矿用安全帽的改进研究

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1、矿用安全帽的改进研究：本文主要研究分析了现阶段煤矿井下工作人员佩戴的安全帽的缺陷和不足，从预防职业病和矿难避险角度对安全帽做出了一定的改进研究，旨在能够通过改进矿工的装备，保护矿工的健康和安全，进而提高煤矿生产效率。　　关键词：矿用安全帽；职业病防护；矿用装备　　：TD793：A：1005-5312（2011）20-0267-02　　　　煤炭是当今世界最重要的能源之一，由于煤炭大多都深埋于地层之中，因此煤炭的开采必须通过开挖矿井的方式进行。尽管现在机械化程度已经达到了一定高度，但在煤矿中仍然无法实现煤炭的纯机械化采掘，必须需要

2、人员深入井下进行开采。在矿井这个复杂而充满危险的环境中，井下人员的安全防护装备就显得尤为重要。井下人员的安全防护装备包括安全帽、矿灯、自救器等，其中，安全帽作为保护人体最重要部位——头部的防护装备，显得尤为重要。　　一、矿用安全帽的现状分析　　矿井环境十分复杂，矿井深度从几十米到上千米不等，上面压着厚厚的岩层，尽管井下有支架进行支撑，但仍难保证绝对的安全，顶板灾害也是矿井常见灾害之一。头部是人体最关键的部位，因此在几乎每个危险场合，头部的保护都是必需的。安全帽的主要功能是保护头部免受来自上方的冲击和缓解冲击的力度，它的防护原理

3、是：在帽壳与头顶之间形成一定空隙，此空隙对来自上部的冲击会起到一定缓冲作用；同时，球形的光滑帽壳可以使来自上方的掉落物改变方向，从而避免对头部的冲击。　　另一方面，井下的安全不仅仅来自于头部上方的威胁，矿井气体也是危害之一。井下空气中有害气体的含量较大，同时掺杂矿尘，长时间呼吸这种空气会对人身体产生极大的危害。“矽肺病”是矿工中普遍存在的一种职业病，正是由矿工长期呼入的矿井气体所造成的。　　综合上述两者考虑，安全帽仅能保护头部免受冲击伤害，对于矿井中有害的气体则完全起不到任何保护作用。　　二、矿用安全帽的改进角度研究　　（一）

4、呼吸过滤装置　　经过上一章的分析已知，安全帽主要起到保护头部免受伤害的作用。但针对井下人员中常见的职业病——“矽肺病”，目前没有任何一件装备能够起到预防该疾病的作用。因此，参考防毒面具的设计，可以在安全帽上增加呼吸过滤的功能。　　在煤炭开采的过程中会产生大量矿尘，加上矿井通风的作用，使大量矿尘游离于空气中，井下人员长期在此环境中呼吸，极有形成“矽肺病”的危险。矽肺病主要是由于长期吸入含游离的二氧化硅粉尘，引起的以肺间质纤维化，及矽肺结节为主的疾病，严重者可影响肺功能，丧失劳动能力，甚至发展为肺心病、心衰及呼吸衰竭。　　除了矿尘

5、之外，矿井中的有害气体对人体也有较大危害。这些有害气体包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮等。如长期吸入微量的一氧化碳，人的情感状态、简单反应时、数字跨度、手工敏捷度、数字译码和视觉保留等都会低于正常人水平。一氧化碳、二氧化碳之类的气体长期被人呼入后，对人的肺部影响很大，容易诱发肺癌。再如硫化氢、二氧化硫的长期呼入可引起嗅觉减退，以及出现神经衰弱综合征和植物神经功能障碍；氨气的长期呼入可诱发肺水肿、呼吸窘迫综合征等，同时可能发生呼吸道刺激症状；二氧化氮的长期呼入容易引起气管炎、支气管炎、咽喉炎等呼吸道

6、疾病。这些都威胁着井下人员的身体健康。　　综上考虑，呼吸过滤装置的引入必须具备两种功能：一是过滤矿尘，二是过滤有害气体。　　（二）定位系统　　井下人员的定位无论对管理还是救援都有重要作用。　　目前已有的井下人员定位系统，是以现代无线电编码通讯技术为基础，应用现代无线电通讯技术中的信令技术及无线发射接收技术，结合目前流行的数据通讯、数据处理及图形展示软件等技术。系统能够及时、准确的将井下各个区域人员和移动设备情况动态反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员和移动设备的总数及分布状况；系统能跟踪干部跟班下井情况、每个矿

7、工入井、出井时间及运动轨迹，以便于企业进行更加合理的调度和管理。　　这个定位系统是一个微型计算机系统，由数据无线采集、显示、控制、存储、红外遥控、通讯、看门狗、电源等主要功能电路组成。主要通过主板、通讯板、无线收发板和电源板等几块电路板形成有机整体。其中主板为主控电路；通讯板用于与地面中心站的数据通讯；无线收发板于分站与外部人员携带卡进行数据通信。其工作原理是：系统人员定位分站的无线收发数据板将低频的加密数据载波信号经发射天线向外发送；人员随身携带的标识卡进入低频的发射天线工作区域后被激活（未进入发射天线工作区域标识卡不工作）

8、，同时将加密的载有目标识别码的信息经卡内高频发射模块发射出去；接收天线接收到标识卡发来的载波信号，经分站主板接收处理后，提取出目标识别码通过远距离通讯线送地面监控计算机，完成矿井人员自动跟踪定位管理。　　这种定位系统的局限性在于，信号的传播使用的是无线电，无线电的穿透性弱。我