時(shí)間：2023-09-21 16:34:56
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關(guān)鍵詞地鐵,火災(zāi),防治系統(tǒng),防火設(shè)計(jì)
在世界各國(guó)大城市地鐵火災(zāi)及突發(fā)事件頻繁發(fā)生的背景下,應(yīng)重視地鐵火災(zāi)應(yīng)對(duì)措施的研究,并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況,完善地鐵火災(zāi)防災(zāi)救援系統(tǒng)。筆者曾對(duì)我國(guó)地鐵火災(zāi)防災(zāi)救援系統(tǒng)的構(gòu)成與運(yùn)作流程進(jìn)行過(guò)較全面的論述(見文獻(xiàn)[1]),然而隨著地鐵火災(zāi)防治工作的日益深入,一些新的措施和手段也在不斷的探討和實(shí)踐中。本文針對(duì)地鐵火災(zāi)的防治,就一些新的認(rèn)識(shí)進(jìn)行探討。
1地鐵火災(zāi)防治大系統(tǒng)的觀點(diǎn)
以往地鐵火災(zāi)的防治工作往往只著眼于在地鐵系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時(shí)的應(yīng)對(duì)措施,多強(qiáng)調(diào)一些硬件設(shè)施的設(shè)置和完善,而沒(méi)有從系統(tǒng)和全局上去認(rèn)識(shí)地鐵防災(zāi)系統(tǒng)。應(yīng)根據(jù)地鐵火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程和條件,構(gòu)建一個(gè)全局性的地鐵防災(zāi)減災(zāi)大系統(tǒng),以起到全面和徹底的“防”與“治”的作用。
1.1地鐵火災(zāi)防治系統(tǒng)的組成
地鐵火災(zāi)的發(fā)生過(guò)程可劃分為災(zāi)前、災(zāi)時(shí)和災(zāi)后三個(gè)階段,地鐵火災(zāi)防治系統(tǒng)即根據(jù)這三個(gè)不同階段進(jìn)行配置,起到不同的火災(zāi)預(yù)防和控制作用。地鐵火災(zāi)防治系統(tǒng)的組成及實(shí)施要點(diǎn)見表1。
1.2地鐵火災(zāi)防治大系統(tǒng)的構(gòu)建
地鐵是一種重要的公共交通工具,具有相當(dāng)重要的社會(huì)效益。因此,地鐵火災(zāi)的防治不應(yīng)只依靠地鐵運(yùn)營(yíng)部門的努力,而應(yīng)構(gòu)建一個(gè)從政府部門到各相關(guān)執(zhí)行部門(包括地鐵運(yùn)營(yíng)部門、公安、消防、醫(yī)療、通信、新聞媒體、環(huán)保單位乃至民眾)的全面的地鐵火災(zāi)防災(zāi)救援體系。
結(jié)合地鐵火災(zāi)防治系統(tǒng)的組成與實(shí)施,借鑒我國(guó)減災(zāi)系統(tǒng)工程的結(jié)構(gòu)[2],可以得到地鐵火災(zāi)防治體系如圖1所示。
2地鐵火災(zāi)預(yù)防中的管理要素
2.1災(zāi)害學(xué)對(duì)管理因素的認(rèn)識(shí)
從災(zāi)害學(xué)的角度來(lái)說(shuō),災(zāi)害事故發(fā)生的原因不盡相同,事故種類各式各樣,災(zāi)后的損失也千差萬(wàn)別,但每種事故都有一個(gè)共性,即都是由一些相同基本要素構(gòu)成的。這些要素是人(Man)、物(Machine)、環(huán)境(Medium)、管理(Management),即4M問(wèn)題[3]。事故的發(fā)生是這些要素相互作用或要素的不安全因子同時(shí)存在、同時(shí)發(fā)生的結(jié)果。
1976年紐約工業(yè)學(xué)院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理為邊界的人、物、環(huán)境之間的事故起因和預(yù)防機(jī)理關(guān)系,如圖2所示[4]。通過(guò)這四者的相互作用及其與事故發(fā)生的影響關(guān)系可知,防止災(zāi)害的發(fā)生不但可以從人、物、環(huán)境因素的控制入手,更重要的是可以通過(guò)管理因素改變系統(tǒng)行為,從而產(chǎn)生不同程度的安全接受水平和系統(tǒng)狀態(tài)。因此在地鐵火災(zāi)的防治中,也需要重視對(duì)管理要素的認(rèn)識(shí)。
2.2地鐵火災(zāi)預(yù)防中管理因素的體現(xiàn)
地鐵火災(zāi)預(yù)防的廣義管理因素涉及的部門不單有地鐵運(yùn)營(yíng)管理部門,也包括國(guó)家行政管理部門以及相關(guān)職能部門。通過(guò)不同層次和目的的管理手段,調(diào)整地鐵系統(tǒng)中“人”和“物”的不安全行為和狀態(tài),可減少火災(zāi)的發(fā)生幾率。
1)建立和健全火災(zāi)防治立法體系
有效的法治管理是地鐵乃至其他公共交通安全運(yùn)營(yíng)的有力保證。通過(guò)國(guó)家立法與行政管理部門、行業(yè)管理機(jī)構(gòu)、地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè),組織制定有關(guān)防災(zāi)安全的法規(guī)、方針、政策、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和條例等,以求共同遵守和規(guī)范系統(tǒng)的運(yùn)作。
2)營(yíng)造安定的社會(huì)環(huán)境
通過(guò)學(xué)校和家庭教育,提高人員的整體素質(zhì),加強(qiáng)個(gè)體的安全意識(shí);通過(guò)完善社會(huì)福利保障制度,關(guān)懷社會(huì)弱勢(shì)群體的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社會(huì)不穩(wěn)定的內(nèi)部因素,減少地鐵火災(zāi)和其他突發(fā)事件的發(fā)生。這是營(yíng)造一個(gè)安全和穩(wěn)定的外部大環(huán)境所必須的途徑,而這多體現(xiàn)在政府部門的社會(huì)管理職能上。
3)成立統(tǒng)一調(diào)度的指揮機(jī)構(gòu)
由政府部門成立專門的指揮機(jī)構(gòu),聯(lián)合地鐵運(yùn)營(yíng)公司、公安部門、消防部門、醫(yī)療單位、通訊部門、新聞媒體乃至民眾,統(tǒng)一調(diào)度,進(jìn)行地鐵災(zāi)時(shí)人員疏散預(yù)案的制定和定期的防火演練,提高職能人員和民眾對(duì)火災(zāi)的應(yīng)對(duì)能力。
4)加強(qiáng)地鐵系統(tǒng)內(nèi)的安全管理
地鐵運(yùn)營(yíng)部門是地鐵火災(zāi)防治的主要執(zhí)行部門,加強(qiáng)其內(nèi)部的安全管理,可以起到更加直接的火災(zāi)預(yù)防作用。具體措施包括:建立就乘人員身份辨識(shí)系統(tǒng),建立進(jìn)站安全檢查制度,派設(shè)安全巡視人員,對(duì)站臺(tái)和列車內(nèi)的情況進(jìn)行監(jiān)控,營(yíng)造舒適的工作和就乘環(huán)境,加強(qiáng)對(duì)可燃物的管理,對(duì)系統(tǒng)設(shè)備定期檢修和改進(jìn),對(duì)職工和乘客進(jìn)行安全教育培訓(xùn)等。
3地鐵火災(zāi)防治的補(bǔ)充措施
結(jié)合我國(guó)地鐵系統(tǒng)火災(zāi)防治措施的現(xiàn)狀,在文獻(xiàn)[1]的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有地鐵防災(zāi)救援系統(tǒng)提出補(bǔ)充和完善的措施。
3.1地鐵防火設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)的防火規(guī)范和規(guī)定以及國(guó)內(nèi)外地鐵火災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),合理地進(jìn)行地鐵建筑結(jié)構(gòu)和地鐵列車等的設(shè)計(jì),以控制火災(zāi)發(fā)生時(shí)的環(huán)境,為撲滅火災(zāi)和疏散人員創(chuàng)造有利條件。
1)區(qū)間隧道設(shè)計(jì)
目前我國(guó)大多數(shù)地鐵未考慮區(qū)間隧道的防火設(shè)計(jì),應(yīng)引起重視。為此,在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮:
①雙線區(qū)間隧道之間每隔一定距離設(shè)置聯(lián)絡(luò)橫通道,當(dāng)列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)方便人員疏散和逃生。
②區(qū)間隧道內(nèi)安裝手機(jī)通信聯(lián)絡(luò)裝置,保證手機(jī)在地鐵區(qū)間隧道內(nèi)也能正常和通暢地使用,以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)便于乘客與消防部門直接聯(lián)系,及時(shí)通報(bào)災(zāi)情和引導(dǎo)人員疏散。
③區(qū)間隧道內(nèi)設(shè)置疏散平臺(tái),與聯(lián)絡(luò)橫通道配套使用,在火災(zāi)時(shí)方便人員疏散[5]。
④在可能的條件下,縮短區(qū)間隧道的長(zhǎng)度,以便在區(qū)間隧道中發(fā)生火災(zāi)時(shí),減少人員沿隧道疏散至車站的時(shí)間。
2)地鐵列車設(shè)計(jì)
地鐵列車的防火設(shè)計(jì)應(yīng)得到足夠的重視,避免出現(xiàn)韓國(guó)大邱地鐵火災(zāi)中由于地鐵列車防火設(shè)計(jì)不完善而造成人員傷亡慘重的情況。具體應(yīng)考慮:
①在列車底板上加裝防火和隔熱層,防止列車底部電氣設(shè)備起火對(duì)人員逃生造成影響,也可延緩車廂內(nèi)火災(zāi)對(duì)列車底部電氣設(shè)備的破壞作用,為救援和逃生創(chuàng)造條件。
②列車上設(shè)置視頻傳輸系統(tǒng),圖像傳輸?shù)剿緳C(jī)室,以對(duì)車廂內(nèi)的情況進(jìn)行監(jiān)控。
③列車上設(shè)置足夠的消防設(shè)施,包括滅火器、細(xì)水霧噴淋系統(tǒng)[5]、火災(zāi)探測(cè)器等整套車載自動(dòng)火災(zāi)探測(cè)消防系統(tǒng)。
④列車設(shè)置緊急情況通報(bào)按鈕與手動(dòng)開車門裝置,以及司機(jī)室與車廂之間的緊急疏散門、列車前部的逃生門等裝置。
⑤列車上設(shè)置足夠的滾動(dòng)顯示條和液晶顯示屏以及廣播系統(tǒng),災(zāi)時(shí)可引導(dǎo)乘客疏散。
3.2地鐵火災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)
目前我國(guó)地鐵防災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)(FAS)按兩級(jí)監(jiān)控方式設(shè)置:第一級(jí)為中央控制室級(jí),作為防災(zāi)報(bào)警控制中心,對(duì)全線報(bào)警系統(tǒng)實(shí)行集中監(jiān)控管理,隨時(shí)掌握全線動(dòng)態(tài)情況;第二級(jí)為車站調(diào)度室級(jí),分別設(shè)置于地鐵各車站,它們是獨(dú)立的報(bào)警子系統(tǒng),在其所管轄的范圍內(nèi),對(duì)火災(zāi)狀況進(jìn)行監(jiān)控、報(bào)警,并能夠?qū)嵤┯嘘P(guān)的消防聯(lián)動(dòng)控制操作[1]。
建議增設(shè)現(xiàn)場(chǎng)(列車)級(jí)防災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)。該層次的系統(tǒng)設(shè)備可由火災(zāi)傳感器、手動(dòng)報(bào)警器、聲光示警器、視頻傳輸系統(tǒng)、監(jiān)視屏等組成,在司機(jī)室設(shè)一個(gè)控制終端,由司機(jī)掌握列車內(nèi)的情況,并可將信號(hào)傳輸?shù)杰囌菊{(diào)度室,以加強(qiáng)對(duì)列車內(nèi)異常情況的監(jiān)視。
3.3地鐵消防設(shè)施
鼓勵(lì)引進(jìn)新型消防設(shè)施,全面覆蓋地鐵車站、區(qū)間隧道和地鐵列車,不出現(xiàn)消防死角。為此應(yīng)考慮:
