时间：2023-09-21 16:34:56
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇火灾的防治途径，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
在世界各国大城市地铁火灾及突发事件频繁发生的背景下,应重视地铁火灾应对措施的研究,并结合我国实际情况,完善地铁火灾防灾救援系统。笔者曾对我国地铁火灾防灾救援系统的构成与运作流程进行过较全面的论述(见文献[1]),然而随着地铁火灾防治工作的日益深入,一些新的措施和手段也在不断的探讨和实践中。本文针对地铁火灾的防治,就一些新的认识进行探讨。
1地铁火灾防治大系统的观点
以往地铁火灾的防治工作往往只着眼于在地铁系统内部发生火灾时的应对措施,多强调一些硬件设施的设置和完善,而没有从系统和全局上去认识地铁防灾系统。应根据地铁火灾的发生、发展过程和条件,构建一个全局性的地铁防灾减灾大系统,以起到全面和彻底的“防”与“治”的作用。
1.1地铁火灾防治系统的组成
地铁火灾的发生过程可划分为灾前、灾时和灾后三个阶段,地铁火灾防治系统即根据这三个不同阶段进行配置,起到不同的火灾预防和控制作用。地铁火灾防治系统的组成及实施要点见表1。
1.2地铁火灾防治大系统的构建
地铁是一种重要的公共交通工具,具有相当重要的社会效益。因此,地铁火灾的防治不应只依靠地铁运营部门的努力,而应构建一个从政府部门到各相关执行部门(包括地铁运营部门、公安、消防、医疗、通信、新闻媒体、环保单位乃至民众)的全面的地铁火灾防灾救援体系。
结合地铁火灾防治系统的组成与实施,借鉴我国减灾系统工程的结构[2],可以得到地铁火灾防治体系如图1所示。
2地铁火灾预防中的管理要素
2.1灾害学对管理因素的认识
从灾害学的角度来说,灾害事故发生的原因不尽相同,事故种类各式各样,灾后的损失也千差万别,但每种事故都有一个共性,即都是由一些相同基本要素构成的。这些要素是人(Man)、物(Machine)、环境(Medium)、管理(Management),即4M问题[3]。事故的发生是这些要素相互作用或要素的不安全因子同时存在、同时发生的结果。
1976年纽约工业学院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理为边界的人、物、环境之间的事故起因和预防机理关系,如图2所示[4]。通过这四者的相互作用及其与事故发生的影响关系可知,防止灾害的发生不但可以从人、物、环境因素的控制入手,更重要的是可以通过管理因素改变系统行为,从而产生不同程度的安全接受水平和系统状态。因此在地铁火灾的防治中,也需要重视对管理要素的认识。
2.2地铁火灾预防中管理因素的体现
地铁火灾预防的广义管理因素涉及的部门不单有地铁运营管理部门,也包括国家行政管理部门以及相关职能部门。通过不同层次和目的的管理手段,调整地铁系统中“人”和“物”的不安全行为和状态,可减少火灾的发生几率。
1)建立和健全火灾防治立法体系
有效的法治管理是地铁乃至其他公共交通安全运营的有力保证。通过国家立法与行政管理部门、行业管理机构、地铁运营企业,组织制定有关防灾安全的法规、方针、政策、规范、标准和条例等,以求共同遵守和规范系统的运作。
2)营造安定的社会环境
通过学校和家庭教育,提高人员的整体素质,加强个体的安全意识;通过完善社会福利保障制度,关怀社会弱势群体的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社会不稳定的内部因素,减少地铁火灾和其他突发事件的发生。这是营造一个安全和稳定的外部大环境所必须的途径,而这多体现在政府部门的社会管理职能上。
3)成立统一调度的指挥机构
由政府部门成立专门的指挥机构,联合地铁运营公司、公安部门、消防部门、医疗单位、通讯部门、新闻媒体乃至民众,统一调度,进行地铁灾时人员疏散预案的制定和定期的防火演练,提高职能人员和民众对火灾的应对能力。
4)加强地铁系统内的安全管理
地铁运营部门是地铁火灾防治的主要执行部门,加强其内部的安全管理,可以起到更加直接的火灾预防作用。具体措施包括:建立就乘人员身份辨识系统,建立进站安全检查制度,派设安全巡视人员,对站台和列车内的情况进行监控,营造舒适的工作和就乘环境,加强对可燃物的管理,对系统设备定期检修和改进,对职工和乘客进行安全教育培训等。
