人机交互视角下的压缩氧自救器设计

目的为提升压缩氧自救器的舒适性和交互效率,从人机交互视角探析压缩氧自救器的创新设计路径。方法构建压缩氧自救器创新设计流程。通过文献搜集产品的人机交互问题,经德尔菲法评估后构建设计因素体系,梳理出穿戴方式、识别度、操作方式三层次的内容。基于AHP与DEMATEL方法调查专家意见,量化设计因素的综合权重、因果关系并获取其优先级。以穿戴方式为核心,提出“三角背带式”压缩氧自救器设计方案,运用量表评分和操作计时测试调查方案的满意度。结论通过AHP-DEMATEL法确定设计因素并开展创新设计,设计方案使产品更舒适和便捷,具有良好的人机使用特性,为压缩氧自救器人机交互研究提供了新的方法和建议。

新疆长距离输水隧洞施工安全设施布置研究

新疆某长距离引调水工程面临超长单工作面,工期长、隧洞埋深大、地质条件复杂,工作面及投入设备人员多,施工安全管理难度大等设计难点,虽然工程在施工初期对隧洞施工安全已制定专项施工危险源的预防措施,然而水利行业现行规程规范关于施工安全措施尚无明确规定。为了能再次提高事故发生时施工人员的生存几率,通过借鉴相关行业规程规范,提出了适宜长距离输水隧洞施工安全设施布置方案,为类似工程施工提供借鉴。

碳复合纤维储氧瓶的设计及可靠性研究

针对现有矿用自救器质量重、抗疲劳性能差等问题,将氧气瓶与碳复合纤维材料相结合,设计了一种碳复合纤维储氧瓶。通过竞品分析、试验测试和数值模拟等方法,开展了碳复合纤维储氧瓶可靠性研究,获取了关键技术参数,分析不同工况下碳纤维缠绕储氧瓶内胆的应力分布。结果表明:碳纤维缠绕储氧瓶与钢制气瓶相比,瓶重减小了25.7%,工作压力提高了15.0%,氧气储气量提高了30.0%;碳复合纤维材料的最小拉伸强度和弯曲强度分别为760和822 MPa;30 MPa工作压力、爆破压力以及300 N冲击载荷作用下,碳纤维缠绕储氧瓶内胆的最大应力分别为343.6、1168、8.7 MPa,均满足规范要求。

煤矿用自救器的应用与发展探析

对煤矿自救器的应用现状展开梳理,为煤矿自救器发挥作用和研究发展提供参考。通过分析煤矿用自救器基本结构、类型、功能、佩戴方式以及使用和管理维护流程,发现操作不当、维护及监管缺位导致很多自救器未能起到应有的保护作用。优化自救器部件、加强培训工作、提高自救器的管理水平可以极大提升自救器的可靠性,提高事故发生后井下人员的生存时间和生还几率。

通风安全仪器仪表管理系统设计

针对现有煤矿企业通风安全仪器仪表管理存在设备履历不完整、缺乏维修体制等问题,设计了通风安全仪器仪表管理系统。以自救器管理为例,介绍了系统的整体设计、采集节点的硬件设计、服务器管理软件设计等。该系统实现了对通风安全仪器仪表和领用人员的有效管理,使纸质资料电子化,履历信息系统化,设备维护方式更为合理,并且在采购、仓储、使用这3个方面达到了无缝衔接。

金属矿山安全避险“六大系统”设计思路

要做到安全避险"六大系统"合理的设计,需要结合矿山现场实际,综合考虑各种因素。以生产矿山的开拓、采准、采、出、运等生产中段为设计范围,提出了三网合一的设计思路,明确了井下避灾硐室数量的确定及配置原则,提出了生产矿山独立供水、联合供风的自救方案优选准则。确保"六大系统"设备仪器的设计选型合理,在抵御各种风险和灾变时能真正发挥安全保障作用。

煤矿井下紧急避险系统研究

分析了我国煤矿死亡事故中顶板和瓦斯事故死亡人数最多,分别占37.72%和29.18%。提出了煤矿井下紧急避险原则:地面最安全,遇险人员应尽快安全撤至地面。用于煤矿井下的紧急避险装置和方法应满足不影响矿井通风、没有引爆瓦斯等隐患、经济实用、利于安全生产等要求。提出了经济实用的自救器接力紧急避险方法:入井人员佩戴压缩氧自救器;在自救器所能提供的额定防护时间内,从采掘工作面等作业地点步行不能安全撤到地面的,必须在撤离路线上每隔一定距离(根据自救器防护时间确定)设置避难硐室,避难硐室内应设置压缩氧自救器,供遇险人员更换,保证遇险人员能安全撤至地面。指出了硬体救生舱存在的问题:通信依赖现有矿井通信系统、设置在巷道中会增加通风阻力、瓦斯达到爆炸浓度时蓄电池和制冷电机等会引爆瓦斯、爆炸冲击波会使救生舱门打不开遇险人员无法进入、整体运输困难、工作面同时作业人员多而救生舱容量小、首次投入和运行维护费用高等。