①如前所述,地鐵列車上可考慮設(shè)置車載消防系統(tǒng),包括細(xì)水霧噴淋系統(tǒng)、抽排煙系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)器等,與常規(guī)的滅火器配合使用。
②在區(qū)間隧道的頂端可安裝移動(dòng)式滅火系統(tǒng),一旦列車著火,可自行移至著火點(diǎn),實(shí)施滅火。
③根據(jù)國(guó)外地鐵的經(jīng)驗(yàn),在車站公共區(qū)一般不安設(shè)自動(dòng)噴淋系統(tǒng),以免地滑而影響疏散速度。但可考慮在車站公共區(qū)的兩頭一定范圍設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng),因?yàn)檫@些區(qū)域往往是零售點(diǎn)、書報(bào)攤等易燃物集中所在地,而中間的人行密集區(qū)域,可不設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng),僅設(shè)足夠數(shù)量的滅火器即可。
3.4其他措施
1)對(duì)車站區(qū)域內(nèi)的附屬設(shè)施進(jìn)行安全化處理
減少垃圾桶、公共廁所等的數(shù)量,并進(jìn)行防火和防爆處理;將零售店和報(bào)攤點(diǎn)集中在站廳層兩頭的安全區(qū)域,站廳中間留出疏散的空間和通道等。
3)重視新聞媒體對(duì)公眾的安全導(dǎo)向教育
新聞媒體要多做安全防火宣傳,災(zāi)時(shí)客觀如實(shí)地對(duì)災(zāi)情進(jìn)行報(bào)導(dǎo),災(zāi)后多做正面報(bào)導(dǎo),和地鐵運(yùn)營(yíng)部門一起努力重建公眾對(duì)地鐵安全度的信任感。
4結(jié)語(yǔ)
地鐵作為大容量公共交通工具,安全運(yùn)營(yíng)是其首要目標(biāo)和基本原則。隨著我國(guó)地鐵建設(shè)的來(lái)臨,地鐵火災(zāi)的防治措施也要跟上。本文針對(duì)地鐵火災(zāi)的防治,探討了如下問(wèn)題:
①提出了地鐵火災(zāi)防災(zāi)減災(zāi)大系統(tǒng)的觀點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的不同階段,設(shè)置不同的防災(zāi)子系統(tǒng),從而構(gòu)建一個(gè)整體的火災(zāi)防治大系統(tǒng)。不能只著眼于火災(zāi)發(fā)生以后的應(yīng)對(duì)措施。
②管理是地鐵火災(zāi)預(yù)防措施中重要的因素,通過(guò)不同層次的管理手段,可改變地鐵系統(tǒng)的不安全狀態(tài),預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。
③新的地鐵火災(zāi)防治措施在不斷地發(fā)展和探索中,地鐵設(shè)計(jì)人員和管理人員要及時(shí)吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷完善地鐵的防火設(shè)計(jì)和防災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)置,完善地鐵防火救援系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：虛擬仿真；森林保護(hù)學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）21-0268-03
實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合，以“拓展式實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為主導(dǎo)，以能力培養(yǎng)為核心，多層次、多模塊、銜接緊密的科學(xué)系統(tǒng)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容建設(shè)是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的核心[1]。廣西大學(xué)自2014年入選國(guó)家首批卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)高校以來(lái)，根據(jù)卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)計(jì)劃目標(biāo)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其中，廣西大學(xué)林學(xué)院林學(xué)專業(yè)作為國(guó)家首批復(fù)合應(yīng)用型農(nóng)林人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)專業(yè)，積極推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)手段創(chuàng)新，把虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，構(gòu)建了虛實(shí)融合的森林保護(hù)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，為卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)和深化教學(xué)改革開辟了一條新的途徑。
一、森林保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
森林保護(hù)學(xué)是以保障林業(yè)植物健康和森林生態(tài)安全為目標(biāo)，研究病、蟲、草、鼠等林業(yè)有害生物的生物學(xué)特性、發(fā)生危害與災(zāi)變規(guī)律及其防治理論和防治技術(shù)的學(xué)科。它主要由森林病理學(xué)、森林昆蟲學(xué)、病原真菌學(xué)、病原細(xì)菌學(xué)、病毒學(xué)、植物化學(xué)保護(hù)、林業(yè)有害生物預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)學(xué)和林業(yè)植物檢疫學(xué)等多學(xué)科組成的綜合性學(xué)科。森林保護(hù)學(xué)的功能主要是預(yù)防和持續(xù)控制林業(yè)有害生物的發(fā)生和危害，減少災(zāi)害損失，保護(hù)森林資源和生態(tài)安全，促進(jìn)林業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。森林保護(hù)的學(xué)科性質(zhì)和功能決定了森林保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)具有以下特點(diǎn)：
（一）實(shí)驗(yàn)對(duì)象的鮮活性
森林保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象往往是鮮活的生物體，如昆蟲發(fā)育有效積溫的測(cè)定、昆蟲的人工飼養(yǎng)、林木病原菌的分離與鑒定等實(shí)驗(yàn)的對(duì)象均是鮮活的生物體，實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要確保這些生物體正常的生活環(huán)境。
（二）實(shí)驗(yàn)事件的偶然性
森林病蟲害、火災(zāi)等是一種災(zāi)害，具有偶然性，也是現(xiàn)實(shí)中不希望發(fā)生的，當(dāng)它發(fā)生的時(shí)候也只有在教學(xué)進(jìn)度和時(shí)間合適、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)允許的條件下可以安排學(xué)生去進(jìn)行防治實(shí)驗(yàn)。相反，當(dāng)按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)日歷要進(jìn)行森林病蟲害防治實(shí)驗(yàn)以及森林防火等有關(guān)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候卻很難找到大片發(fā)生病蟲害或火災(zāi)的森林進(jìn)行防治和滅火實(shí)驗(yàn)。
（三）實(shí)驗(yàn)過(guò)程的危險(xiǎn)性
森林病蟲害的化學(xué)防治是森林病蟲害防治的一種常規(guī)技術(shù)，但是此類實(shí)驗(yàn)由于需要使用具有較大毒性的化學(xué)農(nóng)藥，該實(shí)驗(yàn)過(guò)程及其實(shí)驗(yàn)廢物的排放均對(duì)人體健康造成威脅而不能開設(shè)。
（四）實(shí)驗(yàn)時(shí)間的季節(jié)性
森林保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的鮮活性決定了森林保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)具有季節(jié)性。病蟲害的發(fā)生往往具有明顯的季節(jié)性，高溫高濕的季節(jié)發(fā)生比較嚴(yán)重，冬季和春季發(fā)生比較輕，森林火災(zāi)則在干旱的秋冬季較易發(fā)生。
（五）實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的開放性
森林保護(hù)學(xué)的一些綜合性實(shí)驗(yàn)（包括探索性實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)），如林業(yè)有害生物普查測(cè)報(bào)、林業(yè)有害生物災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、林業(yè)有害生物綜合防治、農(nóng)藥藥效試驗(yàn)、重大林業(yè)有害生物災(zāi)害的應(yīng)急處置、森林火災(zāi)隱患排查、森林火災(zāi)撲救、森林可燃物類型的劃分、森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等實(shí)驗(yàn)需要在廣闊的林間進(jìn)行。
二、森林保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)虛擬化的必要性
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在思想體系、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法和手段等顛覆性的變革。它綜合應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊等多種技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建一個(gè)逼真可視化的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，使學(xué)生在開放、自主、交互的虛擬環(huán)境中開展高效、安全且經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而達(dá)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果[2-5]。虛擬實(shí)驗(yàn)具有沉浸感、模擬性、交互性、感知性和構(gòu)想性等特點(diǎn)[6]，有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力。采用虛擬仿真技術(shù)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以為學(xué)生營(yíng)造“自主實(shí)驗(yàn)”的氛圍，具有實(shí)驗(yàn)成本低、無(wú)污染、突破現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中時(shí)空的限制等優(yōu)點(diǎn)[7，8]。
因此，將森林保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中一些由于受到場(chǎng)地、時(shí)間季節(jié)、實(shí)驗(yàn)成本、危險(xiǎn)性以及不可再重現(xiàn)等方面的限制，難以在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施的實(shí)驗(yàn)開發(fā)成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是非常必要的。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和擴(kuò)展，具有仿真性、參與感、安全性等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)結(jié)合，可以使學(xué)生獲得全面的訓(xùn)練，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、觀察能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。