3地铁火灾防治的补充措施
结合我国地铁系统火灾防治措施的现状,在文献[1]的基础上,对现有地铁防灾救援系统提出补充和完善的措施。
3.1地铁防火设计
设计人员应根据相关的防火规范和规定以及国内外地铁火灾的经验教训,合理地进行地铁建筑结构和地铁列车等的设计,以控制火灾发生时的环境,为扑灭火灾和疏散人员创造有利条件。
1)区间隧道设计
目前我国大多数地铁未考虑区间隧道的防火设计,应引起重视。为此,在设计中应考虑:
①双线区间隧道之间每隔一定距离设置联络横通道,当列车在区间隧道发生火灾时方便人员疏散和逃生。
②区间隧道内安装手机通信联络装置,保证手机在地铁区间隧道内也能正常和通畅地使用,以在发生火灾时便于乘客与消防部门直接联系,及时通报灾情和引导人员疏散。
③区间隧道内设置疏散平台,与联络横通道配套使用,在火灾时方便人员疏散[5]。
④在可能的条件下,缩短区间隧道的长度,以便在区间隧道中发生火灾时,减少人员沿隧道疏散至车站的时间。
2)地铁列车设计
地铁列车的防火设计应得到足够的重视,避免出现韩国大邱地铁火灾中由于地铁列车防火设计不完善而造成人员伤亡惨重的情况。具体应考虑:
①在列车底板上加装防火和隔热层,防止列车底部电气设备起火对人员逃生造成影响,也可延缓车厢内火灾对列车底部电气设备的破坏作用,为救援和逃生创造条件。
②列车上设置视频传输系统,图像传输到司机室,以对车厢内的情况进行监控。
③列车上设置足够的消防设施,包括灭火器、细水雾喷淋系统[5]、火灾探测器等整套车载自动火灾探测消防系统。
④列车设置紧急情况通报按钮与手动开车门装置,以及司机室与车厢之间的紧急疏散门、列车前部的逃生门等装置。
⑤列车上设置足够的滚动显示条和液晶显示屏以及广播系统,灾时可引导乘客疏散。
3.2地铁火灾监控与报警系统
目前我国地铁防灾监控与报警系统(FAS)按两级监控方式设置:第一级为中央控制室级,作为防灾报警控制中心,对全线报警系统实行集中监控管理,随时掌握全线动态情况;第二级为车站调度室级,分别设置于地铁各车站,它们是独立的报警子系统,在其所管辖的范围内,对火灾状况进行监控、报警,并能够实施有关的消防联动控制操作[1]。
建议增设现场(列车)级防灾监控与报警系统。该层次的系统设备可由火灾传感器、手动报警器、声光示警器、视频传输系统、监视屏等组成,在司机室设一个控制终端,由司机掌握列车内的情况,并可将信号传输到车站调度室,以加强对列车内异常情况的监视。
3.3地铁消防设施
鼓励引进新型消防设施,全面覆盖地铁车站、区间隧道和地铁列车,不出现消防死角。为此应考虑:
①如前所述,地铁列车上可考虑设置车载消防系统,包括细水雾喷淋系统、抽排烟系统、火灾探测器等,与常规的灭火器配合使用。
②在区间隧道的顶端可安装移动式灭火系统,一旦列车着火,可自行移至着火点,实施灭火。
③根据国外地铁的经验,在车站公共区一般不安设自动喷淋系统,以免地滑而影响疏散速度。但可考虑在车站公共区的两头一定范围设置自动喷淋系统,因为这些区域往往是零售点、书报摊等易燃物集中所在地,而中间的人行密集区域,可不设置自动喷淋系统,仅设足够数量的灭火器即可。
3.4其他措施
1)对车站区域内的附属设施进行安全化处理
减少垃圾桶、公共厕所等的数量,并进行防火和防爆处理;将零售店和报摊点集中在站厅层两头的安全区域,站厅中间留出疏散的空间和通道等。
3)重视新闻媒体对公众的安全导向教育
新闻媒体要多做安全防火宣传,灾时客观如实地对灾情进行报导,灾后多做正面报导,和地铁运营部门一起努力重建公众对地铁安全度的信任感。
4结语
地铁作为大容量公共交通工具,安全运营是其首要目标和基本原则。随着我国地铁建设的来临,地铁火灾的防治措施也要跟上。本文针对地铁火灾的防治,探讨了如下问题:
①提出了地铁火灾防灾减灾大系统的观点。应根据火灾发生的不同阶段,设置不同的防灾子系统,从而构建一个整体的火灾防治大系统。不能只着眼于火灾发生以后的应对措施。
②管理是地铁火灾预防措施中重要的因素,通过不同层次的管理手段,可改变地铁系统的不安全状态,预防火灾的发生。
③新的地铁火灾防治措施在不断地发展和探索中,地铁设计人员和管理人员要及时吸取经验教训,不断完善地铁的防火设计和防灾系统的设置,完善地铁防火救援系统。
参考文献
[1]蒋雅君,杨其新.地铁防灾救援系统[J].城市轨道交通研究,2004(1):13.