煤矿井下避难硐室与救生舱关键技术研究

提出煤矿井下避难硐室和救生舱建设原则:无大功率和大容量电源、无安全隐患、不影响矿井通风和安全生产、便于快速紧急避险、免维护或易维护、经济实用等。提出严禁将救生舱的生存舱与设备舱分离;救生舱不宜设置在巷道中;在一定的区域内宜分布设置多个中小型避难硐室或救生舱。提出煤矿井下避难硐室和救生舱宜采用高压气体膨胀制冷;风机宜采用气动风机;宜利用制冷系统的热交换器表面凝水除湿;宜采用压缩氧供氧;不宜采用蓄电池或外接电源供电照明;宜配备便携式O2、CO、CO2、CH4、温度、湿度等检测仪;传感器及分站、人员位置监测分站、调度电话等,应选用用户已有系统的配套设备;救生舱的排气孔、连接压风自救、供水施救、安全监控、人员位置监测和通信等系统的管线,宜分两侧布置。提出软体救生舱不宜在煤矿井下使用;除掘进工作面和临时作业场所外,煤矿井下其他巷道和作业地点均应有不少于2条步行安全撤至地面的通道。

煤矿井下紧急避险关键技术

提出避免逃生通道被堵的方法:构建不少于3条巷道(井),减少全部逃生通道被堵的概率;做到回风巷道(井)无机电设备,减少引爆瓦斯的火源;回风巷道不作行人巷道,减少了瓦斯爆炸等事故造成的人员伤亡。提出氧气呼吸器接力逃生方法:在遇险人员逃生路线上每隔一定距离设置避难硐室,避难硐室内设置氧气呼吸器。提出避难硐室自然降温方法:当构建避难硐室的煤层或岩层温度较低时,可通过避难硐室四周的煤、岩散热,避难硐室既不需要装备制冷设备,也不需要隔热处理;有直通地面钻孔的避难硐室,应由地面送风降温,不必在避难硐室内设置制冷降温装置;避难硐室直通地面的钻孔直径宜为700 mm,这样既增加了逃生通道,又利于地面送风降温。提出抗灾变能力强的管线布置方法:监测监控、人员定位、通信联络系统的电缆和光缆,压风自救和供水施救管路埋入巷道。提出无压气喷淋的避难硐室构建方法。提出了由氧气呼吸器、压缩氧自救器、逃生通道、避难硐室、避灾路线及指示和应急预案等组成的煤矿井下紧急避险系统。

生氧药剂对矿用化学氧自救器生氧温度的影响研究

自救器是矿山井下必须携带的个体防护装置。通过对不同生氧药剂的化学反应热分析、生氧温度的理论计算和实验测试,详细分析了NaO_2和KO_2药剂生氧温度的高低及变化,得出:在出现相对最高温度之前,NaO_2的反应速度及生氧温度明显高于在同时段内KO_2的反应速度及生氧温度;但出现相对最高温度之后,NaO_2的反应速度及生氧温度迅速衰减,且其衰减速度较KO_2的更快。等量KO_2药剂较NaO_2药剂的反应时间更长一些。建议矿用自救器优选KO_2为生氧药剂。

如何保证自救器的质量

本文通过具体实例介绍了自救器在生产过程中的出现的一些质量问题,并分析了这些质量问题会产生的一些后果,探讨了面对这些问题我们应该采取的措施。

6类矿用劳动防护用品存在的主要问题及对策建议

为掌握我国煤矿劳动防护用品的使用情况,针对矿灯、安全帽、安全靴、防尘口罩、工作服和自救器6类矿用劳动防护用品,对全国8个重点产煤省44家煤矿进行了实地调研,总结了6类矿用劳动防护用品存在的主要问题并提出了相应的对策建议。

建设煤矿安全紧急避险系统

煤矿井下紧急避险系统是在井下发生事故时,为遇险人员提供安全避险生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。文章对紧急避险系统三级体系做了介绍,对永久安全避险硐室建设的基本原则、技术参数与设备配置做了详细的论述。