三、森林保護(hù)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建
廣西大學(xué)林業(yè)科學(xué)與工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心根據(jù)“虛實(shí)結(jié)合，能實(shí)不虛，以虛擴(kuò)實(shí)”的建設(shè)原則，建了“模塊化、層次化、多元化”的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系（如圖1所示），即“森林昆蟲、森林病理、化學(xué)保護(hù)和森林防火”4個(gè)模塊，每個(gè)模塊包含“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)技能和綜合創(chuàng)新”3個(gè)層次。形成了虛實(shí)融合，以綜合創(chuàng)新為特色，以能力培養(yǎng)為核心，多層次、多模塊、銜接緊密的森林保護(hù)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
（一）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的四模塊
1.森林昆蟲虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K。本模塊主要針對(duì)森林昆蟲的個(gè)體發(fā)育、行為習(xí)性、危害調(diào)查與綜合防治等方面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行虛擬仿真。如在森林昆蟲多樣性調(diào)查虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中，采用虛擬仿真技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)背景，制作調(diào)查樣線及3D化的智能昆蟲模型，每種模型昆蟲的數(shù)量參照當(dāng)?shù)厣种械呢S富度來(lái)設(shè)定。開展多樣性調(diào)查時(shí)，可將各種昆蟲在樹林中出現(xiàn)的限制因子設(shè)定為季節(jié)，以便在不同季節(jié)進(jìn)行多樣性調(diào)查時(shí)得出的結(jié)果與自然界相吻合。對(duì)調(diào)查到的每一種昆蟲，配以真實(shí)照片，以便學(xué)生進(jìn)行鑒定，做到虛實(shí)結(jié)合。
2.森林病理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K。本模塊主要針對(duì)森林病原物的分離鑒定、病害發(fā)生發(fā)展與綜合防治等方面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行虛擬仿真。如桉樹青枯病菌主要通過(guò)根部和根頸部傷口入侵，在植物體內(nèi)繁殖，沿著維管束蔓延全株發(fā)病，植株失水萎蔫枯死。但這一過(guò)程無(wú)法在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課中讓學(xué)生觀察到，也難以讓學(xué)生理解和掌握。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，把桉樹青枯病癥狀診斷、發(fā)病規(guī)律、侵染循環(huán)以及防控技術(shù)直觀呈現(xiàn)，提高學(xué)生對(duì)桉樹青枯病的診斷和防控技術(shù)水平。
3.化學(xué)保護(hù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K?；瘜W(xué)保護(hù)的核心是如何科學(xué)地使用農(nóng)藥，根據(jù)農(nóng)藥、有害生物與環(huán)境之間的關(guān)系合理使用農(nóng)藥。農(nóng)藥往往具有較大毒性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程及其實(shí)驗(yàn)廢物的排放均對(duì)人體健康造成威脅。本模塊主要包括農(nóng)藥的毒力測(cè)定、藥劑室內(nèi)藥效篩選、林間小區(qū)藥效試驗(yàn)、農(nóng)藥對(duì)植物的藥害作用、除草劑的選擇作用及防除效果、農(nóng)藥殘留分析等仿真實(shí)驗(yàn)。
4.森林防火虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K。真實(shí)森林火災(zāi)發(fā)生與控制實(shí)驗(yàn)具有極其危險(xiǎn)性與不可重復(fù)性。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，可以模擬森林火災(zāi)場(chǎng)景，通過(guò)調(diào)整參數(shù)輸入設(shè)置不同火災(zāi)發(fā)生發(fā)展過(guò)程，針對(duì)不同火災(zāi)發(fā)展階段調(diào)用不同控制火災(zāi)策略和技術(shù)，直觀展示火災(zāi)控制效果。本模塊主要包括火災(zāi)發(fā)生過(guò)程的仿真演示、森林火災(zāi)隱患排查、森林可燃物類型的劃分、森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、森林火災(zāi)發(fā)生與控制技術(shù)等仿真實(shí)驗(yàn)。
（二）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的三層次
1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)層次。該層次主要是演示性試驗(yàn)，讓學(xué)生了解掌握森林保護(hù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)技能。
2.專業(yè)技能層次。該層次主要是專業(yè)技能實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解掌握森林有害生物的調(diào)查與防治、森林植物檢疫、物理防治、生物防治、森林火災(zāi)隱患的排查與撲救、農(nóng)藥的配制與使用等專業(yè)技能。
3.綜合創(chuàng)新層次。該層次主要面向?qū)W科前沿和林業(yè)生產(chǎn)第一線，讓學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目，將科研項(xiàng)目研究成果轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。此外，森林保護(hù)學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，常常需要解決林業(yè)生產(chǎn)上有害生物防治的實(shí)際問(wèn)題。如天敵昆蟲的人工飼養(yǎng)及其應(yīng)用仿真實(shí)驗(yàn)可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐開展花絨寄甲人工飼養(yǎng)并用于防治松褐天牛。
四、結(jié)語(yǔ)
虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，極大地拓展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和時(shí)空，一些在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件下難以安排的實(shí)驗(yàn)得以全面的開展[9]。但是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不能完全代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)，只能作為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和擴(kuò)展，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)必須與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，使學(xué)生獲得全面的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。
多層次、多模塊、銜接緊密的森林保護(hù)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系把各種森林保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)串聯(lián)起來(lái)，注重縱向知識(shí)體系和橫向知識(shí)的相互浸透，注重森林保護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)技能和綜合創(chuàng)新各個(gè)方面的銜接。該體系把實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)能力培養(yǎng)和科研綜合創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合，為卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)和深化教學(xué)改革開辟了一條新的途徑。
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以往地鐵火災(zāi)的防治工作往往只著眼于在地鐵系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時(shí)的應(yīng)對(duì)措施,多強(qiáng)調(diào)一些硬件設(shè)施的設(shè)置和完善,而沒(méi)有從系統(tǒng)和全局上去認(rèn)識(shí)地鐵防災(zāi)系統(tǒng)。應(yīng)根據(jù)地鐵火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程和條件,構(gòu)建一個(gè)全局性的地鐵防災(zāi)減災(zāi)大系統(tǒng),以起到全面和徹底的“防”與“治”的作用。
1.1地鐵火災(zāi)防治系統(tǒng)的組成
地鐵火災(zāi)的發(fā)生過(guò)程可劃分為災(zāi)前、災(zāi)時(shí)和災(zāi)后三個(gè)階段,地鐵火災(zāi)防治系統(tǒng)即根據(jù)這三個(gè)不同階段進(jìn)行配置,起到不同的火災(zāi)預(yù)防和控制作用。地鐵火災(zāi)防治系統(tǒng)的組成及實(shí)施要點(diǎn)見表1。
1.2地鐵火災(zāi)防治大系統(tǒng)的構(gòu)建
地鐵是一種重要的公共交通工具,具有相當(dāng)重要的社會(huì)效益。因此,地鐵火災(zāi)的防治不應(yīng)只依靠地鐵運(yùn)營(yíng)部門的努力,而應(yīng)構(gòu)建一個(gè)從政府部門到各相關(guān)執(zhí)行部門(包括地鐵運(yùn)營(yíng)部門、公安、消防、醫(yī)療、通信、新聞媒體、環(huán)保單位乃至民眾)的全面的地鐵火災(zāi)防災(zāi)救援體系。
結(jié)合地鐵火災(zāi)防治系統(tǒng)的組成與實(shí)施,借鑒我國(guó)減災(zāi)系統(tǒng)工程的結(jié)構(gòu)[2],可以得到地鐵火災(zāi)防治體系如圖1所示。
2地鐵火災(zāi)預(yù)防中的管理要素
2.1災(zāi)害學(xué)對(duì)管理因素的認(rèn)識(shí)
從災(zāi)害學(xué)的角度來(lái)說(shuō),災(zāi)害事故發(fā)生的原因不盡相同,事故種類各式各樣,災(zāi)后的損失也千差萬(wàn)別,但每種事故都有一個(gè)共性,即都是由一些相同基本要素構(gòu)成的。這些要素是人(Man)、物(Machine)、環(huán)境(Medium)、管理(Management),即4M問(wèn)題[3]。事故的發(fā)生是這些要素相互作用或要素的不安全因子同時(shí)存在、同時(shí)發(fā)生的結(jié)果。