[2]聂高众,马宗晋,李志强.防灾减灾系统工程的国际对比分析及建议[J].灾害学,1998,13(4):67.
[3]叶义华,许梦国,叶义成,等.城市防灾工程[M].北京:冶金工业出版社,1999:37.
关键词：虚拟仿真；森林保护学；实验教学体系
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0268-03
实验教学体系是与理论教学有机结合，以“拓展式实验教学”为主导，以能力培养为核心，多层次、多模块、衔接紧密的科学系统，虚拟仿真实验教学体系与教学内容建设是虚拟仿真实验教学中心建设的核心[1]。广西大学自2014年入选国家首批卓越农林人才教育培养计划试点高校以来，根据卓越农林人才培养计划目标，加强学生实践能力培养，强化实践教学环节。其中，广西大学林学院林学专业作为国家首批复合应用型农林人才培养模式改革试点专业，积极推进实验教学改革和实验手段创新，把虚拟仿真技术应用于实验教学，构建了虚实融合的森林保护学虚拟仿真实验教学体系，为卓越农林人才培养和深化教学改革开辟了一条新的途径。
一、森林保护学实验的特点
森林保护学是以保障林业植物健康和森林生态安全为目标，研究病、虫、草、鼠等林业有害生物的生物学特性、发生危害与灾变规律及其防治理论和防治技术的学科。它主要由森林病理学、森林昆虫学、病原真菌学、病原细菌学、病毒学、植物化学保护、林业有害生物预测预报学和林业植物检疫学等多学科组成的综合性学科。森林保护学的功能主要是预防和持续控制林业有害生物的发生和危害，减少灾害损失，保护森林资源和生态安全，促进林业经济可持续发展。森林保护的学科性质和功能决定了森林保护学实验具有以下特点：
（一）实验对象的鲜活性
森林保护学实验的对象往往是鲜活的生物体，如昆虫发育有效积温的测定、昆虫的人工饲养、林木病原菌的分离与鉴定等实验的对象均是鲜活的生物体，实验过程需要确保这些生物体正常的生活环境。
（二）实验事件的偶然性
森林病虫害、火灾等是一种灾害，具有偶然性，也是现实中不希望发生的，当它发生的时候也只有在教学进度和时间合适、实验经费允许的条件下可以安排学生去进行防治实验。相反，当按照实验教学日历要进行森林病虫害防治实验以及森林防火等有关实验的时候却很难找到大片发生病虫害或火灾的森林进行防治和灭火实验。
（三）实验过程的危险性
森林病虫害的化学防治是森林病虫害防治的一种常规技术，但是此类实验由于需要使用具有较大毒性的化学农药，该实验过程及其实验废物的排放均对人体健康造成威胁而不能开设。
（四）实验时间的季节性
森林保护学实验对象的鲜活性决定了森林保护学实验具有季节性。病虫害的发生往往具有明显的季节性，高温高湿的季节发生比较严重，冬季和春季发生比较轻，森林火灾则在干旱的秋冬季较易发生。
（五）实验场所的开放性
森林保护学的一些综合性实验（包括探索性实验、生产性实验和研究性实验），如林业有害生物普查测报、林业有害生物灾害监测预警、林业有害生物综合防治、农药药效试验、重大林业有害生物灾害的应急处置、森林火灾隐患排查、森林火灾扑救、森林可燃物类型的划分、森林火险等级预测预报等实验需要在广阔的林间进行。
二、森林保护学实验虚拟化的必要性
虚拟仿真实验教学是对传统实验教学在思想体系、实验内容、实验方法和手段等颠覆性的变革。它综合应用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库以及网络通讯等多种技术，通过构建一个逼真可视化的实验操作环境和实验对象，使学生在开放、自主、交互的虚拟环境中开展高效、安全且经济的实验，进而达到真实实验不具备或难以实现的教学效果[2-5]。虚拟实验具有沉浸感、模拟性、交互性、感知性和构想性等特点[6]，有利于提高实验教学的效果，培养学生创新能力和解决问题的能力。采用虚拟仿真技术于实验教学，可以为学生营造“自主实验”的氛围，具有实验成本低、无污染、突破现实实验中时空的限制等优点[7，8]。
