地下礦山的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，地質(zhì)條件、賦存條件和水文條件等很復(fù)雜，因此在開(kāi)采過(guò)程中，冒頂片幫、涌水溜泥、瓦斯爆炸和著火燃燒等事故時(shí)有發(fā)生。為了工作人員的生命安全和保護(hù)生產(chǎn)資源，當(dāng)事故災(zāi)害發(fā)生后，必須采取有效的補(bǔ)救措施，但是救護(hù)人員有時(shí)無(wú)法直接進(jìn)入事故現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行營(yíng)救任務(wù)。近年來(lái)研發(fā)的礦井救援機(jī)器人、井下救生艙等救援設(shè)備，在某些場(chǎng)合有效地緩解了這一矛盾。 　　礦井救援機(jī)器人開(kāi)始用于礦山安全救援 　　目前，礦井救援機(jī)器人的行走底盤多采用雙履帶或4條履帶結(jié)構(gòu)，不但增大了車體與地面的摩擦系數(shù)，而且能夠平穩(wěn)地越過(guò)一定高度的障礙，顯著提高了機(jī)器人的行走效率，便于達(dá)到更多的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)點(diǎn)。機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主動(dòng)擺臂形式，可由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 　　礦井救援機(jī)器人的擺臂，一般由腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕俯仰關(guān)節(jié)和腕回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)組成；腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)確定末端執(zhí)行器（機(jī)械手）的空間位置；兩個(gè)腕關(guān)節(jié)確定機(jī)器手的姿態(tài)。 　　機(jī)器人用機(jī)械手接觸目標(biāo)的過(guò)程是：車體首先運(yùn)行到目標(biāo)附近，然后讓腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)依次轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)；兩個(gè)腕關(guān)節(jié)同時(shí)配合運(yùn)動(dòng)，使機(jī)械手到達(dá)目標(biāo)的適當(dāng)部位，進(jìn)行所需要的處理工作。由于具有5個(gè)關(guān)節(jié)，機(jī)械臂具有良好的空間姿態(tài)調(diào)節(jié)功能。 　　機(jī)械臂末端的工作空間，表示機(jī)器人機(jī)械手的活動(dòng)范圍，是機(jī)器人工作運(yùn)動(dòng)靈活性的重要指標(biāo)。因此，如何使機(jī)械臂的各部分尺寸實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，擴(kuò)展機(jī)械手的工作空間，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)靈活性，是機(jī)器人總體設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方案的重要課題，目前國(guó)內(nèi)外仍在繼續(xù)深入探索，新型礦井救援機(jī)器人不斷出現(xiàn)。 　　礦井探測(cè)機(jī)器人是一種機(jī)體較小的專用機(jī)器人，它可進(jìn)入工作人員無(wú)法達(dá)到的區(qū)域，進(jìn)行環(huán)境狀況探測(cè)，能夠獲取現(xiàn)場(chǎng)圖像、氣體參數(shù)、環(huán)境溫度以及雜音聲響等，并將這些信息實(shí)時(shí)地傳輸?shù)街付ǖ倪h(yuǎn)端計(jì)算機(jī)和地面指揮中心，通過(guò)先進(jìn)可靠的調(diào)度指揮平臺(tái)為決策者提供準(zhǔn)確的決策依據(jù)。 　　高速載人運(yùn)輸車輛提高了礦山救援效率 　　近年出現(xiàn)的礦井高速載人運(yùn)輸車輛，在礦山處理事故的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。這種車輛運(yùn)行速度較快（30～35 km/h），通過(guò)曲線半徑小（10～15 m）。當(dāng)?shù)V井發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，它可將涉險(xiǎn)人員快速運(yùn)到礦井外，并將救護(hù)人員和所需物品運(yùn)到事故現(xiàn)場(chǎng)。 　　高速載人運(yùn)輸?shù)闹饕夹g(shù)特點(diǎn)如下： 　?。?）行走裝置設(shè)有獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，可避免制動(dòng)時(shí)因車廂碰撞而脫軌；同時(shí)還采用兩軸軸箱承載式結(jié)構(gòu)，車輪踏面寬度增加10 mm，輪緣高度增加5 mm，也有利于車輛順暢運(yùn)行和防止脫軌； 　?。?）車體采用輕型高強(qiáng)度鋼板，設(shè)置內(nèi)、外掛式單門和搭扣式門鎖，門體拉動(dòng)靈活，結(jié)實(shí)耐用，并且易于維修整形和焊補(bǔ)； 　?。?）采用加強(qiáng)型車軸，裝配雙列圓錐滾子軸承；軸箱彈簧懸掛在車輪外側(cè)，改善了車輛動(dòng)力學(xué)性能，提高了車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性，并可延長(zhǎng)軸承壽命。 　　礦山移動(dòng)式救生艙已普遍推廣應(yīng)用 　　由于地下礦山生產(chǎn)條件比較惡劣、環(huán)境優(yōu)化難度大、發(fā)生事故的幾率較高等因素，存在較多的人員傷亡。