咸士玉，张晓升，王永岗，王武魁，李 凯

(长治清华机械厂， 山西 长治市 046012)

矿用救生舱(以下简称救生舱)是煤矿井下安全避险“六大系统”中紧急避险设施的重要装备，是国家安监总局、煤矿安监局要求各煤矿必须配备的安全装备。救生舱能够为矿难发生后被困的幸存人员提供躲避爆炸冲击、有毒有害气体及其它伤害的避险空间。这对于保障矿工生命安全，将矿难造成的损失降到最低，促进煤矿安全生产具有十分重要的意义[1-3]。

救生舱舱体作为避险人员的第一道防护屏障，是救生舱最主要的组成部分。矿难发生时，瓦斯爆炸、煤尘爆炸会对舱体产生很大的爆炸冲击力；同时，可能伴有顶部坍塌等现象。因此，要保证救生舱应有的防护功能，舱体必须具备抗冲击、抗压、高强度及高刚度等性能[4-6]。

1 救生舱舱体结构方案的提出

1.1 救生舱舱体结构设计原则

由于我国煤矿井下巷道尺寸普遍比较狭小，为了降低救生舱井下运输与安装的难度，提出了模块化分段式的设计理念。因此，在进行方案设计时，为了节约时间成本，首先对各方案的单个舱段进行了有限元仿真计算分析与比较，确定最佳方案，最后对最佳方案的整舱进行应力和变形计算。

救生舱舱体设计可承受压力为0.5 MPa，假设均匀作用于救生舱舱体的外表面上；根据救生舱所处的实际工作环境以及舱内生存空间的基本设计要求，提出模块化舱段的方案和结构形式。综合考虑焊接性能和强度要求，舱体结构件材料选用碳素结构钢Q345A。……