(57)【要約】事故検知器（６）と、毒性のない非可燃性の警報ガスの供給源（７）と、所定の事故（８）の発生に対して事故検知器（６）から受信した信号に基づいて警報ガスを放出する制御手段とを備えた安全システムである。また、本発明は、地下鉱坑（１）において安全システムを作動させる方法を開示する。
2005520074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの事故検知器と、毒性のない非可燃性の警報ガス供給源と、所定の事故の発生に対して上記事故検知器から受信した信号に基づいて上記警報ガスを放出する制御手段とを備えた安全システム。
【請求項２】
前記事故検知器が前記ガス供給源から遠隔位置に配置された請求項１記載の安全システム。
【請求項３】
前記事故検知器から送信された信号が該事故検知器を起動する事故を識別する信号である請求項１または２記載の安全システム。
【請求項４】
前記事故検知器はガス検知器と地震検知器と温度検知器の中の少なくとも１つを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項５】
前記事故検知器から送信された信号が事故の種類を示す請求項４記載の安全システム。
【請求項６】
前記事故検知器は少なくとも１つのガス検知器であり、該ガス検知器から送信された信号は検知されたガスの種類を示す請求項５記載の安全システム。
【請求項７】
前記ガス検知器から送信された信号は、前記事故検知器により検知されたガスの濃度を示す請求項６記載の安全システム。
【請求項８】
前記地震検知器からの信号が、検知された地震の大きさを示す請求項４または５記載の安全システム。
【請求項９】
温度検知器から受信した信号が、前記事故検知器の環境の温度の読みを示す請求項４または５記載の安全システム。
【請求項１０】
前記信号が前記制御手段に送信される前に、事故が所定時間検知されねばならない請求項１〜９のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項１１】
前記信号が前記制御手段に送信される前に、所定レベルの事故が検知されねばならない請求項１〜９のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項１２】
前記信号が前記制御手段に送信される前に、所定レベルの事故が所定時間検知されねばならない請求項１〜９のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項１３】
前記ガスの供給源が加圧可能な容器である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項１４】
前記制御手段は前記容器内で作動される弁を含む請求項１３記載の安全システム。
【請求項１５】
前記制御手段の弁は電気的、機械的または液圧的に作動され、前記制御手段は前記弁の電気的、機械的または液圧的供給源を有する請求項１〜１４のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項１６】
前記警報ガスが芳香処理されている請求項１〜１５のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項１７】
前記ガスがカンキツ類の芳香を有する請求項１６記載の安全システム。
【請求項１８】
前記ガスが窒素ガスである請求項１〜１７のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項１９】
前記警報ガスは鉱坑の空気流取り入れ装置内に放出され、該警報ガスは空気流により鉱坑の作業現場に運ばれる請求項１〜１８のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項２０】
前記事故検知器は、前記信号を、固定された有線接続または無線通信の少なくとも１つにより、前記制御手段に送信する請求項１〜１９のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項２１】
前記無線通信は、無線波、マイクロ波および赤外波を含む請求項２０記載の安全システム。
【請求項２２】
前記事故検知器からの信号は遠隔制御ステーションにより受信可能である請求項１〜２１のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項２３】