1976年紐約工業(yè)學(xué)院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理為邊界的人、物、環(huán)境之間的事故起因和預(yù)防機(jī)理關(guān)系,如圖2所示[4]。通過(guò)這四者的相互作用及其與事故發(fā)生的影響關(guān)系可知,防止災(zāi)害的發(fā)生不但可以從人、物、環(huán)境因素的控制入手,更重要的是可以通過(guò)管理因素改變系統(tǒng)行為,從而產(chǎn)生不同程度的安全接受水平和系統(tǒng)狀態(tài)。因此在地鐵火災(zāi)的防治中,也需要重視對(duì)管理要素的認(rèn)識(shí)。
2.2地鐵火災(zāi)預(yù)防中管理因素的體現(xiàn)
地鐵火災(zāi)預(yù)防的廣義管理因素涉及的部門不單有地鐵運(yùn)營(yíng)管理部門,也包括國(guó)家行政管理部門以及相關(guān)職能部門。通過(guò)不同層次和目的的管理手段,調(diào)整地鐵系統(tǒng)中“人”和“物”的不安全行為和狀態(tài),可減少火災(zāi)的發(fā)生幾率。
1)建立和健全火災(zāi)防治立法體系
有效的法治管理是地鐵乃至其他公共交通安全運(yùn)營(yíng)的有力保證。通過(guò)國(guó)家立法與行政管理部門、行業(yè)管理機(jī)構(gòu)、地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè),組織制定有關(guān)防災(zāi)安全的法規(guī)、方針、政策、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和條例等,以求共同遵守和規(guī)范系統(tǒng)的運(yùn)作。
2)營(yíng)造安定的社會(huì)環(huán)境
通過(guò)學(xué)校和家庭教育,提高人員的整體素質(zhì),加強(qiáng)個(gè)體的安全意識(shí);通過(guò)完善社會(huì)福利保障制度,關(guān)懷社會(huì)弱勢(shì)群體的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社會(huì)不穩(wěn)定的內(nèi)部因素,減少地鐵火災(zāi)和其他突發(fā)事件的發(fā)生。這是營(yíng)造一個(gè)安全和穩(wěn)定的外部大環(huán)境所必須的途徑,而這多體現(xiàn)在政府部門的社會(huì)管理職能上。
3)成立統(tǒng)一調(diào)度的指揮機(jī)構(gòu)
由政府部門成立專門的指揮機(jī)構(gòu),聯(lián)合地鐵運(yùn)營(yíng)公司、公安部門、消防部門、醫(yī)療單位、通訊部門、新聞媒體乃至民眾,統(tǒng)一調(diào)度,進(jìn)行地鐵災(zāi)時(shí)人員疏散預(yù)案的制定和定期的防火演練,提高職能人員和民眾對(duì)火災(zāi)的應(yīng)對(duì)能力。
4)加強(qiáng)地鐵系統(tǒng)內(nèi)的安全管理
地鐵運(yùn)營(yíng)部門是地鐵火災(zāi)防治的主要執(zhí)行部門,加強(qiáng)其內(nèi)部的安全管理,可以起到更加直接的火災(zāi)預(yù)防作用。具體措施包括:建立就乘人員身份辨識(shí)系統(tǒng),建立進(jìn)站安全檢查制度,派設(shè)安全巡視人員,對(duì)站臺(tái)和列車內(nèi)的情況進(jìn)行監(jiān)控,營(yíng)造舒適的工作和就乘環(huán)境,加強(qiáng)對(duì)可燃物的管理,對(duì)系統(tǒng)設(shè)備定期檢修和改進(jìn),對(duì)職工和乘客進(jìn)行安全教育培訓(xùn)等。
3地鐵火災(zāi)防治的補(bǔ)充措施
結(jié)合我國(guó)地鐵系統(tǒng)火災(zāi)防治措施的現(xiàn)狀,在文獻(xiàn)[1]的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有地鐵防災(zāi)救援系統(tǒng)提出補(bǔ)充和完善的措施。
3.1地鐵防火設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)的防火規(guī)范和規(guī)定以及國(guó)內(nèi)外地鐵火災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),合理地進(jìn)行地鐵建筑結(jié)構(gòu)和地鐵列車等的設(shè)計(jì),以控制火災(zāi)發(fā)生時(shí)的環(huán)境,為撲滅火災(zāi)和疏散人員創(chuàng)造有利條件。
1)區(qū)間隧道設(shè)計(jì)
目前我國(guó)大多數(shù)地鐵未考慮區(qū)間隧道的防火設(shè)計(jì),應(yīng)引起重視。為此,在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮:
①雙線區(qū)間隧道之間每隔一定距離設(shè)置聯(lián)絡(luò)橫通道,當(dāng)列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)方便人員疏散和逃生。
②區(qū)間隧道內(nèi)安裝手機(jī)通信聯(lián)絡(luò)裝置,保證手機(jī)在地鐵區(qū)間隧道內(nèi)也能正常和通暢地使用,以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)便于乘客與消防部門直接聯(lián)系,及時(shí)通報(bào)災(zāi)情和引導(dǎo)人員疏散。
③區(qū)間隧道內(nèi)設(shè)置疏散平臺(tái),與聯(lián)絡(luò)橫通道配套使用,在火災(zāi)時(shí)方便人員疏散[5]。
④在可能的條件下,縮短區(qū)間隧道的長(zhǎng)度,以便在區(qū)間隧道中發(fā)生火災(zāi)時(shí),減少人員沿隧道疏散至車站的時(shí)間。
2)地鐵列車設(shè)計(jì)
地鐵列車的防火設(shè)計(jì)應(yīng)得到足夠的重視,避免出現(xiàn)韓國(guó)大邱地鐵火災(zāi)中由于地鐵列車防火設(shè)計(jì)不完善而造成人員傷亡慘重的情況。具體應(yīng)考慮:
①在列車底板上加裝防火和隔熱層,防止列車底部電氣設(shè)備起火對(duì)人員逃生造成影響,也可延緩車廂內(nèi)火災(zāi)對(duì)列車底部電氣設(shè)備的破壞作用,為救援和逃生創(chuàng)造條件。
②列車上設(shè)置視頻傳輸系統(tǒng),圖像傳輸?shù)剿緳C(jī)室,以對(duì)車廂內(nèi)的情況進(jìn)行監(jiān)控。
③列車上設(shè)置足夠的消防設(shè)施,包括滅火器、細(xì)水霧噴淋系統(tǒng)[5]、火災(zāi)探測(cè)器等整套車載自動(dòng)火災(zāi)探測(cè)消防系統(tǒng)。
④列車設(shè)置緊急情況通報(bào)按鈕與手動(dòng)開車門裝置,以及司機(jī)室與車廂之間的緊急疏散門、列車前部的逃生門等裝置。
⑤列車上設(shè)置足夠的滾動(dòng)顯示條和液晶顯示屏以及廣播系統(tǒng),災(zāi)時(shí)可引導(dǎo)乘客疏散。
3.2地鐵火災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)
目前我國(guó)地鐵防災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)(FAS)按兩級(jí)監(jiān)控方式設(shè)置:第一級(jí)為中央控制室級(jí),作為防災(zāi)報(bào)警控制中心,對(duì)全線報(bào)警系統(tǒng)實(shí)行集中監(jiān)控管理,隨時(shí)掌握全線動(dòng)態(tài)情況;第二級(jí)為車站調(diào)度室級(jí),分別設(shè)置于地鐵各車站,它們是獨(dú)立的報(bào)警子系統(tǒng),在其所管轄的范圍內(nèi),對(duì)火災(zāi)狀況進(jìn)行監(jiān)控、報(bào)警,并能夠?qū)嵤┯嘘P(guān)的消防聯(lián)動(dòng)控制操作[1]。
建議增設(shè)現(xiàn)場(chǎng)(列車)級(jí)防災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)。該層次的系統(tǒng)設(shè)備可由火災(zāi)傳感器、手動(dòng)報(bào)警器、聲光示警器、視頻傳輸系統(tǒng)、監(jiān)視屏等組成,在司機(jī)室設(shè)一個(gè)控制終端,由司機(jī)掌握列車內(nèi)的情況,并可將信號(hào)傳輸?shù)杰囌菊{(diào)度室,以加強(qiáng)對(duì)列車內(nèi)異常情況的監(jiān)視。
3.3地鐵消防設(shè)施
鼓勵(lì)引進(jìn)新型消防設(shè)施,全面覆蓋地鐵車站、區(qū)間隧道和地鐵列車,不出現(xiàn)消防死角。為此應(yīng)考慮:
①如前所述,地鐵列車上可考慮設(shè)置車載消防系統(tǒng),包括細(xì)水霧噴淋系統(tǒng)、抽排煙系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)器等,與常規(guī)的滅火器配合使用。
②在區(qū)間隧道的頂端可安裝移動(dòng)式滅火系統(tǒng),一旦列車著火,可自行移至著火點(diǎn),實(shí)施滅火。
③根據(jù)國(guó)外地鐵的經(jīng)驗(yàn),在車站公共區(qū)一般不安設(shè)自動(dòng)噴淋系統(tǒng),以免地滑而影響疏散速度。但可考慮在車站公共區(qū)的兩頭一定范圍設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng),因?yàn)檫@些區(qū)域往往是零售點(diǎn)、書報(bào)攤等易燃物集中所在地,而中間的人行密集區(qū)域,可不設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng),僅設(shè)足夠數(shù)量的滅火器即可。
3.4其他措施
1)對(duì)車站區(qū)域內(nèi)的附屬設(shè)施進(jìn)行安全化處理
減少垃圾桶、公共廁所等的數(shù)量,并進(jìn)行防火和防爆處理;將零售店和報(bào)攤點(diǎn)集中在站廳層兩頭的安全區(qū)域,站廳中間留出疏散的空間和通道等。
3)重視新聞媒體對(duì)公眾的安全導(dǎo)向教育
新聞媒體要多做安全防火宣傳,災(zāi)時(shí)客觀如實(shí)地對(duì)災(zāi)情進(jìn)行報(bào)導(dǎo),災(zāi)后多做正面報(bào)導(dǎo),和地鐵運(yùn)營(yíng)部門一起努力重建公眾對(duì)地鐵安全度的信任感。
4結(jié)語(yǔ)
地鐵作為大容量公共交通工具,安全運(yùn)營(yíng)是其首要目標(biāo)和基本原則。隨著我國(guó)地鐵建設(shè)的來(lái)臨,地鐵火災(zāi)的防治措施也要跟上。本文針對(duì)地鐵火災(zāi)的防治,探討了如下問(wèn)題:
①提出了地鐵火災(zāi)防災(zāi)減災(zāi)大系統(tǒng)的觀點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的不同階段,設(shè)置不同的防災(zāi)子系統(tǒng),從而構(gòu)建一個(gè)整體的火災(zāi)防治大系統(tǒng)。不能只著眼于火災(zāi)發(fā)生以后的應(yīng)對(duì)措施。
②管理是地鐵火災(zāi)預(yù)防措施中重要的因素,通過(guò)不同層次的管理手段,可改變地鐵系統(tǒng)的不安全狀態(tài),預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。
③新的地鐵火災(zāi)防治措施在不斷地發(fā)展和探索中,地鐵設(shè)計(jì)人員和管理人員要及時(shí)吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷完善地鐵的防火設(shè)計(jì)和防災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)置,完善地鐵防火救援系統(tǒng)。
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關(guān)鍵詞：高層建筑；消防安裝工程；質(zhì)量問(wèn)題；原因；防治對(duì)策
Abstract: this paper analyzes the characteristics of the high building fire with fire installation common quality problems, and the cause of these quality problems appear and countermeasures to prevent and control are discussed in this paper.