立胜煤矿“1·5”特别重大电气火灾事故分析及防范措施

分析了立胜煤矿"1.5"特别重大电气火灾事故的发生时间、事故类型、发生地点及事故原因,认为该次事故为火灾事故,发生在2010-01-05T12:05中间井三道暗立井内,并得出导致该次事故的直接原因:中间井三道暗立井内有一根老化、破损的非阻燃电缆短路着火;矿井主要通风机在事故发生前没有运行,没有独立通风系统,通风设施不全,违规串联通风,中间井缺乏供水系统;矿井在-240 m水平以下区域无逃生通道;井下作业人员没有佩带自救器。最后提出了预防该类事故发生的措施:(1)严禁使用非阻燃电缆和老化、破损电缆;(2)严禁使用明令禁止的电器开关和设备,矿井供电系统必须按规定和标准设置漏电、过流和接地保护装置,并整定和校验;(3)除掘进工作面和临时作业场所外,井下其它巷道和作业地点均应有不少于2条通达地面的步行安全通道,每一个水平到上一个水平和各个采区都必须至少有2个可与通达地面的安全出口相连的行人安全出口;(4)矿井提升设备必须具有煤安标志;(5)矿井主要通风机不得停止运行,矿井必须具有独立的通风系统,必须按《煤矿安全规程》要求设置通风设施;(6)井下必须安装供水系统;(7)井下作业人员必须佩带压缩氧自救器。

基于无线射频技术的自救器使用模拟培训数据采集系统

文章介绍了一种基于无线射频技术的自救器使用模拟培训数据采集系统的设计,详细介绍了该系统的软、硬件设计。该系统可在实验室环境下模拟煤矿井下事故时采集"井下作业人员"的心率、体温等生理数据,并以此为依据对井下作业人员进行有针对性的培训。实验结果表明,该系统易于操作,性能稳定,可高效准确地获得被培训人员的生理数据,填补了目前自救器使用模拟培训领域的空白。

汶川地震救援人员一年后的焦虑状况及其影响因素

目的探讨某部汶川地震救援人员1年后的焦虑状况及其影响因素。方法在汶川地震1年后,应用状态-特质焦虑问卷、应对方式问卷、一般自我效能感量表、领悟社会支持量表对241名救援人员进行调查分析。结果 (1)救援人员特质焦虑分[(37.57±4.06)分]明显低于国内常模[(41.11±7.74)分],而状态焦虑分[(44.24±5.03)分]明显高于国内常模[(39.71±8.89)分],差异有统计学意义(均P<0.01)。(2)状态焦虑与应对方式中的幻想因子呈显著正相关(P<0.01),与退避因子呈显著负相关(P<0.01)。特质焦虑与应对方式中的自责、退避、幻想和合理化因子呈显著正相关(均P<0.01);与自我效能感总分、领悟社会支持和应对方式中的解决问题、求助因子呈显著负相关(均P<0.01)。(3)对救援人员状态焦虑的影响因素为特质焦虑、退避因子、幻想因子。结论地震救援人员状态焦虑受特质焦虑、应对方式所影响,要重视引导救援人员采取成熟的应对方式,以增强其自我效能感,提高心理抵抗能力。

地震医疗救援人员心理健康状况及影响因素研究

目的探讨地震状况下医疗救援人员自我效能感、应对方式、状态-特质焦虑、急性应激反应与心理健康状况之间的关系。方法将154名参加过汶川和玉树地震的医疗救援人员进行自我效能感、应对方式、状态-特质焦虑、急性应激反应量表的测量,评价其心理健康状态结果。结果①抗震救灾医务人员自我效能感与特质焦虑、状态焦虑呈显著负相关(P<0.001),与应对方式呈显著正相关(P<0.001);②应对方式中除解决问题(t=9.62,P<0.01)和求助(t=2.09,P<0.05)高于军队常模外,其余4个因子得分(P<0.01)显著低于军队常模;③在应对方式中6个因子与状态特质焦虑进行相关分析发现,自责、幻想、退避和合理化与特质焦虑有明显的相关性(P<0.05),解决问题和求助与特质焦虑无相关关系。结论需要对地震医疗救援人员的心理健康进行心理干预。

浅谈救援人员的心理自我照顾

当灾害发生时,救援人员总是冲在第一线,面对危险复杂的救援环境,在救援过程中,难免会出现一些失误造成无法挽回的后果,给救援人员造成极大的心理负担。无论是在救援前、救援中还是救援结束后,救援人员都应该在夯实专业救援技能之外,掌握一些基本的心理自我照顾技能,提升自我心理防御意识,加强锻炼健康心理。

高安全AZH——20型化学氧自救器的研究

介绍了高安全ＡＺＨ——２０ 型化学氧自救器科研成果。重点阐述了该自救器的结构设计、选材、氧烛起动装置和提高ＫＯ２ 片状生氧剂性能等方面的技术创新和改进。

煤矿用120min自救器的研发

针对目前45min隔绝式压缩氧自救器不能很好地满足煤矿井下逃生和自救的需求,为了矿难发生时更好地保证矿工的生命安全,深度剖析了现存自救器在供氧、使用及后期维护方面的缺点,通过理论分析、数值计算及模拟试验等方法研制了持续时间更长、自救效果更好、配带方便、快捷、体积更小的新型120min自救器,突破了传统的设计理念,全面优化了各项指标,配备了更符合人体工学的呼吸半面罩,使用了新型的防火材料,大大提高了自救器的整体性能指标和"自救"成功率。并详细阐述了自救器的工作原理、结构特征和技术特点。