因此，将森林保护学实验中一些由于受到场地、时间季节、实验成本、危险性以及不可再重现等方面的限制，难以在传统实验教学中实施的实验开发成虚拟仿真实验是非常必要的。虚拟仿真实验作为真实实验的补充和扩展，具有仿真性、参与感、安全性等特点，与传统实物实验结合，可以使学生获得全面的训练，对培养学生动手能力、观察能力、独立思考能力和创新能力具有重要意义。
三、森林保护学虚拟仿真实验教学体系的构建
广西大学林业科学与工程虚拟仿真实验教学中心根据“虚实结合，能实不虚，以虚扩实”的建设原则，建了“模块化、层次化、多元化”的虚拟仿真实验教学体系（如图1所示），即“森林昆虫、森林病理、化学保护和森林防火”4个模块，每个模块包含“基础实验、专业技能和综合创新”3个层次。形成了虚实融合，以综合创新为特色，以能力培养为核心，多层次、多模块、衔接紧密的森林保护学虚拟仿真实验教学体系。
（一）虚拟仿真实验的四模块
1.森林昆虫虚拟仿真实验模块。本模块主要针对森林昆虫的个体发育、行为习性、危害调查与综合防治等方面的实验进行虚拟仿真。如在森林昆虫多样性调查虚拟仿真实验中，采用虚拟仿真技术虚拟仿真实验背景，制作调查样线及3D化的智能昆虫模型，每种模型昆虫的数量参照当地森林中的丰富度来设定。开展多样性调查时，可将各种昆虫在树林中出现的限制因子设定为季节，以便在不同季节进行多样性调查时得出的结果与自然界相吻合。对调查到的每一种昆虫，配以真实照片，以便学生进行鉴定，做到虚实结合。
2.森林病理虚拟仿真实验模块。本模块主要针对森林病原物的分离鉴定、病害发生发展与综合防治等方面的实验进行虚拟仿真。如桉树青枯病菌主要通过根部和根颈部伤口入侵，在植物体内繁殖，沿着维管束蔓延全株发病，植株失水萎蔫枯死。但这一过程无法在常规的实验课中让学生观察到，也难以让学生理解和掌握。通过虚拟仿真技术，把桉树青枯病症状诊断、发病规律、侵染循环以及防控技术直观呈现，提高学生对桉树青枯病的诊断和防控技术水平。
3.化学保护虚拟仿真实验模块。化学保护的核心是如何科学地使用农药，根据农药、有害生物与环境之间的关系合理使用农药。农药往往具有较大毒性，实验过程及其实验废物的排放均对人体健康造成威胁。本模块主要包括农药的毒力测定、药剂室内药效筛选、林间小区药效试验、农药对植物的药害作用、除草剂的选择作用及防除效果、农药残留分析等仿真实验。
4.森林防火虚拟仿真实验模块。真实森林火灾发生与控制实验具有极其危险性与不可重复性。通过虚拟仿真技术，可以模拟森林火灾场景，通过调整参数输入设置不同火灾发生发展过程，针对不同火灾发展阶段调用不同控制火灾策略和技术，直观展示火灾控制效果。本模块主要包括火灾发生过程的仿真演示、森林火灾隐患排查、森林可燃物类型的划分、森林火险等级预测预报、森林火灾发生与控制技术等仿真实验。
（二）虚拟仿真实验的三层次
1.基础实验层次。该层次主要是演示性试验，让学生了解掌握森林保护学的基础知识和基础技能。
2.专业技能层次。该层次主要是专业技能实验，让学生了解掌握森林有害生物的调查与防治、森林植物检疫、物理防治、生物防治、森林火灾隐患的排查与扑救、农药的配制与使用等专业技能。
