基于矿难的生保移动组合单元概念研究

摘要

近年来，各种灾难性事故不断发生：煤矿灾害、电梯事故、隧道坍塌、地震……给人民造成巨大的损失，引起国家和社会各界的高度关注。在这种灾难和悲剧面前，如何保障被困人员的生命安全至为重要。作为设计人员更有义务从设计与生命之间的关系进行思考，从设计的本源去探求设计对于生命的意义。因此，本课题以取材于灾难性事故中的矿难事故为切入点进行研究。
　　 随着国民经济持续快速的发展，煤炭需求量日益的增长，这给煤炭企业带来了广阔的发展前景和前所未有的发展机遇。但与此同时不断出现的矿难事故，特别是在煤矿事故中淹没的矿工，让我们深刻认识到我国在资源竞争异常激烈地继续保持煤炭行业优势的同时必须正视并急需解决煤矿灾害这一难题。长期以来，煤矿事故在国家屡次严厉整顿下依然得不到遏制，成为中国构建和谐社会和实现社会可持续发展的瓶颈，同时也必然成为了公共政策部门以及相关学术界关注的重点问题之一。
　　 煤矿事故的成因大体可分为两种。一部分是因人为主观因素。如违法、违规操作。这不仅反映出了国家对资源煤矿的管理存在盲点，也揭示出煤炭行业安全生产管理水平和技术的低下；另一重要的原因是事故的偶然性。例如遇到地质灾害，磨擦，自燃等。所以，目前煤矿事故的发生仍然不可避免。针对这一难题，国内学者也曾尝试从不同视角分析煤矿安全事故，但普遍是在煤矿监管链条中的局部环节展开，或者是局部技术的实现。尤其在设计界，对于生命保障设施的研究尚不深入和系统，没有形成一个完整的研究链条。
　　 基于此，本文提出了生保移动组合单元的概念研究。生保移动组合单元是一个移动密闭组合系统，是基于矿工在遇到煤矿事故发生时不能及时返回井上，临时避难延长其等待救援时间的移动设施。文章首先对煤矿事故的起因、现有的营救措施、技术和设备及其相关因素进行了详细的了解和分析并实际调研了江西坪湖煤矿，深入发掘现今煤矿事故营救中存在的不合理、不完善的因素。借以系统论思想为指导，提出生保移动组合单元的概念、原则和方法。把生保移动组合单元当作一个系统来研究，实现其整体与人、环境的协调。最终尝试提出生保移动组合单元的概念方案，并把方案的需求、功能、原理和概念构形因素通过整体的有机组合展开论述。以期对于我国煤矿行业的发展具有借鉴意义和应用价值，也希望此设计方案的研究能够延伸到今后的各种灾难性事故中，倡导人性关怀，起到抛砖引玉的作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1课题研究背景及研究意义

1.2课题研究的创新性

1.3课题的研究框架

第2章煤矿生保现状分析

2.1煤矿事故概述

2.1.1煤矿事故的成因和分类

2.1.2煤矿安全技术发展现状

2.2江西坪湖煤矿安全现状

2.3相关概念设计研究成果

2.4本章小结

第3章矿井作业环境分析

3.1矿井气候条件分析

3.1.1高温

3.1.2高湿

3.2矿井照明分析

3.3矿井噪声污染分析

3.4矿井粉尘污染分析

3.5本章小结

第4章生保移动组合单元的概念设计的指导理论和原则

4.1生保移动组合单元的概念设计的理论依据和方法

4.1.1系统论

4.1.2概念设计

4.2生保移动组合单元的概念

4.2.1概念灵感

4.2.2生保移动组合单元的概念及特点

4.3生保移动组合单元的概念设计的原则

4.3.1基本原则

4.3.2与基本原则相关的因素

4.4本章小结

第5章生保移动组合单元概念方案研究

5.1生保移动组合单元内人的生理学分析

5.1.1呼吸生理学的分析

5.1.2人在密闭空间的居留时间的分析

5.1.3关于维持遇险人员生命能源的分析

5.2生保移动组合单元概念方案的功能结构

5.2.1动力单元

5.2.2乘舱单元

5.2.3辅助单元分析

5.3生保移动组合单元的构形设计

5.4生保移动组合单元管理运作系统研究

5.5本章小结

第6章结论和展望

6.1结论

6.1展望

致谢

参考文献

附录A 煤矿生保移动组合单元概念设计调查问卷

攻读学位期间的研究成果