前記遠隔制御ステーションは地表面に位置している請求項２２記載の安全システム。
【請求項２４】
サイレンと警報灯を備え、前記制御手段は、前記事故検知器から受信された信号に応じて、警報ガスを放出することに加えて、前記サイレンと警報灯を作動する請求項１〜２３のいずれか１項に記載の安全システム。
【請求項２５】
安全システムを作動する方法であって、
ａ．少なくとも１つの事故検知器を第１の所定場所に設置する工程と、
ｂ．加圧された無毒で非可燃性の警報ガスの供給源を第２の所定場所に設置する工程と、
ｃ．前記第１の場所で所定の事故を検知することで、前記事故検知器から前記加圧ガス容器に連係した制御手段に信号を送信する工程と、
ｄ．前記信号を受信することで、警報ガスを前記第２の場所に放出する工程とを有する方法。
【請求項２６】
前記第１の場所は鉱坑の通路であり、前記第２の場所は鉱坑作業現場の近傍である請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記警報ガスが鉱坑作業現場近傍の鉱坑の空気流取り入れ口内に放出される請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記加圧ガスの供給源と前記鉱坑作業現場間が所定の最大距離に保たれる請求項２６または２７記載の方法。
【請求項２９】
前記鉱坑作業現場の進行に応じて、追加の加圧ガス容器を設置する工程を有する請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
すでに設置された加圧ガス供給源を再配置する工程を有する請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
各事故検知器は警報信号を所定範囲に渡り送信する請求項２５〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
各警報信号はまた遠隔位置の制御ステーションにも送信される請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
実質図１および図２を参照してここに記載したような安全システム。
【請求項３４】
実質図１を参照してここに記載したような安全システムを作動する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は安全システムに関し、特に、限定するものではないが、地下鉱坑の安全システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地下の採掘作業における主要な関心の１つは鉱夫の安全である。鉱夫の安全に対する重大な脅威は、ガスの存在、地震の発生、および鉱坑の開坑部と通路における火災の発生を含む。
【０００３】
鉱山人員は、メイン輸送路から分岐した通路、典型的には１０００メートルの距離も離れた通路で頻繁に作業する。火災がメイン輸送路で発生した場合、作業中の鉱夫は、誰か他の人が彼らに早めに避難するように警告していることに応答しなければならない。さらに、鉱夫は採掘作業の極度の雑音からの聴覚保護用具を着用していなければならないので、従来の警報は聞かれていないことがしばしばある。
【０００４】
従って、鉱夫はフラッシュライトなどの視覚的な警報システムを見たり、または警報器が起動されたときにサイレンをいつも聞くことができるとは限らない。
【０００５】
同じ理由で、地上レベルの緊急班の対応時間もまたしばしば遅れることがある。
【０００６】
さらに、鉱夫は、また、メタンまたは一酸化炭素のような、負傷あるいは死に結びつく可能性のある有害で可燃性のガスに偶然にさらされるかもしれない。鉱夫はそのようなガスの存在についてできるだけ早く警告されることが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現存する警告システムの１形態はいわゆる「悪臭ガス」警告システムである。このシステムは非常に不快なガスを用いて切迫した危険を鉱夫に警告する。特定のガスは吐き気を催すようになる時点まで不快である。
【０００８】
火災または他の緊急事態の場合は、悪臭ガスが鉱坑の主要な換気システムに導入され、そこからそれが鉱坑全体に拡散される。
【０００９】