Keywords: high building; Fire installation project; Quality problem; Reason; Countermeasures to prevent and control
中圖分類號(hào)：[TU208.3]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、前言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,高層建筑逐漸增多,為現(xiàn)代化城市帶來(lái)生機(jī)與活力,但同時(shí)也給消防安全帶來(lái)了新的問(wèn)題,特別是高度超過(guò)100m的超高層建筑，對(duì)消防用水的安全程度、供水的可靠性和建筑物抗御火災(zāi)能力等方面提出了更高的要求，這些除了在設(shè)計(jì)和材料設(shè)備選擇等方面外，很大程度需要施工安裝質(zhì)量的保證。施工質(zhì)量的好壞，直接影響著建筑消防設(shè)施的正常運(yùn)行。文章主要分析了高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)與消防安裝工程常見的質(zhì)量問(wèn)題，并對(duì)出現(xiàn)這些質(zhì)量問(wèn)題的原因與防治對(duì)策進(jìn)行了論述。
二、高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)
(1)火災(zāi)蔓延速度快。超高層建筑由于火災(zāi)蔓延途徑多,影響火勢(shì)蔓延的因素復(fù)雜,超高層建筑本身具有煙囪效應(yīng),加上各種樓梯間、電梯井、管道井、風(fēng)道、電纜井等豎向井道以及受熱易碎的玻璃幕墻,如果防火分隔處理不好,火勢(shì)可以通過(guò)門、窗、吊頂、走道、可燃隔墻等途徑水平蔓延,也能豎向管井和孔洞、共享空間、玻璃幕墻縫隙等途徑蔓延。
(2)人員疏散困難。一是層數(shù)多,高度高,垂直距離長(zhǎng),人員疏散到地面或其他安全區(qū)域的時(shí)間長(zhǎng)；二是人員相對(duì)集中,疏散困難；三是發(fā)生火災(zāi)時(shí)由于各豎井空氣流動(dòng)暢通,火勢(shì)和煙霧向上蔓延快,增加了疏散的難度。
(3)火災(zāi)撲救難度大。超高層建筑高達(dá)上百米以上,目前的消防車供水能力和供水器材的耐壓強(qiáng)度達(dá)不到所需的高度,登高消防車和消防直升機(jī)是撲救超高層建筑火災(zāi)的先進(jìn)設(shè)備,但由于受施展空間和技術(shù)的局限,目前無(wú)法滿足超高層建筑火災(zāi)的需要,受高度的限制登高消防車只能救助相應(yīng)伸展高度內(nèi)的被困人員和實(shí)施滅火,受飛機(jī)安全和停放場(chǎng)地的局限,消防直升機(jī)只能救助逃生到屋頂停機(jī)坪的被困人員或運(yùn)送消防隊(duì)員到屋頂停機(jī)坪,發(fā)生火災(zāi)時(shí)從室外進(jìn)行撲救相當(dāng)困難,大面積玻璃幕墻受高溫或火焰作用,易碎裂形成“玻璃刀”,時(shí)刻威脅超高層建筑四周參與救災(zāi)的消防車、器材裝備和救助人員。因此,超高層建筑火災(zāi)撲救難度大,一般要立足于自防自救,靠自身消防設(shè)施實(shí)現(xiàn)滅火。
三、高層建筑消防安裝工程施工中的常見質(zhì)量問(wèn)題分析（1）消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)方面的質(zhì)量問(wèn)題①消防給水管網(wǎng)試壓沒(méi)有按施工方案和規(guī)范要求進(jìn)行。管網(wǎng)試壓分試漏檢修和強(qiáng)度試驗(yàn)兩步進(jìn)行。試漏是在常壓或稍起壓狀態(tài)下進(jìn)行，而強(qiáng)度試驗(yàn)分工作壓力和試驗(yàn)壓力兩階段進(jìn)行。目前有些工地只對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行試漏試驗(yàn)或試驗(yàn)壓力不符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，這樣給系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)了隱患。 ②消防水源無(wú)保障。系統(tǒng)工作壓力無(wú)保障，室內(nèi)消防給水系統(tǒng)設(shè)置混亂。一些根本無(wú)法滿足常高壓消防給水系統(tǒng)的建筑，在設(shè)計(jì)、施工時(shí)按常高壓消防給水進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，目的是為了節(jié)省地下水池、加壓消防水泵、屋頂水箱以及聯(lián)動(dòng)控制裝置的投資，一些建筑在生活用水都無(wú)法保障的情況下，也不愿花錢完善上述消防設(shè)施。 （2）室內(nèi)消火栓方面的質(zhì)量問(wèn)題
【關(guān)鍵詞】消防投資；消防安全管理；消防投資顧問(wèn)制度
1 引言
人類在20世紀(jì)所創(chuàng)造的成就多于19世紀(jì)前人類所創(chuàng)造的全部，但是20世紀(jì)人類所經(jīng)受的災(zāi)害事故比歷史上任何一個(gè)時(shí)期都更慘重、更從根本上危及人類的生存。我國(guó)“八五”期間每年平均技術(shù)災(zāi)難直接經(jīng)濟(jì)損失300多億元。
火災(zāi)損失呈嚴(yán)重趨勢(shì)?；馂?zāi)事故是人、技術(shù)與環(huán)境的綜合功能殘缺所致，消防安全管理的研究應(yīng)放在開放系統(tǒng)中，建立適宜消防安全的科學(xué)性、系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性。從事故的本質(zhì)中去防治事故，揭示各種安全機(jī)理并將其系統(tǒng)化、理論化，形成指導(dǎo)解決各種具體問(wèn)題的科學(xué)依據(jù)。在這一階段中消防安全管理不僅涉及人體科學(xué)和思維科學(xué)，而且涉及行為科學(xué)、自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等所有大的科學(xué)門類。
與生產(chǎn)性投入所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益相比，消防投入所能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益常常是隱性的。因此，消防安全不容易引起投資者的關(guān)注和重視。王瑩分析了消防投資顧問(wèn)體系構(gòu)想的基本設(shè)想，初步指出了消防顧問(wèn)概念。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在有關(guān)性能化防火設(shè)計(jì)的研究中提出火災(zāi)防治有效性與經(jīng)濟(jì)性（Effective and Economic Evaluation）的評(píng)價(jià)。季俊賢等從宏觀上指導(dǎo)了消防投入的經(jīng)濟(jì)技術(shù)；邢志祥等對(duì)消防投入進(jìn)行了數(shù)理分析，將消防投入分為滅火投入和防火投入兩類。本文將就企事業(yè)單位的消防投資進(jìn)行討論。
2 消防中介組織的現(xiàn)狀和社會(huì)消防的普遍需求
消防中介組織是服務(wù)于消防行業(yè)的社會(huì)中介組織。消防安全中介機(jī)構(gòu)的職能包括：承擔(dān)消防安全評(píng)價(jià)、認(rèn)證、檢測(cè)、檢驗(yàn)、消防安全培訓(xùn)、消防安全咨詢、提供消防保安人員等職能。消防安全評(píng)價(jià)、咨詢機(jī)構(gòu)根受委托的消防安全評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)及咨詢業(yè)務(wù)。消防安全咨詢機(jī)構(gòu)可以為業(yè)主提供防火檢查、防火巡查、制定火災(zāi)隱患整改方案、整改火災(zāi)隱患的服務(wù)。
3 消防投資顧問(wèn)概念的提出
3.1 消防投資顧問(wèn)概念
消防投資顧問(wèn)是指具備一定消防專業(yè)理論知識(shí)和投資實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的消防投資經(jīng)理人。消防投資顧問(wèn)是消防中介組織的一種新職業(yè)（崗位）。其職責(zé)是指導(dǎo)企、事業(yè)單位合理安排消防投資，使消防投資發(fā)揮最大的消防安全效益。
3.2 消防投資的前提條件
消防投資的前提是投資者對(duì)于火災(zāi)危害性的理性認(rèn)識(shí)?；馂?zāi)會(huì)造成財(cái)產(chǎn)損失和生命終結(jié)，也可以說(shuō)火災(zāi)損失可分為可恢復(fù)性損失和不可恢復(fù)性損失，并且按照損失的可恢復(fù)程度確定火災(zāi)危害性程度。人的生命死亡是無(wú)法恢復(fù)的，而人又是最重要的生產(chǎn)力因素，所以火災(zāi)防治的理性依據(jù)是保證人的健康和生命延續(xù)，盡量減少火災(zāi)對(duì)物質(zhì)財(cái)富的侵害。調(diào)查表明，消防安全素質(zhì)與文化程度相關(guān)性比較復(fù)雜，在有些方面，以大學(xué)文化程度為代表的較高文化程度的市民消防安全素質(zhì)不比普通市民強(qiáng)。消防法制約束也可以產(chǎn)生消防投資，但這種消防投資帶有非自愿心理，有時(shí)甚至是非理性的。
可接受火險(xiǎn)和可接受費(fèi)用是消防投入中經(jīng)常使用的概念。在確定的費(fèi)用預(yù)算范圍內(nèi)尋找最大限度減低風(fēng)險(xiǎn)的可能是最合理的消防投入途徑。
3.3.2 消防投資的持續(xù)性
消防投資不是一次性工程，各種防火設(shè)備需?定期保養(yǎng)和維護(hù)，滅火器需要及時(shí)更換?劑，保持效力；消防組織需要不斷?練和演練；消防管理措施要不斷更新、檢驗(yàn)、督促緦所以消防投資具有持續(xù)性。
3.3.3 消防投資的時(shí)效性
消防投資是在特定因素下制訂的，所以有很強(qiáng)的時(shí)效性，當(dāng)建筑主體和建筑使用用途發(fā)生改變時(shí)，消防投資要重新制訂。這種特性是由其本身的特點(diǎn)決定的。
4 消防投資顧問(wèn)的工作內(nèi)容及其作用
4.1 大多數(shù)消防投資沒(méi)有產(chǎn)生良好效益的原因
摘要：隨著我國(guó)的礦業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展，對(duì)于煤礦開采的安全性問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。根據(jù)目前煤礦開采的現(xiàn)狀，以瓦斯，粉塵以及火災(zāi)的事故最為嚴(yán)重，其中危害最大的是瓦斯事故，所以必須要提高一通三防的防護(hù)效率。因此本文對(duì)煤礦一通三防工作的風(fēng)險(xiǎn)與規(guī)避措施進(jìn)行淺析。
關(guān)鍵詞：煤礦；一通三防；防治對(duì)策
一、礦區(qū)概況
平頂山裕隆能源發(fā)展有限公司所屬煤礦均位于韓梁礦區(qū)，礦區(qū)地處平頂山市魯山縣、寶豐縣、石龍區(qū)結(jié)合部，東距寶豐縣城約20公里，南距魯山縣城約30公里。