3.综合创新层次。该层次主要面向学科前沿和林业生产第一线，让学生参与教师的科研项目，将科研项目研究成果转化为虚拟仿真实验教学资源。此外，森林保护学是一门应用性很强的学科，常常需要解决林业生产上有害生物防治的实际问题。如天敌昆虫的人工饲养及其应用仿真实验可以结合生产实践开展花绒寄甲人工饲养并用于防治松褐天牛。
四、结语
虚拟仿真技术在实验教学中的应用，极大地拓展了实验教学的内容和时空，一些在传统实验条件下难以安排的实验得以全面的开展[9]。但是虚拟仿真实验不能完全代替真实实验，只能作为真实实验的补充和扩展，虚拟仿真实验必须与传统实验相结合，使学生获得全面的实验训练。
多层次、多模块、衔接紧密的森林保护学虚拟仿真实验教学体系把各种森林保护学实验有机串联起来，注重纵向知识体系和横向知识的相互浸透，注重森林保护的基础知识、专业技能和综合创新各个方面的衔接。该体系把实验教学、专业能力培养和科研综合创新有机结合，为卓越农林人才培养和深化教学改革开辟了一条新的途径。
参考文献：
[1]陈国辉，刘有才，刘士军.虚拟仿真实验教学中心实验教学体系建设[J].实验室研究与探索，2015，34（8）：169-172.
[2]张敬南，张H钟.实验教学中虚拟仿真技术应用的研究[J].实验技术与管理，2013，30（12）：101-104.
[3]刘亚丰，吴元喜，苏莉，等.生命科学与技术虚拟仿真实验教学体系的构建[J].实验技术与管理，2015，32（9）：120-123.
[4]王卫国.虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议[J].实验室研究与探索，2013，32（12）：5-8.
[5]李平，毛昌杰，徐进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索，2013，32（11）：5-8.
[6]谭珂，潘新华，高原.医学虚拟仿真教学环境的构建[J].中国医学教育技术，2012，26（5）：535-538.
[7]张红宾，赵二刚，张颖.虚拟仿真在电子类实验教学中的应用探讨[J].实验室科学，2015，18（3）：44-46.
以往地铁火灾的防治工作往往只着眼于在地铁系统内部发生火灾时的应对措施,多强调一些硬件设施的设置和完善,而没有从系统和全局上去认识地铁防灾系统。应根据地铁火灾的发生、发展过程和条件,构建一个全局性的地铁防灾减灾大系统,以起到全面和彻底的“防”与“治”的作用。
1.1地铁火灾防治系统的组成
地铁火灾的发生过程可划分为灾前、灾时和灾后三个阶段,地铁火灾防治系统即根据这三个不同阶段进行配置,起到不同的火灾预防和控制作用。地铁火灾防治系统的组成及实施要点见表1。
1.2地铁火灾防治大系统的构建
地铁是一种重要的公共交通工具,具有相当重要的社会效益。因此,地铁火灾的防治不应只依靠地铁运营部门的努力,而应构建一个从政府部门到各相关执行部门(包括地铁运营部门、公安、消防、医疗、通信、新闻媒体、环保单位乃至民众)的全面的地铁火灾防灾救援体系。
结合地铁火灾防治系统的组成与实施,借鉴我国减灾系统工程的结构[2],可以得到地铁火灾防治体系如图1所示。
2地铁火灾预防中的管理要素
2.1灾害学对管理因素的认识
从灾害学的角度来说,灾害事故发生的原因不尽相同,事故种类各式各样,灾后的损失也千差万别,但每种事故都有一个共性,即都是由一些相同基本要素构成的。这些要素是人(Man)、物(Machine)、环境(Medium)、管理(Management),即4M问题[3]。事故的发生是这些要素相互作用或要素的不安全因子同时存在、同时发生的结果。