これにはいくつかの不都合があり、多くの例ではその使用に対する障害となっている。１つの不都合は悪臭ガスが鉱坑全体または少なくともその実質部分に広がることである。ひとたび特別な事態が処理されると、作業者は作業を再開するに当たって、不快なガスが四散するまで待機しなければならない。このことは明らかに他の観点で生産時間の損失となる。
【００１０】
別のより重大な問題は、いくつかの実例では、ガスが嘔吐を引き起こすかもしれない吐き気を引き起こすということである。鉱夫が、通り過ぎるかあるいは生き続けるために呼吸装置に頼らなければならない煙い環境にいる場合は、嘔吐は彼のマスクを取り外すことを彼に強いるかもしれない。これは、彼がまず第1に回避しようとしていた煙に彼をさらすことになる。
【００１１】
別の不都合は、悪臭ガスシステムの警告効果が鉱山の換気装置による大気の流れに依存するということである。いくつかの最もありそうな例では、例えば、火災からの煙が、悪臭ガスが達する前に、作業場の鉱夫に達する可能性がある。そのような場合には、これは悪臭ガス警告システムを効果のないものにしている。他の有毒ガスについて同じことが言える。
【００１２】
鉱山の遠隔の部分での小火災の場合には、換気装置の中への悪臭ガスの放出によって、鉱坑全体あるいは少なくともその実質部分から避難させられることになるであろう。このことは、火災が鉱坑全体の閉鎖を必要としない十分に効率的に処理できる場合は、生産的な時間の不必要な損失となる。
【００１３】
さらに、視覚的または聴覚的な警報装置に人々が早く反応することも困難かまたは不可能な他の場合もある。この例としては、聴力または視力またはその両方とも弱い人々が通常いる老人ホームがある。他の例は、耳の聞こえない人々、盲目の人々あるいは物理的に障害のある人々のための施設が含まれる。
【００１４】
本発明は、前述の課題のいくつかを少なくとも部分的に軽減する安全システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、少なくとも１つの事故検知器と、加圧された毒性のない非可燃性の警報ガスの供給源と、所定の事故の発生に対して上記事故検知器から受信した信号に基づいて上記警報ガスを放出する制御手段とを備えた安全システムが提供される。
【００１６】
また、前記事故検知器は前記加圧ガス供給源から遠隔位置に配置され、前記事故検知器から送信された信号が該事故検知器を起動する事故を識別する信号であるように設けられている。
【００１７】
前記事故検知器はガス検知器と地タイマー検知器と温度検知器の少なくとも１つを含み、前記事故検知器からの信号が事故の種類を示すように設けられている。
【００１８】
本発明はさらに、前記事故検知器は少なくとも１つのガス検知器、好ましくは多数のガス検知器を含み、少なくとも１つのガス検知器から送信された信号は検知されたガスの種類を示す。
【００１９】
さらに、前記信号は検知されたガスの濃度、検知された地震の大きさ、または事故検知器の環境の温度の読みをそれぞれ示すように設けられている。
【００２０】
本発明は、また、信号が前記制御手段に送信される前に、事故を所定時間検知するか、または、所定レベルの事故を検知、または所定レベルの事故を所定時間検知することを要求するものである。
【００２１】
また、警報ガスの供給源が加圧可能なガス容器であり、制御手段は前記容器内で電気的に作動される弁を含み、前記制御手段は前記弁の電気供給源を含む。
【００２２】
前記警報ガスは芳香処理されている窒素ガスであり、また前記ガスはカンキツ類の芳香を有する。
【００２３】
前記警報ガスは鉱坑の空気流取り入れ装置内に放出され、該警報ガスは空気流により鉱坑の作業現場に運ばれる。
【００２４】
前記事故検知器は前記信号を、固定されたタイム接続または無線波、マイクロ波および赤外波を含む無線通信により、前記制御手段に送信する。
【００２５】
また、本発明は、サイレンと警報灯を備え、前記制御手段は、前記事故検知器から受信された信号に応じて、警報ガスを放出することに加えて、前記サイレンと警報灯を作動する安全システムを提供する。
【００２６】
前記事故検知器からの信号は遠隔制御ステーションにより受信可能であり、遠隔制御ステーションは地表面に位置している。
【００２７】
本発明は、また、安全システムを作動する方法であって、
ａ．少なくとも１つの事故検知器を第１の所定場所に設置する工程と、
ｂ．加圧された無毒で非可燃性の警報ガスの供給源を第２の所定場所に設置する工程と、
