矿井下避难硐室防护密闭门

矿井下避难硐室防护密闭门

陈艳

国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心江苏省苏州市215000

摘要：矿井下的避难硐室可为避险人员提供一个保障生命安全的密闭空间，而其上设置的防护密闭门则为生命保障的第一道关卡。本文对世界各国关于矿井下避难硐室防护密闭门领域的专利进行了检索，从专利申请的年度分布、专利技术主题分布等方面统计分析了国内外矿井下避难硐室防护密闭门的专利申请概况，为矿井下避难硐室防护密闭门的进一步研究提供参考。

关键词：矿井；避难硐室；防护；密闭门；专利

1概述

在矿产资源丰富的国家，随着矿业的发展，矿井开采的规模越来越大，井下巷道越来越长，巷道之间变得越来越复杂，矿山事故时有发生，当井下灾难发生时，人员逃生变得困难，从而导致大量人员伤亡。数据调查显示，80%以上的井下人员伤亡是由于灾难所形成的有毒烟气随风流蔓延，导致井下人员得不到及时的氧气供给和防护。应对的方法之一就是在矿工避灾路线上每隔一定距离设置一些避难硐室。避难硐室有永久避难硐室和临时避难硐室之分。永久避难硐室为预先设置，其设置于交通路线附近，备有供避难人员呼吸用的供气设备、自救器、药品和饮水等，可作为救护基地；临时避难硐室是由避难人员在事故出现后临时构筑的[1]。

矿井下避难硐室是紧急避险的重要设施，其可为避险人员提供有效的防护空间，但其出入口部位往往也是防护的薄弱部位，因为爆炸冲击波、毒气等，都有可能从出入口进入室内，所以分隔避难硐室内外空间的防护密闭门是生命保障工程的第一道关键防线，其直接关系着进入避难硐室后工作人员的生命安全，同时对外还要能够抵抗爆炸冲击、抵御高温、隔绝有毒有害气体，因此，对矿井下避难硐室防护密闭门的性能进行研究具有重要意义。

2矿井下避难硐室防护密闭门在国内外的专利概况

2.1世界各国专利申请趋势分析

早在20世纪30年代前人们就开始对矿井下避难硐室进行了研究。总体上来看，世界各国关于矿井下避难硐室的专利申请量呈现一个比较明显的增长趋势。在20世纪70年代前，申请量还不是很大，但整体呈稳步增长趋势；而在20世纪90年代之后，呈现一个迅速增长趋势。上述数据表明，避难硐室能够减少井下由于各种灾害导致的人员伤亡，引起了国内外业内人士的重视，逐步成为了研究热点，相应的出现了大量的关于矿井下避难硐室的专利申请。

2.2中国专利申请趋势分析

中国在2004年开始有了第一件关于矿井下避难硐室防护密闭门方面的专利申请，从2004年到2008年之间，关于矿井下避难硐室防护密闭门的专利申请并不多，从2009年开始，申请量呈明显增长趋势，直至2012年，仅一年的申请量高达29件。通过上述数据统计和分析可知，相对国外一些采矿比较发达的国家，我国关于矿井下避难硐室防护密闭的研究虽然起步相对较晚，但如今在借鉴了国外发达国家成功经验的基础上，结合我国矿山开采特点以及有关政策的扶持，相关的专利申请也在大量涌现，这说明了业内人士越来越重视矿井下避难硐室防护密闭门的研究，同时对专利保护的意识也在不断地加强。

2.3专利申请技术主题分析

从矿井下避难硐室防护密闭门的材料上区分，矿井下避难硐室防护密闭门主要分为3类：钢筋混凝土避难硐室防护密闭门、钢结构避难硐室防护密闭门以及组合结构避难硐室防护密闭门。

早期的矿井下避难硐室防护密闭门是由钢筋混凝土制成的，通常包括门扇、门框、密闭装置、连接门框与门扇的铰页以及用来闭合门框与门扇的闭锁，可以在一定程度上满足防护密闭的要求，具有造价相对低、后期维护管理相对方便等优点，但也存在一些缺陷，如门体相对来说厚大笨重、安装不便；混凝土表面易出现裂缝，给防护密闭门的结构强度和耐久性甚至气密性构成威胁；在冲击波瞬间作用下结构会发生动力反弹，门框在反弹作用下存在安全隐患等。而对于钢结构避难硐室防护密闭门，虽然造价高但是外观美观。近年来，相关人员在传统的钢筋混凝土和钢结构避难硐室防护密闭门的基础上，提出了一些组合结构的避难硐室防护密闭门。例如采用混凝土和钢板的组合。

从矿井下避难硐室防护密闭门功能上区分，典型的避难硐室防护密闭门主要有以下几种：

（1）防护密闭门。即有一定的抗力防护要求，又能满足一定的密闭性要求的矿井下避难硐室防护设备，其属于避难硐室门领域最基础的结构形式，例如公开号为CN102268952A的专利申请，其公开了一种煤矿井下用气囊式密封舱门。

（2）抗爆密闭门。公开号为CN202202890U的专利申请是由黑龙江省华升救援装备有限公司申请的，公开了一种矿井用救生舱防爆隔绝舱门，包括舱体板和椭圆形舱门，舱门内外绞盘用立轴连接，内外绞盘再和主连杆连接，主连杆和两个连杆连接，两个连杆和两个带动杆连接，用连杆、带动杆控制六个锁点，使密封用的硅橡胶条受力均匀。

（3）带有隔热结构防护密闭门。矿难发生时，往往会伴随着高温烟气，为了使矿井下避难硐室能够更好地隔绝外界高温，防止避难硐室内的环境恶化，带有隔热结构的防护密闭门应运而生。如公开号为CN102418469A的专利申请，公开了一种井下避难硐室用防护密闭门，其门扇内部填充有隔热棉。

（4）带有观察窗防护密闭门。避难硐室作为一个遇突发性事故供井下避险人员自我防护的设施，其仅是一种临时性的避难场所，避险人员应该根据外部事故严重程度和环境参数显示情况，选择最佳时机逃离，故在避难硐室上设置观察窗，避险人员可通过窗口对外部环境进行实时监测，显得尤为重要。如公开号为AU2007200266A的专利申请，其公开了一种矿用井下避难硐室，其防护密闭门上同样设置有观察窗。

3结语

本文通过对德温特世界专利索引数据库和中国专利文摘数据库中世界各国关于矿井下避难硐室防护密闭门专利申请的梳理分析，简要介绍了矿井下避难硐室防护密闭门的类型及技术特点，并按照技术主题类型例举了一些典型的专利申请。通过上述统计分析可知，近年来关于矿井下避难硐室防护密闭门的专利申请量呈显著增长之势，虽然我国相对国外一些采矿发达的国家起步较晚，但随着政府的重视、政策的鼓励以及业内人士的高度关注，专利申请量呈迅速增长之势，技术含量也在不断地提高，取得了一定的研究成果。专利申请数量是整个行业技术发展的重要衡量指标，相对于国内众多高校、科研院所、企业以及个人，现有的专利总量还是远远偏少的，因此我们应当进一步重视专利保护，强化专利意识，将研究成果及时转为专利成果。

参考文献

[1]“煤矿井下避难硐室与救生舱关键技术研究”，孙继平，煤炭学报，第36卷第5期，2011年5月.

作者简介

陈艳（1988-07），女，汉族，籍贯：江苏泰州，当前职务：实质审查员，当前职称：研究实习员，学历：硕士研究生，研究方向：固体力学。