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救生舱在煤矿救援中应用探讨 　　我国的煤矿地形变化复杂，煤层地质条件差，高瓦斯矿井多，煤矿开采中瓦斯爆炸、涌水、着火、冒顶等事故时有发生，安全形势十分严峻。虽然近年来中国煤矿事故起数和死亡率均大幅下降，但与国际先进采煤国家相比，中国煤矿的瓦斯事故控制水平和抽采利用水平差距仍然较大，百万吨死亡率是美国等的30-50倍。2008年，中国煤矿百万吨死亡率为1.182，但美国煤矿2004-2006年的百万吨死亡率分别仅为0.027、0.021和0.045。1999年以来，波兰煤矿百万吨死亡率一直在0.4以下。瓦斯一直是中国煤矿安全生产的“第一杀手”，新中国成立以来发生的24起煤矿一次死亡百人以上的特别重大事故中，瓦斯煤尘事故有21起，事故起数和死亡人数分别占88%和90%。 　　然而，根据各国对矿井事故的调查分析，在火灾、瓦斯煤尘爆炸等事故发生现场瞬间受到伤害死亡的矿工只占事故伤亡总人数的很少一部分。绝大部分遇险人员是由于缺氧、一氧化碳中毒或者是没有食物和水而导致死亡的。因此，包括中国在内的世界各国都在大力研究建设煤矿紧急避险系统，以便为煤矿重大灾害发生后遇险人员逃生提供安全的临时避难场所。 　　1救生舱对减灾抗灾的作用 　　煤矿瓦斯事故中死亡人员的75%是由于有毒、有害气体（主要是一氧化碳）中毒死亡。而目前我国煤矿井下使用的救生设备（隔离式自救器）最大供氧时间为40分钟。由于灾后井下环境复杂且危险环境会加快矿工氧气的消耗，所以被困人员想自行逃离险区并安全升井几乎是不可能的。应对的方法之一就是在工作面附近修建避灾硐室，避灾硐室中备有足以维持数日的生活必需品和其它辅助设施，可以大大地降低人员的伤亡程度。避灾硐室按其所处位置可分为永久性的避灾硐室和临时性的避灾硐室。永久性避灾硐室，通常位于主要运输巷道内，采用永久性的钻孔来提供呼吸用的空气和通讯服务。临时性的避灾硐室一般选在距采掘工作地点较近的独头巷道、硐室或两道风门之间的巷道中，随着采矿活动的进行，不断拆迁、重建。也就是说，当采矿活动转移到其它区域时，避灾硐室一般就要拆除，用来建设其他的避灾硐室。研制一种可移动的救生???，能够随着采掘工作的进行，不断移动，这样既可以避免反复的拆迁重建工作，又可以满足井下避灾的需要。 　　煤矿瓦斯事故发生后，爆炸极有可能破坏井下的通讯设备及传感装置，井上救援人员无法了解井下的灾害环境情况，贸然进入灾害现场极有可能带来更大的人员伤亡。每年都有一定数量的救援人员牺牲于救援过程中，针对救援人员肩负着挽救遇险受困矿工生命的责任，他们的生命应该得到优先的安全保护。目前国内外都已开始对煤矿救灾机器人进行研究，尝试利用机器人代替救援人员进行井下环境探测及救援工作。由于灾后井下环境复杂，通讯条件极差，对机器人很难进行远距离控制；且伤员的救护工作较为复杂，机器人很难完全替代救援人员完成。 　　2主要技术 　　在设计救生舱时，应从系统总体要求出发，考虑其环境适应性，协调各分系统的技术关联，开展顶层设计，研究综合集成关键技术.在设计救生舱过程中应充分注重下列问题： 　　1）气体环境控制系统应由空气净化系统、呼吸保障系统和温度调节系统三部分组成。空气净化系统是救生舱舱内大气环境综合控制系统的组成部分，它是维持舱内人员正常生活、设备正常运行的重要系统。由于长期在井下运行， 舱内众多人员的正常生理过程和各种设备的运行过程会产生不同成分的有害气体，且井下灾后环境中含有大量的有害气体。如果不对舱室空气进行净化处理，有害气体浓度将随时间的增加而加大，当有害气体浓度达到某一极限值后，将对人员的正常生理活动造成极大危害，严重影响设备正常运行。呼吸保障系统用于实现密闭空间人员呼吸条件的保障，吸收人员产生的二氧化碳，并产生适量的氧气。井下灾后环境温度约为50度，环境温度超过可耐温度，就有可能对人体造成伤害。因此，救生舱的外壳应具有隔热功能，且舱内应设用温度调节系统，用于实现舱内温度的控制。气体环境控制系统应是一个闭环系统，能够保障舱内的气体环境始终维持在适宜人员生活的状态。 　　2）井下环境信息的及时获取对于展开救援工作及维持被困人员生命都有着十分重要的意义。救生舱的舱内及舱外都应装有能够实时检测气体成分，温度，湿度的传感器。多传感器的信息融合是把分布在不同位置的多个同类型或不同类型传感器提供的局部环境的不完整信息加以综合，消除信息之间的冗余和矛盾，以形成对环境相对完整和一致的描述，提高智能决策的速度和准确性。多传感器融合的常用方法有：加权平均法、贝叶斯估计、卡尔曼滤波、神经网络和模糊推理法以及带置信因子的产生式规则。 　　3）救生舱要为被困矿工提供较长时间的生命保障，一定的生活辅助及救护设施时必备的。 　　3发展趋势 　　目前，一些研究单位正致力于救生舱的多方面研究，