ｃ．前記第１の場所で所定の事故を検知することで、前記事故検知器から前記加圧ガス容器に連係した制御手段に信号を送信する工程と、
ｄ．前記信号を受信することで、警報ガスを前記第２の場所に放出する工程とを有する方法を提供する。
【００２８】
また、前記第１の場所は鉱坑の通路であり、前記第２の場所は鉱坑作業現場の近傍である。
【００２９】
さらに、前記警報ガスが鉱坑作業現場近傍の鉱坑の空気流取り入れ口内に放出される工程を有する。また、前記加圧ガスの供給源と前記鉱坑作業現場間を所定の最大距離に保つ工程を有する方法を提供する。
【００３０】
前記鉱坑作業現場の進行に応じて、追加の加圧ガス容器を設置する工程を有する方法、または、すでに設置された加圧ガス供給源を再配置する工程を有する方法が提供される。
【００３１】
さらに、各事故検知器は警報信号を所定範囲に渡り送信する工程を有する方法が提供される。
【００３２】
さらに、各警報信号は、遠隔位置の制御ステーションにも送信されるように提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１に示す本発明の一実施の形態では、鉱坑（１）の平面図が示されている。鉱坑（１）はメイン輸送路（２）と数個の鉱坑開坑部（３）を含む。各開坑部は鉱夫が岩を掘削する採掘作業現場を提供する。開坑部（３）の長さは典型的にはおよそ１０００ｍの単位であり得る。
【００３４】
鉱坑は空気流取り入れ装置（図示せず）により換気される。空気（９）は該装置内の鉱坑作業場を介して開坑部に強制的に下降され（１０）、作業現場（４）に到達される。
【００３５】
メイン輸送路（２）には鉱夫が緊急の場合に避難できるいくつかの避難所（５）がある。また、メイン輸送路と開坑部にはいくつかの事故検知器（６）と加圧ガスの供給源（７）がある。特定の場所の事故検知器（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）はその近傍の特定の加圧ガス供給源（７ａ，７ｂ．７ｃ）に電気ケーブルによって接続されている。供給源（７ａ，７ｂ．７ｃ）は、事故検知器（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）から所定範囲内にあり、かつ、事故検知器（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）から空気流の方向にあるものが選択される。これは、空気流とともに広がる煙により影響を受ける可能性のある場所はどこでも危険について間に合うように警告されることを確実にするために成されている。
【００３６】
例えば、輸送路（２）における火災（８）の場合、火災からの煙が輸送路（２）の下方に広がり、少なくとも開坑部（３ａ）に進入し、そのため空気流取り入れ装置からの空気流により、煙（図示せず）が作業現場（４）に送り込まれるであろう。ひとたび煙が作業現場（４）に到達すると、鉱夫（１１）は、早めに警告を受けていない場合は、安全装具を着用して煙の中を通り、広がる火災（８）の中を通る可能性もあるが、避難所に向かって徒歩で戻らなければならないであろう。
【００３７】
開坑部（３ａ）の入り口近くの事故検知器（６ａ，６ｂ，６ｃ）が煙を検知し、そして予めセットされた２０秒間よりも長く煙を検知した場合は、それは接続されたガス供給源（７ａ，７ｂ，７ｃ）と地上位置の制御室（図示せず）に信号を送信するであろう。
【００３８】
信号を受信すると、接続されたガス供給源（７ａ，７ｂ，７ｃ）の制御手段は加圧ガス容器（図示せず）を開放し、毒性のない非可燃性のカンキツ類の香りの窒素ガスを、鉱坑の空気流取り入れ装置の空気流に放出するであろう。カンキツ類の香りのガスは空気流により搬送され、それは作業現場に到達する。鉱夫はカンキツ類の香りのガスの臭いをかぐとすぐに、彼らは警報が発令されたことを覚知するであろう。そして彼らは安全装具を着用して輸送路（２）の避難所（５）に向かって徒歩で戻る機会を有する。
【００３９】
加圧ガス供給源用の警報装置（２０）の詳細を図２に示す。それは、鉱坑の開坑部（３）の壁部に装着可能な金属製の収納箱（２１）を示す。収納箱（２１）は従来の警報灯（２２）と可聴性のサイレン（２３）を有する。加圧ガスを内包する容器（２４）は警報装置（２０）の内部に固定されている。ガス容器（２４）は、ガスを装置（２０）の外部に放出することができるように、警報装置の外部カバーを通って延在する放出口（２５）を有する。装置（２０）は機器の干渉を防止するロック（２６）を備える。