礦區(qū)可開采煤層為一4、二1、三9-10、三12、四6-7，本區(qū)域主要開采一4、二1、三9-10、三12煤層，煤層賦存較穩(wěn)定，各煤業(yè)公司為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，自燃傾向等級(jí)為二類自燃煤層；水文地質(zhì)條件屬于中等偏簡(jiǎn)單類型。
礦井火災(zāi)根據(jù)發(fā)火機(jī)理和可燃物的不同，分為內(nèi)因火災(zāi)事故和外因火災(zāi)事故。
內(nèi)因火災(zāi)事故：煤炭由于受埋藏深度、煤層賦存條件、煤質(zhì)、通風(fēng)環(huán)境等方面因素的影響，或由于上分層工作面或相鄰區(qū)段工作面在開采過(guò)程中遺煤較多，且不均衡，加之工作面沿空布置，漏風(fēng)通道發(fā)育，供氧積熱條件較好等造成的自燃發(fā)火事故。我公司所屬煤礦開采煤層自燃發(fā)火傾向?yàn)槎愖匀济簩印?/p>
外因火災(zāi)：A)因溢煤堵皮帶或司機(jī)失誤造成過(guò)卷，引起火花造成皮帶著火；B)不及時(shí)更換防爆性能差的設(shè)備，一旦失爆，發(fā)生電器爆炸，可能引起火災(zāi)；C)采區(qū)變電所配電點(diǎn)，因沒(méi)有專人值班，電器失修，長(zhǎng)期下去可能發(fā)生火災(zāi)；D)漏電繼電器、電焊、綜合保護(hù)失靈，接地系統(tǒng)不符合規(guī)程要求，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，不能立即切斷電源，易引起火災(zāi)；E)井下動(dòng)力、照明等供電線路遍及各類巷道，由于井下潮濕、絕緣老化、機(jī)械外傷、吊掛不當(dāng)、保護(hù)失靈等方面的原因，使電纜線路產(chǎn)生火花引起火災(zāi)；F)燒焊不按措施執(zhí)行，不留監(jiān)護(hù)人，遺留火種不清除，易發(fā)生火災(zāi)；G)因其它原因而引起火災(zāi)。
一旦發(fā)生內(nèi)因火災(zāi)或外因火災(zāi)，其危害程度嚴(yán)重，可造成礦井停產(chǎn)，燒毀設(shè)備，危及現(xiàn)場(chǎng)工作人員和著火地點(diǎn)回風(fēng)側(cè)工作人員生命安全，屬于礦井重大事故。
瓦斯、煤塵爆炸：
我區(qū)域公司礦井雖屬低瓦斯礦井，但是也有容易引起瓦斯積聚的地點(diǎn)如：采煤工作面的上隅角，獨(dú)頭上山的掘進(jìn)迎頭，頂板冒落的頂部。局扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)筒末端距工作面距離較遠(yuǎn)，風(fēng)筒漏風(fēng)太大，致使風(fēng)量不足或風(fēng)速過(guò)低都會(huì)引起瓦斯積聚。如果通風(fēng)、放炮、機(jī)電設(shè)備管理不嚴(yán)，爆炸事故也是有可能發(fā)生的。這是因?yàn)榫植啃》秶耐咚狗e聚引起的爆炸，會(huì)引起大規(guī)模的、連鎖性瓦斯煤塵爆炸。
我區(qū)域公司目前開采的二1、三9-10煤層，煤塵具有爆炸性。同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生的煤塵較多，存在著燃燒爆炸的危險(xiǎn)性。一旦發(fā)生煤塵爆炸，可造成礦井停產(chǎn)，破壞巷道和機(jī)電設(shè)備，嚴(yán)重威脅現(xiàn)場(chǎng)工作人員生命安全，屬于礦井重大事故。
礦井通風(fēng)設(shè)施較多，井下通風(fēng)巷道長(zhǎng)，通風(fēng)管理難度大。由于某種原因造成供電系統(tǒng)中斷或機(jī)械故障、風(fēng)門等通風(fēng)設(shè)施受到意外破壞、井下主要通風(fēng)巷道發(fā)生嚴(yán)重冒頂、主要通風(fēng)機(jī)停電停風(fēng)，造成井下供風(fēng)系統(tǒng)無(wú)法正常工作、礦井通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生短路、紊亂，作業(yè)地點(diǎn)微風(fēng)或者無(wú)風(fēng)，易發(fā)生人員缺氧窒息事故、瓦斯超限，會(huì)引發(fā)瓦斯等有毒有害氣體濃度升高、產(chǎn)生集聚，會(huì)使工作場(chǎng)所的溫度增高，嚴(yán)重者可誘發(fā)瓦斯煤塵爆炸事故，直接威脅礦井安全生產(chǎn)。
二、煤礦一通三防事故的特點(diǎn)分析
煤礦一通三防事故的主要是指通風(fēng)、防瓦斯、防煤塵以及防火災(zāi)這幾個(gè)方面，由于一通三防工作直接關(guān)系到井下作業(yè)員工的生命健康，因此必須要做好一通三防工作的風(fēng)險(xiǎn)分析和規(guī)避措施。以下主要對(duì)一通三防的事故特點(diǎn)進(jìn)行分析。
（一）一通三防事故的突發(fā)性
因?yàn)槊旱V地下開采工作受到地質(zhì)條件以及煤層復(fù)雜程度的影響，使得一通三防事故的發(fā)生往往具有突發(fā)性。特別是社會(huì)發(fā)展促使煤礦需求量的不斷上升，大規(guī)模的開采再加上沒(méi)有足夠充分的安全措施，危險(xiǎn)操作的現(xiàn)象已經(jīng)非常普遍，這就更加使井下作業(yè)員工難以對(duì)事故有一個(gè)正確的判斷，從而造成瓦斯爆炸，煤塵爆炸，巖爆以及礦頂坍塌等一系列事故，給員工身體和心理上帶來(lái)巨大沖擊以及其他非常嚴(yán)重的后果。
（二）一通三防事故的破壞性
由于煤礦開采屬于地下作業(yè)，一旦發(fā)生一通三防事故不但會(huì)對(duì)煤礦生產(chǎn)造成非常嚴(yán)重的破壞，還會(huì)直接威脅到井下作業(yè)人員的生命安全，而且由于事故的發(fā)生會(huì)使井下環(huán)境更為復(fù)雜，如果搶救決策失誤或者搶救不及時(shí)等都會(huì)進(jìn)一步造成更為重大的人員傷亡。
（三）一通三防事故的持續(xù)性
一通三防事故在發(fā)生后，往往在短時(shí)間內(nèi)還會(huì)引起同類事故或者誘發(fā)其它事故的發(fā)生，具有較強(qiáng)的持續(xù)性。由于礦井巷道相互串聯(lián)錯(cuò)綜復(fù)雜，而且通風(fēng)管道的路線太長(zhǎng)，導(dǎo)致巷道有效斷面不夠或者局部通風(fēng)機(jī)安裝沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，使空氣不能進(jìn)行正常循環(huán)，而通風(fēng)不暢就很容易造成瓦斯等一些可燃?xì)怏w大量積累，而如果一旦出現(xiàn)火災(zāi)，那么它將是直接造成煤礦瓦斯、煤塵爆炸的一個(gè)重要誘因，再加上礦井巷道的串聯(lián)相通更有可能引發(fā)連續(xù)性爆炸以及礦頂坍塌等一系列持續(xù)性的事故。
三、煤礦一通三防工作中的防止對(duì)策
煤礦生產(chǎn)企業(yè)要加強(qiáng)一通三防工作的重要性認(rèn)識(shí)，各級(jí)部門相互配合，樹立安全生產(chǎn)的思想統(tǒng)一部署，把一通三防工作的重要性體現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)上。以下主要從防瓦斯、防煤塵以及防火災(zāi)三個(gè)方面對(duì)一通三防的規(guī)避措施進(jìn)行探討。
（一）瓦斯的防治
由于瓦斯是一種爆炸性氣體因此對(duì)井下員工的生命安全危害性極大。礦井中的瓦斯是客觀存在的，但是通過(guò)通風(fēng)等有效措施可以降低瓦斯的濃度，減小其爆炸的可能性，所以加強(qiáng)通風(fēng)是瓦斯防治的重要途徑。具體措施包括：合理的選擇以及規(guī)劃通風(fēng)路線，盡量避免通風(fēng)線路過(guò)長(zhǎng)或者嚴(yán)重交叉的現(xiàn)象，必須確保礦井各個(gè)工作區(qū)域內(nèi)都有相對(duì)獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)；礦井中的瓦斯一般應(yīng)該采用抽出式的通風(fēng)系統(tǒng)，這樣可以有效地防止由于主通風(fēng)機(jī)停運(yùn)造成積存在采礦區(qū)的大量瓦斯涌出；正確分配風(fēng)量，使礦井中每一個(gè)工作區(qū)域內(nèi)都能夠確保正常的空氣循環(huán)。
（二）煤塵的防治
對(duì)礦井煤塵防治的根本目的就是降低煤礦粉塵的生產(chǎn)量、降低空氣中粉塵的濃度，從而有效地控制人體吸入煤塵的總量。具體可以通過(guò)通風(fēng)除塵、凈化風(fēng)循環(huán)以及增加空氣濕度等措施進(jìn)行煤塵防治，其中通風(fēng)除塵是利用縫的流動(dòng)將礦井中的煤塵帶出，從而有效地降低煤塵濃度；凈化風(fēng)循環(huán)是指將礦井中含有煤塵的空氣通過(guò)一定的設(shè)備進(jìn)行排除，目前使用比較普遍的是水幕凈化風(fēng)流和濕式除塵裝置等；增加空氣濕度是指利給空氣中噴灑水或者其它液體，使其與煤塵等其它細(xì)小顆粒相融合從而達(dá)到捕獲煤塵的目的，由于增加空氣濕度操作簡(jiǎn)單、成本低廉而且除塵效果好所以它是礦井中防治煤塵最常用的方法。
（三）火災(zāi)的防治
煤礦火災(zāi)主要有外源火災(zāi)和自然火災(zāi)兩種，根據(jù)火災(zāi)種類的不同進(jìn)行防治的措施主要包括：外源火災(zāi)的防治主要通過(guò)杜絕明火源、增設(shè)消防器材以及礦井專用的滅火器材、采用不易燃燒的支護(hù)措施以及在礦井中設(shè)置消防供水系統(tǒng)；自然火災(zāi)可以通過(guò)水漿等材料經(jīng)過(guò)混合借助輸送管道送到可能發(fā)生自然的區(qū)域進(jìn)行自然火災(zāi)預(yù)防，通過(guò)設(shè)置調(diào)壓裝置以及通風(fēng)系統(tǒng)改進(jìn)礦井的空氣壓力分布，盡可能的減小風(fēng)道兩端的壓力差。達(dá)到消除漏風(fēng)抑制自燃的目的或者是利用惰性氣體的窒息作用抑制自然火災(zāi)。
關(guān)鍵詞：火災(zāi) 煤層自燃 防治 措施
0 引言
礦井火災(zāi)是煤礦五大災(zāi)害之一，在礦井火災(zāi)發(fā)生總數(shù)中，外因火災(zāi)所占比重較小，粗略地說(shuō)90%以上的礦井火災(zāi)都屬于煤層自然發(fā)火引起的內(nèi)因火災(zāi)，因此煤層自燃火災(zāi)防治技術(shù)的研究十分重要。
1 煤層自燃危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方法
現(xiàn)階段，我國(guó)的煤炭行業(yè)主要通過(guò)統(tǒng)計(jì)類比預(yù)測(cè)法、自燃傾向性實(shí)驗(yàn)、綜合評(píng)判預(yù)測(cè)法三種途徑來(lái)預(yù)測(cè)外煤層自燃危險(xiǎn)性。
1.1 統(tǒng)計(jì)類比預(yù)測(cè)法 該預(yù)測(cè)方法是基于業(yè)內(nèi)現(xiàn)有自然發(fā)火事故統(tǒng)計(jì)資料，對(duì)現(xiàn)采煤條件下煤層的自然危險(xiǎn)性進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。該方法僅能參照煤層自然發(fā)火數(shù)據(jù)資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)煤層可能發(fā)火的危險(xiǎn)性進(jìn)行粗略的分析。
