矿工个体防护与危难救助工具协同设计研究

论文摘要

近几年来,我国矿难事故频频发生,年年“荣登”我国十大灾难的榜首。这与我们国家提倡的和谐社会这一主题非常的不协调,矿难不仅给人民群众的生命财产安全造成了重大损失,而且在国内外产生了不良的影响。世界有的国家将中国的煤炭视为“血煤”,这对于我们国家在国际上的形象是十分不利的。矿难的发生除了水灾、火灾、瓦斯煤尘、顶板事故等主要原因外,生产条件恶劣、设备落后、各种安全保障措施不到位、以及矿工安全意识淡泊等也是造成矿难的重要因素。实际上,在矿难中由于水灾、火灾、瓦斯煤尘、顶板事故等伤害立即遇难的人员仅占事故总死亡人数的15%～25%,大约超过75%～85%的遇险矿工的死亡是在矿难发生后关键的“1小时内”内由于溺水、窒息、中毒等原因而无法及时撤离到安全区域造成的丧生。在这“焦点1小时”内,矿工主要依靠自救和互救工具来争取生存机会,这就需要相关的矿工个体防护、危难救助设备发挥作用。本文以协同设计和人性化的设计视角出发,通过对现有防护工具与危难救助产品的现状及矿工需求进行深入的调研,在分析矿难原因的基础上,以工业设计的设计方法介入矿难,在矿工防护与危难救助工具设计过程中融入人性化设计元素,提高在矿难发生后防护工具开启的便利性,保证防护救助工具能最大限度的发挥作用。设计中对矿工防护工具进行了整合:将矿灯、呼吸面罩以及气体检测仪的功能整合到安全帽上、将自救器的功能整合到安全背甲和安全帽上;把汽车安全气囊技术原理移植过来,应用到背甲的前后位置,使背甲能全方位的保护矿工的身体。文中用协同设计的原理通过设计获得创新解决矿工伤亡和有效保护矿工生命安全的个体防护与危难救助工具研究用品方案,在此基础上对矿工个体防护与危难救助工具设计进行协同过程分析,以期在矿难发生后最大可能的缩短等待救援时间,以挽救被困矿工。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景与现状
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究现状
• 1.2 课题研究意义
• 1.2.1 理论意义
• 1.2.2 现实意义
• 1.3 课题应用前景
• 1.4 课题研究流程与研究方法
• 1.4.1 研究流程
• 1.4.2 研究方法
• 1.5 课题研究内容
• 第2章 矿难成因分析
• 2.1 矿难形成的原因
• 2.2 矿难带来的负面影响
• 2.3 矿难后矿工个体防护与救助工具介入的实际意义
• 2.4 小结
• 第3章 协同设计分析
• 3.1 协同设计产生的背景
• 3.2 协同设计的定义、特点与模型
• 3.2.1 协同设计的定义与特点
• 3.2.2 协同设计模型
• 3.3 协同设计对矿工防护与危难救助的意义
• 第4章 矿工个体防护工具设计研究
• 4.1 矿工个体防护工具设计现状
• 4.2 矿工个体防护工具设计不足
• 4.3 人性化视角下的矿工个体防护工具设计
• 4.3.1 人性化设计的含义
• 4.3.2 矿工个体防护工具易用设计元素分析
• 4.3.3 矿工个体防护工具适用设计元素分析
• 4.4 小结
• 第5章 矿工危难救助工具分析
• 5.1 矿工危难救助工具现状
• 5.2 矿工危难救助技术现状
• 5.3 人性化视角下的矿工危难救助工具概念分析
• 5.4 小结
• 第6章 矿工个体防护与危难救助工具协同设计分析
• 6.1 矿工个体防护与危难救助协同要素分析
• 6.2 矿工个体防护与危难救助协同过程分析
• 结论
• 附录Ⅰ 关于矿工个体防护与救助工具协同设计研究调查问卷
• 附录Ⅱ 2009 矿难统计
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文