井下避難艙生命支持系統(tǒng)及相關技術研究.pdf

1、我國地下煤炭儲量很大，位居世界前列，煤炭資源在我國能源結構中所占的比重一直都很大，煤炭行業(yè)已成為我國國民經濟快速發(fā)展的支柱產業(yè)。然而我們在為我們是產煤大國和煤炭經濟高興的同時，一個不得不面對的話題就是“礦難”。我國是世界上發(fā)生礦難事故比較頻繁的國家之一，雖然礦難事故發(fā)生率近年來已明顯下降，但仍時有發(fā)生。從近些年國家對礦難事故的整治力度來看，礦難已經不再是制度和政策所能解決的問題，而現(xiàn)代科技才是解決礦難的唯一途徑。
　　根據世界各國

2、對礦難事故的統(tǒng)計數據可知：只有30％的礦工是由于礦難災害本身而死亡的，70%的礦工是由于在礦難發(fā)生后不能及時逃離高溫、高壓、有毒的事故現(xiàn)場而死亡的。所以，如何為礦難發(fā)生后逃生的礦工提供一個安全的避難空間已經成為科技工作者一個重要的研究課題，我們稱這個密閉避難空間為井下避難艙。
　　本文首先對避難艙內各生命支持子系統(tǒng)進行分析，并提出相應的解決方案，其中重點討論氧氣生成系統(tǒng)和避難艙制冷系統(tǒng)。在此基礎上，本文設計了一種基于二級信息融合的

3、艙內生存環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，用于對避難艙內的各項生存參數進行實時監(jiān)測和控制，以保障避難人員的生存安全。其中第一級融合采用基于最短距離聚類的融合算法，以得到各項參數的相對精確值；第二級融合則采用概率神經網絡算法，通過對參數樣本的訓練學習而使監(jiān)測系統(tǒng)具有自動判斷艙內安全等級的能力。該系統(tǒng)具有學習能力，可以處理相對模糊的參數信息，能夠適應避難艙內的實際環(huán)境，具有較高的預測精度和準確度。
　　同時，為了使避難人員能盡快被營救到地面，需要在避難人