设置有轮子和推进器的井下透水救援器

江村 朱政果 蔡广闽

【摘 要】为了在发生井下透水事故时，能在最短的时间内，将被困人员救出，专门研发了一种设置有轮子和推进器的井下透水救援器。该救援器既可在地面上行驶，也可在水面或水下行驶，克服了潜水艇只能在水下行驶、不能在地面上行驶和普通救援器只能在地面行驶、不能在水下行驶的不足，因此在井下发生透水事故时，该救援器能迅速通过有水或无水坑道，将被困人员救出险境。

【关键词】井下 透水事故 救援器 潜水艇 险境

【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

透水事故是指煤矿由于在下层开采，有地下水，或者地下河，一旦打穿就会被水淹，这种状况就是透水事故。一旦透水事故发生后，后果常常非常严重，小的造成经济损失，大的造成大量人员死亡和矿井报废等重大损失，如山西华晋焦煤旗下在建矿王家岭煤矿发生透水事故就是这种现象。2013年8月，科技部批复了由国家安全监管总局组织实施的“十二五”国家科技支撑计划重大项目“煤矿透水、火灾等重大事故防治关键技术与装备研发”。该项目共设8个课题，总研究经费达11805万元，矿井透水的预警及救援项目排在了其他项目的前面。当发生井下透水事故时，首要任务就是在最短的时间内将被困人员救出井下。

1 目前井下透水事故的救援及抢救手段

目前井下透水事故后的救援及抢救手段非常单一，主要是立即调集水泵，靠加快排水进度来对被困人员进行施救。通过国内外全面检索，矿井现在有几种救生仓，如井下紧急救援仓 [1]，可用于救援井工人员的专用紧急救生仓，和井下非常仓库，用于储存抢险救灾时的用品，有些煤矿建有避灾峒室，主要有压风管路通入，供遇险人员呼吸，但不能抵抗水灾、火灾和爆炸冲击波等，因此用途有限，而且根本不能行驶，只能被动等待救援。又如电动应急救援车[2]，由于水浮力的作用，不用说难以通过没顶的透水井段，即使是在只有一定深度的水中，也会被漂浮在水面无法动弹。再如工程潜艇[3]，虽然可以在水下行驶，但遇到地面或潜水，就无法动弹了。故而目前对于矿井透水事故唯一的救援方法，就是抽排水，因为透水坑道内有时无水、有时有水、有时水甚至淹没到坑道顶部，因此，无论车、船或潜水艇，都无法顺利通过，将被困人员救出。

2 一种设置有轮子和推进器的井下透水救援器[4]

一种设置有轮子和推进器的井下透水救援器（如图1），由滴水形车体、推进器、轮子组成。轮子安装在滴水形车体底部，推进器安装在滴水形车体尾部。滴水形车体中间两侧各设有一个密封舱门，前端设有一个密封观察窗和一盏探照灯尾端上部设置有方向舵，顶部最高点设有进排气口，底部最低点设有进排水口。进排气口上安装有进排气阀，进排水口上安装有进排水。滴水形车体内还设置有高压储气瓶，蓄电池组，驱动装置，操控台，坐凳，照明灯。蓄电池组，具有IP-8级防水和反复充电功能。驱动装置的动力由蓄电池组提供，可分别驱动轮子或推进器，其电器和电路系统也具有IP-8级防水功能。操控台，上面设置有方向盘，轮子操控杆、推进器操控杆、高压气瓶出气控制阀、进排气阀控制开关、进排水阀控制开关、照明灯控制开关和仪表盘。方向盘，可分别对轮子和方向舵进行转向操控。

所述的轮子操控杆（72），可控制轮子（3）前转或后转或停止。

所述的推进器操控杆（73），可控制推进器（2）正转或反转或停止。

仪表盘上面安装有压力表、压差表经纬仪、指南针、电池电量显示仪、速度表、温度表。设置有轮子和推进器的井下透水救援器的最大特点就是：既可在地面上靠轮子驱动行驶，也可在水面或水下靠推进器驱动行驶。克服了潜水艇只能在水下行驶、不能在地面上行驶和救援器只能在地面行驶、不能在水下行驶的不足。

3 具体操作方法

（1）在无水坑道上行驶时，驾驶员通过进排气阀控制开关和进排水阀控制开关将进排气阀和进排水阀开启，即可控制方向盘和轮子操控杆使设置有轮子和推进器的井下透水救援器在地面上行驶。

（2）在驶入有水坑道水面行驶时，驾驶员通过进排气阀控制开关和进排水阀控制开关将进排气阀开启、将进排水阀关闭，使设置有轮子和推进器的井下透水救援器漂于水面，即可控制方向盘和推进器操控杆使设置有轮子和推进器的井下透水救援器在水面行驶。

（3）在驶入水没坑道水下行驶时，当滴水形车体接近坑顶时，驾驶员通过进排气阀控制开关和进排水阀控制开关将进排气阀和进排水阀开启，使水进入滴水形车体内，使设置有轮子和推进器的井下透水救援器下沉，当其下沉悬浮于坑底与坑顶中间时，即通过进排气阀控制开关将进排气阀关闭，使设置有轮子和推进器的井下透水救援器保持悬浮于水中，同时控制好方向盘和推进器操控杆使设置有轮子和推进器的井下透水救援器在水下行驶。

（4）在驶出有水没坑道时，当轮子接触坑底、滴水形车体顶部露出水面时，驾驶员通过进排气阀控制开关将进排气阀开启，使滴水形车体内的水排出，当水位低于推进器时，即可控制轮子操控杆使设置有轮子和推进器的井下透水救援器驶出水面。

（5）当滴水形车体内氧气不足时，驾驶员可开启高压气瓶出气控制阀进行补氧。当行驶于水下的设置有轮子和推进器的井下透水救援器需要上浮时，驾驶员可通过开启高压气瓶出气控制阀使压缩空气将滴水形车体水排出即可。

4 结语

要进一步增强应对和防范矿山安全生产事故风险和事故灾难的能力，保证矿山企业安全生产事故发生时能够快捷、有效地开展救援工作，最大限度地减少事故灾难造成的人员伤亡和财产损失，力争把灾难事故的损失降到最低，就必须依靠科技进步，不断改进和完善应急救援的装备、设施和手段。设置有轮子和推进器的井下透水救援器，为井下透水事故的抢险救援提供了一个有力装备：在井下发生透水事故时，设置有轮子和推进器的井下透水救援器能通过有水或无水坑道，迅速将被困人员救出险境。

参考文献：

[1]杜志刚.井下紧急救援仓[P].中国：发明专利申请号：200610128740.9，2007.02.14.

[2]杜志刚.电动应急救援车[P].中国：发明专利申请号：201110038757.6，2011.07.06.

[3]叶伦志.工程潜艇[P].中国：发明专利申请号：201010531681.6，2012.07.11.

[4]江村.一种设置有轮子和推进器的井下透水救援器[P].中国：发明专利申请号：201410473804.3，2014.09.17.