1.2 自燃傾向性實(shí)驗(yàn) 該預(yù)測(cè)方法是按照測(cè)試煤的自燃傾向性劃分出煤層自然發(fā)火等級(jí)，將現(xiàn)場(chǎng)煤體與劃分結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，最后確定煤層自燃發(fā)火危險(xiǎn)程度。
自20世紀(jì)90年代起，色譜動(dòng)態(tài)吸氧法在我國(guó)得到初步的推廣和應(yīng)用。該方法將色譜儀中分離氣體的色譜柱改換成了煤樣試管，測(cè)量煤樣對(duì)氧氣的物流吸附量，并以某一溫度條件下（30℃）每克干煤的吸氧量來(lái)分出自燃性等級(jí)。
1.3 綜合評(píng)判預(yù)測(cè)法 綜合評(píng)判預(yù)測(cè)法是基于大量數(shù)據(jù)資料對(duì)引起煤層自燃的主要因素進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)煤層自燃發(fā)火的危險(xiǎn)程度進(jìn)行判斷。近年來(lái)我國(guó)學(xué)者采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法預(yù)測(cè)煤層自燃的危險(xiǎn)程度。
2 煤層自燃火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)
現(xiàn)階段，業(yè)內(nèi)主要通過(guò)指標(biāo)氣體分析法、測(cè)溫法、示蹤氣體法、氣味檢測(cè)法、測(cè)氡法等有效途徑來(lái)預(yù)報(bào)煤炭自燃情況。
2.1 指標(biāo)性氣體分析法 煤炭在氧化自燃過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生乙烷、乙烯、CO和CO2等指標(biāo)性氣體，分析這些氣體就能準(zhǔn)確得知煤炭氧化和燃燒程度，其生成物的種類與溫度能有一定的規(guī)律，因此可利用指標(biāo)性氣體的發(fā)生量和變化規(guī)律，來(lái)預(yù)報(bào)煤炭自燃發(fā)火情況。
當(dāng)前，許多國(guó)家均通過(guò)CO氣體對(duì)煤體自燃發(fā)火情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。其原因是：①煤炭在低溫氧化時(shí)煤體溫度逐漸升高，CO在這一過(guò)程中會(huì)發(fā)生顯著的變化，對(duì)煤體自燃的反映比較靈敏。②煤層中不含CO，CO氣體生成后會(huì)被風(fēng)流快速稀釋并排除。③CO指標(biāo)性氣體檢測(cè)方法簡(jiǎn)單易操作。在井下作業(yè)過(guò)程中，空氣中一旦有CO氣體出現(xiàn)并不斷增加，就可直接判定井下煤層存在高溫點(diǎn)或煤層已發(fā)生氧化自燃。
通過(guò)CO監(jiān)測(cè)煤層自燃發(fā)火情況也存在一定的弊端。從煤體開始低溫氧化至著火燃燒都可能出現(xiàn)CO，該氣體涌出溫度范圍寬，不易準(zhǔn)確把握其定量臨界值。為解決這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出，可通過(guò)烷烯烴類氣體把握定量臨界值，對(duì)煤層自燃情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。煤樣加溫實(shí)驗(yàn)證明，烷烯烴類氣體涌出溫度范圍比CO窄，通過(guò)它可準(zhǔn)確判斷煤層自燃情況。在試驗(yàn)中，當(dāng)煤溫達(dá)到70～80℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生乙烷氣體；煤溫為110～130℃時(shí)產(chǎn)生乙烯，達(dá)到130～150℃時(shí)產(chǎn)生丙烷、丙烯，達(dá)到150～170℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生丁烯。井下作業(yè)過(guò)程中，只要準(zhǔn)確把握這個(gè)規(guī)律，就能根據(jù)烷烯烴氣體和碳原子數(shù)量來(lái)推測(cè)煤溫，進(jìn)而確定煤層自燃情況。
2.2 測(cè)溫法 該方法是通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)溫度，進(jìn)而判定煤層發(fā)火危險(xiǎn)程度。煤溫和煤層發(fā)火程度都可以通過(guò)該方法直觀地反映出來(lái)。
2.3 示蹤氣體法 示蹤氣體具有良好的惡穩(wěn)定性，可通過(guò)該氣體測(cè)量采空區(qū)漏風(fēng)量。先選擇一些在一定溫度條件下容易熱解的氣體，在同一環(huán)境中使其與示蹤氣體共同釋放，然后通過(guò)采樣對(duì)其比例變化進(jìn)行檢測(cè)，也可對(duì)其分解物進(jìn)行檢測(cè)，以此來(lái)掌握煤層火災(zāi)隱患點(diǎn)的溫度值，達(dá)到預(yù)測(cè)煤體自燃的目的。
2.4 氣味檢測(cè)法 該方法是通過(guò)一組不同類型的氣味傳感器，根據(jù)不同氣味傳感器的仿生雙分子膜在感知不同氣味刺激后引起傳感器晶振裝置頻率的變化，并通過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)不同種類的氣味物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別，氣味傳感器可以感知煤體在低溫（30～40度）氧化初期釋放氣味的細(xì)微變化，由此預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)煤層自然發(fā)火情況。
2.5 測(cè)氡法探測(cè)火源位置 煤巖底層含有半衰期較長(zhǎng)的天然放射性元素。在衰變過(guò)程中，放射性元素可衰變成氡元素，同時(shí)放出射線，我們可根據(jù)粒子濃度的測(cè)量結(jié)果對(duì)氡氣濃度值進(jìn)行測(cè)定?；诿簬r底層的地質(zhì)構(gòu)造和巖性的差異，同一地區(qū)的不同巖層或同一巖層中的不同層位所含的放射性元素總量，以及其衰變產(chǎn)物從地下向上遷移速率和濃度都存在差異。當(dāng)?shù)叵麓嬖跓嵩磿r(shí)，由于地下火區(qū)所產(chǎn)生的溫濕度和壓力條件的變化，在相似的地質(zhì)條件下，氡及其同位素向上遷移的速率，高于地下無(wú)熱源時(shí)的遷移速率。采空區(qū)的自燃區(qū)頂部氡氣濃度比無(wú)熱源區(qū)的氡氣濃度高。通過(guò)科學(xué)的測(cè)量方法對(duì)氡氣濃度變化進(jìn)行測(cè)量，確定出異常變化區(qū)域，進(jìn)而對(duì)地下采空區(qū)火源進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
3 指標(biāo)性氣體檢測(cè)技術(shù)
煤炭自燃指標(biāo)氣體的檢測(cè)技術(shù)主要有兩種：人工檢測(cè)和礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
3.1 人工檢測(cè)是檢測(cè)煤炭自燃指標(biāo)氣體的主要方式 該方法是對(duì)自燃危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行人工采樣，地面運(yùn)用色譜儀分析確定指標(biāo)氣體的成份和濃度，進(jìn)而對(duì)煤層自燃發(fā)火情況進(jìn)行判斷。該操作方法簡(jiǎn)單易行，無(wú)需過(guò)多的設(shè)備，適用性強(qiáng)，但是工作量大、間隔時(shí)間長(zhǎng)，影響檢測(cè)的時(shí)效性。
3.2 礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 目前，井下作業(yè)已有一種專業(yè)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤層自燃發(fā)火情況。工程人員均采用聚乙烯管通過(guò)地面抽氣泵將氣體抽送至地面，再由氣樣分選器依次將不同測(cè)點(diǎn)氣樣輸送至色譜儀進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果判定煤層自燃情況。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也有不足之處，如束管線路長(zhǎng)不易于維護(hù)管理。為解決這一問(wèn)題，要綜合運(yùn)用氣體分析技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，即通過(guò)移動(dòng)式抽氣泵對(duì)氣體進(jìn)行抽樣，通過(guò)氣樣傳感對(duì)氣體成分進(jìn)行分析，然后將信號(hào)傳輸至地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理氣體數(shù)據(jù)，并把信號(hào)傳導(dǎo)到地面計(jì)算機(jī)對(duì)氣體數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并做出預(yù)報(bào)。
4 礦井防滅火技術(shù)及其特點(diǎn)
現(xiàn)階段，堵漏、均壓、阻化劑防滅火技術(shù)、惰性氣體防滅火技術(shù)、灌漿防滅火技術(shù)、膠體防滅火和三相泡沫防滅火技術(shù)等，是井下作業(yè)常用的防滅火技術(shù)。
4.1 控制漏風(fēng)防滅火技術(shù) 控制漏風(fēng)技術(shù)主要是堵漏和均壓通風(fēng)，以減少或阻斷松散煤體氧氣的供給。
堵漏風(fēng)技術(shù)包括水泥噴漿、泡沫噴涂、納米改性彈性體材料涂抹等技術(shù)措施。其中，堵漏風(fēng)效果最好的是納米改性彈性體材料涂抹措施。納米改性彈性材料的伸長(zhǎng)性和氣密性絕佳，將此種材料刮涂抹在煤巖體和密閉墻上，不僅簡(jiǎn)便易行，而且能按照施工要求對(duì)固化時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，固化后表面形成彈性體。
均壓通風(fēng)防滅火的實(shí)質(zhì)是，利用風(fēng)窗、風(fēng)機(jī)、調(diào)壓氣室和連通管等調(diào)壓設(shè)施，改變漏風(fēng)區(qū)域的壓力分布，降低漏風(fēng)壓差，減少漏風(fēng)，從而達(dá)到抑制遺煤自燃的目的，降低煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)程度。
4.2 阻化劑防滅火技術(shù) 阻化劑防滅火的機(jī)理是降低煤在低溫時(shí)的氧化速度，延長(zhǎng)煤的自燃發(fā)火期。阻化劑只有與水混合成一定濃度的水溶液才能起到防滅火的作用，當(dāng)阻化劑的水溶液附著于煤層表面形成含水液膜，阻斷外部氧氣供給的同時(shí)，可以使煤層保持濕潤(rùn)狀態(tài)，從而有效控制其低溫氧化時(shí)的溫度，有效防止煤體自燃。當(dāng)煤體溫度達(dá)到一定程度，惰性阻化劑開始吸熱氣化，生成惰性阻化氣體，阻斷發(fā)火區(qū)域的自由基鏈鎖反應(yīng)，高溫分解后的化合物會(huì)在煤體表面形成薄膜，冷卻后變成脆性覆蓋物阻斷氧氣供給，從而防止煤體自燃。
