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矿难营救设施的设计与研究 　　随着采矿业的发展矿难事故频发，矿工的人身安全令人堪忧。矿难问题的出现给我国经济发展和矿工安全带来不良影响。因此，如何设计出科学安全的矿难营救设施已成为当代设计师面临的重点及难点。 　　矿难事件频发既造成巨大的经济损失又造成人员伤亡，给原本幸福的家庭带来灾难，所以矿难问题引起了国家和社会各界的高度关注。在灾难与悲剧面前如何保证被困人员的人身安全尤其重要，若矿难问题得不到遏制就会成为构建中国和谐社会和可持续发展道路上的绊脚石。因此，研究矿难营救系统成为本项工作的重点及难点。 　　矿难研究的背景 　　煤炭是我国主要能源之一并且占有非常重要的地位。我国煤炭产量居世界领先水平，随着我国工业发展约65%以上的能源都来源于煤炭。在我国矿难事故频发，据统计，我国每开采百万吨煤矿矿工死亡人数为3.86，印度0.41，俄罗斯0.32，南非0.12，中国煤矿的死亡率居世界首位。矿工是采矿业发展的推助器，矿工的生命安全保障是社??关注的焦点，在我国矿工的人身安全一直处于让人堪忧的地位。因此，矿难营救设施的设计在保障矿工安全营造矿藏开采方面起到非常重要的作用。 　　矿难发生分为主客观因素 　　客观因素 　　矿难主要由瓦斯爆炸、煤尘爆炸、矿井火灾引起的。瓦斯爆炸形成原因是瓦斯与空气接触混合后位于矿井下的机械设备运作时产生摩擦使得被摩擦机械周围的空间温度升高，达到一定高温后空气与瓦斯混合气体发生氧化并产生冲击波导致矿井坍塌或人员伤亡。因此，瓦斯爆炸是所有安全隐患中高发事故，这一问题已不单是某个国家面临的问题也是全球各国面临的严峻难题。据研究表明，在矿井下最高事故率发生基本都体现在采挖工作环节方面，引起爆炸的原因是由于采挖工作时引起的电火花导致。 　　矿井水灾：矿井水灾的概率不是很高，这是由于矿井水灾由于环境地理位置达到一定条件后诱发所致。当地下水灌满整个矿井而地表水层、断层、旧巷或是采空区积水崛到河流断层时容易造成此类事故发生。河水突然灌入井巷这是引发矿井水灾的直接原因。 　　主观因素 　　监管不到位：管理人员对矿井内的环境监管不到位造成安全隐患。由于监管人员的疏忽没有做好相应的监督造成矿井顶板掉落，监管人员未能及时查出顶板松动或不牢固的安全隐患使得顶板最终掉落导致人员伤亡。 　　矿工自身专业素质低：矿工既缺乏煤矿安全知识，又缺乏专业指导与统一管理经验。矿井操作人员通过考试取得资格证，虽然掌握相关基本知识，但对煤矿安全缺乏全面培训，对煤炭安全事故的原因也是一知半解。另外，采矿企业缺乏系统管理的法律法规，领导人责任心不强也是诱因之一。 　　腐败问题：由于贪污腐败导致偷工减料、设备损坏以及采用陈旧的技术手段进行施工等原因，也会造成不同程度煤炭事故发生。 　　施工人员心理问题：由于贪污腐败现象引起的同工不同酬造成矿工情绪消极，采矿过程中没有合理的安排造成矿工超负荷工作导致矿工心理素质和情绪变化造成施工人员操作中的失误。 　　矿难营救设施设计 　　矿难的发生是由多种因素造成的，必须在事故发生以前做好相应的措施和准备才是减少矿难事故发生的根本。根据相关人员的走访和调查：矿工在事故发生时基本处于工作面并与外界失去联系，被困人员一小时或更短时间内由于各种连锁事故反应，如溺水、中毒和缺氧等原因无法得到及时救援而死亡的现象约占矿难死亡比例的70～85%。因此，关键施救的半小时或一个小时决定了矿工的生命安危。因此，在这生死关头之前所做的防护准备及自救互救措施就成为唯一的生存机会。 　　矿难自助工具研究设计 　　个体矿工防护小工具是为每个矿工人员配备的基本防护工具和急救防护工具。其中基本防护工具包括：头部防护、呼吸面罩、耳塞、防护服、手部防护、腿部和脚步防护；急救防护工具包括：呼吸防护、过滤式防尘口罩（如图1）、复式防尘口罩、过滤式自救器、隔离式自救器等。 　　头部防护：矿灯是工作人员下井后必须携带的主要照明工具。这是因为矿井地下形式复杂，在事故发生时电源供应被切断后矿灯的照明起到非常重要的作用。因此一定要保证矿灯制作的质量和矿灯电池的使用寿命（加图2）。 　　安全帽是矿工工作人员最基本的头部防护工具，主要预防头部上方各种突发事故；眼睛是矿工自救互救最重要的部分，护目镜作为矿工眼睛的重要保护工具。因此，护目镜要注重材质的选择和造型的设计；矿工在矿井下作业机械的噪音会损害耳膜影响矿工听力，因此必须对耳朵进行防护；耳塞是防止噪音和隔绝噪音的重要工具；防护服主要起到隔离粉尘保温以及防止静电的作用；防护手套，主要是工作中操作各种工具防止手部受伤；腿部防护安全靴，主要防护腿部受伤以及保持脚步温度防止在工作中滑倒起到隔绝潮湿的作用。 　　呼吸防护工具是用来防护粉尘避免吸入有毒气体防止呼吸道感染的工具。呼吸防护工具主要有三