【００４０】
これは、避難が必要な事故の発生から僅か２０秒以内で、作業現場の鉱夫は警報を知らされるといった利点があることは、当業者に明らかであろう。これは、鉱夫が事故について知ることなしに危機的な数分間またはそれより長い時間でさえ経過してしまうかもしれない現今のものとは対照的である。実際に、鉱夫は作業現場で煙の臭いをかいで初めて事故を知るようになるといったことがしばしば起こっている。カンキツ類の香りのガスはその供給源から６００ｍも離れた距離まで臭いをかぐことができることが、試験的に確立されている。
【００４１】
同じことが有毒ガスが存在する場合にも適用され、その場合は、鉱夫はただ彼らが持ち運ぶ他の携帯式ガス検知器具がそのようなガスの存在を彼らに警告するときに、ガスの存在を知るようになるであろう。同様に、鉱夫は鉱坑の他の部分における地震、即ち、反応すべき時間が長くかかり、または鉱坑のどこかの場所では温度が上昇する危険の可能性がある地震、についても警告を通知されることができる。
【００４２】
前述のように、事故検知器（６ａ，６ｂ，６ｃ）はまた、それらの信号を地表面位置の制御室に送信する。制御室は、事故の種類（火災、有毒ガスの種類、地震、環境温度）と、事故の大きさ（ガス濃度、例えばリヒタースケールによる地震の大きさ、特定温度）と、例えば（事故検知器が信号の送信を続けることを伴うことにより）火災の拡大と（信号を送信する多数の分散配置された事故検知器から）事故の分布区域、とを直ちに確認する能力を有するであろう。これにより制御室は事故を克服するのに最適の動作をとることができ、生命を助けることもでき、適当な場所に作業を集中し、影響のない区域に対する不要な混乱を避けるものである。
【００４３】
採掘作業は通常は持続されるので、ガス供給源（７）は作業現場のごく近傍位置に維持するために開坑部に沿って移動することができ、または、好ましくは、ガス供給源は作業現場が所定距離（カンキツ類の香りのガスの臭いを確実に嗅ぐことができる約６００ｍの距離よりも短くあるべきである距離）だけ移動するごとに、新たなガス供給源を配置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
これによりガス警報を作業現場の鉱夫に通知することができ、彼らが吐き気や嘔吐を引き起こす可能性がなくなることも明らかであろう。これ（吐き気や嘔吐）は、鉱夫が呼吸装置を装着して濃い煙の中を通らなければならない鉱坑から成功裏に避難することにとって、非常に不愉快である。
【００４５】
鉱坑の制御の役割は通路において温度を検知することを含む。鉱夫の近くの環境の温度を検知することにより、この環境での温度の危険な上昇に対してさらに迅速に反応することができる。
【００４６】
これは本発明の単に一実施例であるということが理解されるであろう。また、本発明の請求範囲から外れることなしに、いくつかの実施の形態の変形も可能である。
【００４７】
例えば、同様の装置を聴力または視力またはその両方とも弱い人々が通常いる老人ホームに設置することも可能である。警報信号として臭いを用いることにより、人々がいち早く警報に反応できる可能性が増大する。同様の装置を他の介護施設、家庭内の家、レストラン、オフィス等にも設置することができる。これらのすべての場所では、安全システムを設置することは、少なくとも人々がいち早く警報に反応できる可能性を増大させるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の安全システムが配置された鉱坑の平面図である。
【図２】本発明の加圧ガス容器用ハウジングの一部断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  鉱坑、    ２  輸送路、    ３  開坑部、    ４  作業現場、    ５  避難所、    ６  事故検知器、    ７  ガス供給源、    ２０  警報装置、    ２１  収納箱、    ２２  警報灯、    ２３  サイレン、    ２４  ガス容器、    ２５  放出口、    ２６  ロック
【図１】
2005520074.tif 000003
【図２】
2005520074.tif 000004
【国際調査報告】
2005520074.tif 000005
2005520074.tif 000006
2005520074.tif 000007