2*0.3L/min=259.2L/h=0.26 m 3/h
12 人96 小时耗氧量（1.2 倍余量）=12*1.2*96*60*0.3=24883 升,
所需氧气瓶数量=24883/6000=4.1,
2.3计算结果
医用40L氧气瓶为4 个;配备ZYX45（45min）隔绝式压缩氧自救
器12*1.5=18 个
3、空气净化装置计算
3.1标准要求：
舱内空气中的有害气体CH K 1.0%; CGX1.0% ; CO<24X106
3.2设计计算
3.2.1压缩空气用量计算
在舱门入口处有20个出风口，对进入的人员吹出压缩空气，保证舱内正压并清除有害气体（洗气），每人约10s,出风压力0.2mp, 每个出风口流量为2.5L/min/。

用外接压风系统洗气：仓门内侧安有洗气开关，按压后电磁阀动作，洗气完毕按压开关，停止洗气。

舱内压缩空气洗气：选用容积40L，内部压力14.5mp的压缩空
气瓶，压缩空气容量为5800升（0.1mp）
洗气用压缩空气=12*1.2*2.5/60*10*20=120升
后备保证舱内大于200p—300p
计算结果：配40L压缩空气钢瓶2个用于后备正压气体保护及清
洗有害气体并可用于补充空气中的氮气。

4.3.2 CO2吸附剂用量
参考文献北京科技大学“ 2010.10期煤矿安全《矿用救生舱二氧化碳净化装置研究》栗倩，金龙哲”；吸附材料为碱石灰（16.5kg桶装），经中船重工718研究所实验，12人115小时吸附CO2重量为160KG、共需10桶；循环风机800 m3/h,风压0.7mp。

4.3.3 CO吸附剂用量
参考文献北京科技大学“2010.08期煤矿安全《矿用救生舱中人体自身代谢一氧化碳规律分析》栗倩，金龙哲等”人体一氧化碳代谢速率
0.25x106/h，每人一昼夜产生一氧化碳15mg。

经中船重工718 研究所实验，选用CO吸附剂重量3KG总够满足吸附12人115小时排除的CO.
4、空调系统的冷量计算
4.1标准要求
舱体瞬间（W 0.2S ）环境温度1200C条件下，壳体无开裂、变形等；持续环境温度55C条件下，舱内温度不大于33C 士2C
4.2设计计算
参考文献北京科技大学“ 2010.08期煤矿安全《矿用救生舱热防护性能研究》汪声，金龙哲等”。

保温采用钢板内层衬陶瓷棉、聚氯乙烯板做龙骨，填充陶瓷棉，内层敷设不锈钢板。

连接结构为“断桥铝”结构。

为减少热传导，密封门开启结构去掉了同轴结构。

参照北京科技大学的实验数据，选用南阳一通防爆电气集团生产的ZSK-4.0/380防爆空调装置。

5、生存保障配备
按标准要求：食品配备不少于2000kJ/人•天，饮用水不少于
0.5L/ 人.天。

食品选用军用压缩饼干：1912 kJ /100g (每包)
压缩饼干总需求量=12*1.2*4*2000/1912=60.25 包
应用水为桶装矿泉水=12*1.2*4*0.5=28.8 升
救生舱配备急救箱、苏生器、工具箱、人体排泄物收集处理装置
等设施设备。

6、备用蓄电池容量计算
在电力缺失时，备用电池应承担舱内外监控仪表及空气循环风机的能源供给。

主控系统为我公司开发的专用控制系统，采集8路传感器数据，
实现舱内压力、温度、氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等气体含量的检测，并且具有报警设置功能，根据采集的数据，控制外部压风系统进气阀
的启动与停止，控制循环风机的启停。

整个主控板电流控制在150mA以内(12V供电)。

风机
24V，1Ah的蓄电池供电13小时，96小时需要电池容量为24V, 至少8Ah的蓄电池。

选用南昌煤矿机械设备厂KDW660/18B矿用隔爆兼本安不间断电源，工作电压：交流660V/380V, 50Hz,额定功率：
< 80W电池型号规格：OT7-12型免维护铅酸蓄电池，2节串联，每
节容量为12V/7Ah。