在化學(xué)上凡是能減少化學(xué)反應(yīng)速度的物質(zhì)皆成為阻化劑，目前最常用的阻化劑有CaCl2、MgCl2、氯化銨以及水玻璃等。從目前的應(yīng)用來(lái)看CaCl2、MgCl2、氯化銨等對(duì)褐煤、長(zhǎng)焰煤和氣煤有很好的阻化效果，水玻璃對(duì)高硫煤有較高的阻化率。應(yīng)用阻化劑防滅火的主要方法是表面噴灑、鉆孔壓注以及利用專用設(shè)備向采空區(qū)送入霧化阻化劑等。
阻化劑防滅具有施工工藝簡(jiǎn)單、投資少等優(yōu)點(diǎn)，但是阻化劑對(duì)金屬設(shè)備有一定的腐蝕作用，其阻化壽命有待進(jìn)一步提高。
4.3 惰性氣體防滅火技術(shù) 最常見的防滅火惰性氣體是氮?dú)?、二氧化碳和燃?xì)?，惰性氣體防滅火技術(shù)的主要目的是降低火區(qū)氧氣濃度，窒息火區(qū)。國(guó)內(nèi)外煤礦應(yīng)用惰性氣體防滅火的實(shí)踐表明：惰性氣體具有滅火速度快，既能防火，也能滅火，還能抑制瓦斯爆炸，無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為防治煤層內(nèi)因火災(zāi)的有效技術(shù)措施之一。
4.4 灌漿防滅火技術(shù) 灌漿防滅火技術(shù)就是把粘土、粉煤灰等不燃性固體材料與水混合、攪拌，配置成一定濃度的漿液，借助注漿設(shè)備和管路注入或噴灑在采空區(qū)內(nèi)，達(dá)到防滅火目的。巖石和碎煤的縫隙內(nèi)填充了漿液，沉淀的固體物質(zhì)充填裂隙同時(shí)包裹浮煤，以達(dá)到隔氧堵漏的效果。泥漿包裹煤體，隔絕其氧氣供給，吸熱降溫，良好的防滅火效果受到業(yè)界的普遍認(rèn)可。
4.5 膠體防滅火技術(shù) 膠體材料（也稱凝膠）由基料、促凝劑和水組成，主要有硅酸凝膠、硅鋁凝膠和復(fù)合膠體等，是近年來(lái)應(yīng)用于煤礦井下防滅火應(yīng)用較多的材料。膠體防滅火技術(shù)不僅具有良好的堵漏、降溫功能，同時(shí)能達(dá)到阻化、團(tuán)結(jié)水的效果，在指定的部位和適宜的時(shí)間使水溶液發(fā)生膠凝，將高溫煤體包裹起來(lái)，利用水的吸熱降溫的功能有效防止煤體自燃。該技術(shù)有效解決了灌漿和注水的泄漏流失問(wèn)題，防止其快速汽化，僅因水分緩慢蒸發(fā)而逐漸萎縮，滅火安全性好，但凝膠材料密度較大，充填時(shí)材料運(yùn)輸強(qiáng)度大，充填效率低，不適用于井下大面積充填作業(yè)，屬于非常規(guī)、局部的防滅火技術(shù)，用于處理高溫點(diǎn)。
為克服膠體充填防滅火過(guò)程中存在的不足，2000年研發(fā)出了新型防滅火充填材料—復(fù)合凝土。它是以黃土或粉煤灰為骨料，加入促凝劑、防收縮劑、緩釋劑和固化增強(qiáng)劑等四種輔料組成的一種凝固時(shí)間可調(diào)的高水、無(wú)污染且成本低廉的防滅火充填材料。其防滅火原理與膠體防滅火基本相同，所不同的是該充填材料壓入破碎煤體后不僅能密實(shí)充填其中的裂隙，硬化后還具有一定的強(qiáng)度，可防止破碎煤體發(fā)生滑移流變，同時(shí)符合凝土干燥失水后，再加水時(shí)具有較強(qiáng)的吸水性，且不會(huì)被沖散，可達(dá)到長(zhǎng)期防滅火的目的。但是符合凝土需預(yù)先制備，且混合材料的制備要求和保存要求較高。
4.6 三相泡沫防滅火技術(shù) 三相泡沫多用于處理高溫點(diǎn)和火區(qū)，三相泡沫具有良好的堆積性，對(duì)高、低處的自熱煤體均能覆蓋，滯留時(shí)間較長(zhǎng)，泡沫破裂后釋放的惰性氣體具有窒息性，漿液中的水具有吸熱降溫性。
分析當(dāng)前眾多防滅火技術(shù)，發(fā)現(xiàn)每項(xiàng)防滅火技術(shù)都有其特殊性和適用條件，利用單一的防滅火技術(shù)不能完全預(yù)防和杜絕煤層自然發(fā)火事故發(fā)生，只有全面掌握煤層自燃發(fā)火的機(jī)理和規(guī)律，堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主的”指導(dǎo)方針，提前采取防治措施，才能有效治理煤層自燃發(fā)火，確保礦井長(zhǎng)治久安。治理煤層自燃發(fā)火是煤礦防滅火技術(shù)人員一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，防滅火技術(shù)也在不斷進(jìn)步，防治手段也將不斷完善。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙建華.采煤工作面煤層自燃防治技術(shù)研究[J].能源技術(shù)與管理，2009（04）.
關(guān)鍵詞： 知識(shí)庫(kù)；專家系統(tǒng)；煤礦；重大危險(xiǎn)源；防治措施
中圖分類號(hào)：G40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）22-0261-031 煤礦重大危險(xiǎn)源的研究范圍
2009年我國(guó)煤礦可查事故共110起，死亡、失蹤人員864人。其中煤與瓦斯突出16起，死亡212人；瓦斯燃燒、爆炸28起，死亡212人；瓦斯中毒、窒息事故16起，死亡86人；冒頂坍塌事故19起，死亡62人；機(jī)電事故7起，死亡29人；透水事故21起，死亡125人；其他事故3起，死亡45人。
根據(jù)中國(guó)煤礦1980～2000年重大事故發(fā)生地點(diǎn)統(tǒng)計(jì)：“瓦斯、突出、水災(zāi)、火災(zāi)、頂板、煤塵”六大煤礦事故直接發(fā)生在采煤工作面和掘進(jìn)工作面的比例較大，占58.0%。
2 知識(shí)庫(kù)構(gòu)建流程圖和系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，根據(jù)危險(xiǎn)源的發(fā)生地點(diǎn)和不同危險(xiǎn)源的劃分，把系統(tǒng)分為各個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)都會(huì)根據(jù)開采或掘進(jìn)時(shí)的各種條件，設(shè)立了不同的參數(shù)，用戶可以根據(jù)參數(shù)的選擇得出相應(yīng)的防治安全措施。
整個(gè)系統(tǒng)分為回采工作面、掘進(jìn)工作面和井下其它地方三個(gè)A級(jí)子系統(tǒng)，每個(gè)A級(jí)子系統(tǒng)里面根據(jù)危險(xiǎn)源的分類又分為六個(gè)B級(jí)子系統(tǒng)，如回采工作面分為：瓦斯防治、突出防治、頂板防治、水災(zāi)防治、火災(zāi)防治和粉塵防治。如圖2所示。
3 知識(shí)的獲取和知識(shí)結(jié)構(gòu)
在知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建當(dāng)中，知識(shí)的獲取途徑結(jié)合了國(guó)家對(duì)煤礦災(zāi)害防治措施的相關(guān)規(guī)定、走訪了行業(yè)專家和咨詢現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員、查閱了大量專業(yè)文獻(xiàn)、收集了貴州煤礦的一些現(xiàn)場(chǎng)防治措施。知識(shí)的獲取方式為人工獲取。
通過(guò)獲取的知識(shí)，對(duì)其進(jìn)行組織、加工，形成各類危險(xiǎn)源的知識(shí)庫(kù)結(jié)構(gòu)，以回采工作面知識(shí)為例子，瓦斯防治安全措施知識(shí)組織結(jié)構(gòu)如下：
4 系統(tǒng)開發(fā)工具和語(yǔ)言
論文系統(tǒng)以Microsoft Visual studio 2008為開發(fā)工具，應(yīng)用C#語(yǔ)言編程和SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)完成專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建。
5 知識(shí)的表示
系統(tǒng)所有知識(shí)的表示都是利用了產(chǎn)生式規(guī)則和框架式結(jié)構(gòu)相結(jié)合，該方法改進(jìn)了專家系統(tǒng)傳統(tǒng)的產(chǎn)生式規(guī)則構(gòu)建的靜態(tài)知識(shí)庫(kù)，使系統(tǒng)更加全面和完善。兩種知識(shí)表示方法的優(yōu)缺點(diǎn)如下表2所示。
以回采工作面瓦斯防治措施為例，在知識(shí)庫(kù)中知識(shí)的表示應(yīng)用如下規(guī)則和框架：
產(chǎn)生式規(guī)則：
R1：if工作面瓦斯涌出量≥5 and 通風(fēng)能解決=N then 瓦斯抽放=Y
R2：if工作面瓦斯涌出量
R2：if工作面瓦斯涌出量
R3：if工作面瓦斯涌出量
R4：if低瓦斯礦井then瓦斯抽放=N
R5：if高瓦斯礦井then瓦斯抽放=Y
R6：if突出礦井then瓦斯抽放=Y
………………
R n-2：if瓦斯積聚and 上隅角then采取措施：
①選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)：目前回采工作面廣泛采用的通風(fēng)系統(tǒng)為U型通風(fēng)，上隅角瓦斯易積聚，條件合適的礦井可選擇U+L、W和Y型通風(fēng)，利用上隅角瓦斯治理。
②引導(dǎo)風(fēng)流稀釋、帶走瓦斯：當(dāng)回采面上隅角瓦斯?jié)舛炔惶撸?%左右）的情況下，利用風(fēng)障引導(dǎo)風(fēng)流，風(fēng)障材料多為帆布。
Rn-1：if瓦斯積聚and 采煤機(jī)附近then采取措施：
①在采煤機(jī)上安裝瓦斯自動(dòng)檢測(cè)儀，一旦瓦斯超限就立即停止采煤。
②在開采緩傾斜和傾斜煤層時(shí)，采煤機(jī)和煤壁間易造成瓦斯積聚。
Rn：if瓦斯積聚and 輸送機(jī)底槽then采取措施：
①機(jī)頭和機(jī)尾不要堆積煤炭，減少底槽中遺留的煤粉，保持底槽暢通。
②工作面不出煤時(shí)，隔一定時(shí)間就使輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一會(huì)兒，以消除瓦斯。
③有壓風(fēng)管路的工作面，可以壓風(fēng)吹散底槽中的積聚瓦斯。
………………
框架結(jié)構(gòu)：
框架名：回采工作面瓦斯防治措施
瓦斯涌出量：≥5m3/min
通風(fēng)解決：N
Y
瓦斯來(lái)源：開采層
鄰近層
采空區(qū)
瓦斯積聚：上隅角
采煤機(jī)附近
輸送機(jī)底槽
………………
結(jié)論：
瓦斯用量
瓦斯來(lái)源采空區(qū)：埋管抽放、高位抽放巷、高位鉆場(chǎng)抽放；
瓦斯積聚上隅角：選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)：目前回采工作面廣泛采用的通風(fēng)系統(tǒng)為U型通風(fēng)，上隅角瓦斯易積聚，條件合適的礦井可選擇U+L、W和Y型通風(fēng)，利用上隅角瓦斯治理。引導(dǎo)風(fēng)流稀釋、帶走瓦斯：當(dāng)回采面上隅角瓦斯?jié)舛炔惶撸?%左右）的情況下，利用風(fēng)障引導(dǎo)風(fēng)流，風(fēng)障材料多為帆布。尾巷法：工作面回風(fēng)平巷利用雙巷回風(fēng)布置，一條主回風(fēng)巷，一條副回風(fēng)巷（尾巷）。向上階段采空區(qū)漏風(fēng)排瓦斯：GDS—1型瓦斯自動(dòng)排放系統(tǒng)、小型液壓風(fēng)扇、移動(dòng)式抽放泵抽放上隅角瓦斯、高壓水射流風(fēng)機(jī)等。