根據(jù)世界各國(guó)對(duì)礦井事故的調(diào)查，在火災(zāi)和爆炸等事故發(fā)生瞬間，現(xiàn)場(chǎng)受到傷害死亡的礦工并不多，只是事故傷亡總?cè)藬?shù)的極小部分，絕大多數(shù)受害人員是在事故發(fā)生后，由于不能及時(shí)升井或逃離高濃度的有害氣體現(xiàn)場(chǎng)，導(dǎo)致窒息或中毒而死亡。在這種情況下，礦用可移動(dòng)式救生艙可提供躲避災(zāi)難的密閉空間能夠有效地防止有毒氣體的侵害，并利用艙內(nèi)齊備的生活條件，延長(zhǎng)避險(xiǎn)人員的生存時(shí)間，直至救援人員到達(dá)。 　　移動(dòng)式救生艙是應(yīng)對(duì)礦井事故的重要救援救生裝備；礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)救生艙的研究和制造已有多年歷史，南非、加拿大、美國(guó)及澳大利亞等國(guó)都有礦井營(yíng)救案例。我國(guó)的《中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》也已將礦井救生艙選為重點(diǎn)課題，其關(guān)鍵技術(shù)研究被列入“十一五”國(guó)家科技支承計(jì)劃，并已取得了可喜研究成果，先后在山西、陜西、河南及黑龍江等地的礦山進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用，取得了良好效果。 　　移動(dòng)式救生艙一般由過(guò)渡艙、生存頭艙、生存中艙、工具頭艙、工具中艙和工具底艙共7節(jié)艙體組成；同時(shí)還包括過(guò)渡艙與生存艙之間的門板、生存艙與工具艙之間的門板等。 　　目前推向市場(chǎng)的礦井移動(dòng)式救生艙，多為8人、10人、12人及18人座；將它停在適當(dāng)位置，當(dāng)?shù)V井發(fā)生事故后，可為無(wú)法及時(shí)撤離的礦工提供一個(gè)安全的密閉空間。它對(duì)外能夠抵御爆炸沖擊、高溫?zé)煔狻⒚绊斕案艚^有毒有害氣體；對(duì)內(nèi)能為被困礦工提供氧氣、食物和飲用水，去除有毒有害氣體。在無(wú)外界提供動(dòng)力的情況下，可保證贏得5天以上的生存時(shí)間。同時(shí)，它可以通過(guò)艙內(nèi)通訊監(jiān)測(cè)設(shè)備，引導(dǎo)外界人員及時(shí)準(zhǔn)確地救援。 　　過(guò)渡艙是災(zāi)害期間避險(xiǎn)人員進(jìn)入生存艙前實(shí)施洗氣的場(chǎng)所，也是人員及有關(guān)物品進(jìn)入生存艙的必經(jīng)通道。艙內(nèi)配有洗氣噴淋系統(tǒng)、醫(yī)用氧氣供氧系統(tǒng)、壓風(fēng)供氧系統(tǒng)，并裝置通訊、供水、壓風(fēng)接口及不銹鋼打包式集便器等設(shè)備。 　　生存艙是災(zāi)害期間供避險(xiǎn)人員生存的封閉空間。具有供氧和補(bǔ)充氮?dú)獾恼{(diào)節(jié)功能；設(shè)有過(guò)濾、降溫、降濕和照明裝置；備有食品、飲用水、藥品、蘇生器、吸收劑和工具等物品；裝置環(huán)境參數(shù)檢測(cè)儀表、大口徑泄壓閥和應(yīng)急通訊設(shè)備。 　　工具艙是放置過(guò)濾、降溫、降濕綜合裝置所需冷媒質(zhì)的獨(dú)立艙體。它采用與過(guò)渡艙和生存艙體同樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有同等的防爆、隔熱功能，必要時(shí)也可作為應(yīng)急逃生的緊急出口。 　　由于我國(guó)政府對(duì)礦山安全狀況非常重視，近年來(lái)對(duì)礦井救生艙的研制給予極大關(guān)注和支持，并取得了可喜成績(jī)。但是，我國(guó)有各類地下礦山近萬(wàn)座，救生艙的需求量很大，適用的艙型處于供不應(yīng)求態(tài)勢(shì)。 　　無(wú)須諱言，我國(guó)礦井救生艙研制工作起步較晚，初期產(chǎn)品的技術(shù)水平與世界先進(jìn)國(guó)家相比，還有較大差距，況且尚無(wú)統(tǒng)一制訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上影響了國(guó)產(chǎn)礦井救生艙的大批量迅速推廣使用?！笆濉币詠?lái)，這一礦山裝備技術(shù)發(fā)展很快，而且借鑒了先進(jìn)國(guó)家的制造和使用經(jīng)驗(yàn)，目前已有10余個(gè)企業(yè)可以為礦山提供規(guī)格適用的救生艙。 　　目前市面上的礦用救生艙種類很多，但有著很多共同的主要技術(shù)特點(diǎn)及要求。 　　首先，救生艙采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可根據(jù)井下空間及避難人數(shù)需求，組合成不同大小、不同規(guī)格的救生艙，其制冷和除濕運(yùn)作無(wú)需電力，簡(jiǎn)單易行，功能完備。 　　其次，艙體采用輕鋼框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)外有加強(qiáng)筋，輕便而堅(jiān)固，能夠抵抗0.3 MPa的爆炸沖擊，而且便于運(yùn)輸和移動(dòng)。 　　再次，采用壓風(fēng)和壓縮氧氣二級(jí)供氧，并且有三重隔熱和保濕措施，耐高溫性能良好，安全可靠。 　　最后，采用具有超強(qiáng)密封性能的氣閉門，艙內(nèi)維持200～500 Pa的正壓，生活環(huán)境舒適，并可有效地防止有毒有害氣體侵入。 　　礦山生產(chǎn)事故較多，事故類型復(fù)雜，需要多種監(jiān)測(cè)和救援設(shè)備。隨著礦業(yè)開(kāi)發(fā)技術(shù)的飛速發(fā)展，其研制水平不斷提高，應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，實(shí)是國(guó)家非常重視、業(yè)界方興未艾的裝備技術(shù)。