1976年纽约工业学院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理为边界的人、物、环境之间的事故起因和预防机理关系,如图2所示[4]。通过这四者的相互作用及其与事故发生的影响关系可知,防止灾害的发生不但可以从人、物、环境因素的控制入手,更重要的是可以通过管理因素改变系统行为,从而产生不同程度的安全接受水平和系统状态。因此在地铁火灾的防治中,也需要重视对管理要素的认识。
2.2地铁火灾预防中管理因素的体现
地铁火灾预防的广义管理因素涉及的部门不单有地铁运营管理部门,也包括国家行政管理部门以及相关职能部门。通过不同层次和目的的管理手段,调整地铁系统中“人”和“物”的不安全行为和状态,可减少火灾的发生几率。
1)建立和健全火灾防治立法体系
有效的法治管理是地铁乃至其他公共交通安全运营的有力保证。通过国家立法与行政管理部门、行业管理机构、地铁运营企业,组织制定有关防灾安全的法规、方针、政策、规范、标准和条例等,以求共同遵守和规范系统的运作。
2)营造安定的社会环境
通过学校和家庭教育,提高人员的整体素质,加强个体的安全意识;通过完善社会福利保障制度,关怀社会弱势群体的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社会不稳定的内部因素,减少地铁火灾和其他突发事件的发生。这是营造一个安全和稳定的外部大环境所必须的途径,而这多体现在政府部门的社会管理职能上。
3)成立统一调度的指挥机构
由政府部门成立专门的指挥机构,联合地铁运营公司、公安部门、消防部门、医疗单位、通讯部门、新闻媒体乃至民众,统一调度,进行地铁灾时人员疏散预案的制定和定期的防火演练,提高职能人员和民众对火灾的应对能力。
4)加强地铁系统内的安全管理
地铁运营部门是地铁火灾防治的主要执行部门,加强其内部的安全管理,可以起到更加直接的火灾预防作用。具体措施包括:建立就乘人员身份辨识系统,建立进站安全检查制度,派设安全巡视人员,对站台和列车内的情况进行监控,营造舒适的工作和就乘环境,加强对可燃物的管理,对系统设备定期检修和改进,对职工和乘客进行安全教育培训等。
3地铁火灾防治的补充措施
结合我国地铁系统火灾防治措施的现状,在文献[1]的基础上,对现有地铁防灾救援系统提出补充和完善的措施。
3.1地铁防火设计
设计人员应根据相关的防火规范和规定以及国内外地铁火灾的经验教训,合理地进行地铁建筑结构和地铁列车等的设计,以控制火灾发生时的环境,为扑灭火灾和疏散人员创造有利条件。
1)区间隧道设计
目前我国大多数地铁未考虑区间隧道的防火设计,应引起重视。为此,在设计中应考虑:
①双线区间隧道之间每隔一定距离设置联络横通道,当列车在区间隧道发生火灾时方便人员疏散和逃生。
②区间隧道内安装手机通信联络装置,保证手机在地铁区间隧道内也能正常和通畅地使用,以在发生火灾时便于乘客与消防部门直接联系,及时通报灾情和引导人员疏散。
③区间隧道内设置疏散平台,与联络横通道配套使用,在火灾时方便人员疏散[5]。
④在可能的条件下,缩短区间隧道的长度,以便在区间隧道中发生火灾时,减少人员沿隧道疏散至车站的时间。
2)地铁列车设计
地铁列车的防火设计应得到足够的重视,避免出现韩国大邱地铁火灾中由于地铁列车防火设计不完善而造成人员伤亡惨重的情况。具体应考虑:
①在列车底板上加装防火和隔热层,防止列车底部电气设备起火对人员逃生造成影响,也可延缓车厢内火灾对列车底部电气设备的破坏作用,为救援和逃生创造条件。
②列车上设置视频传输系统,图像传输到司机室,以对车厢内的情况进行监控。
③列车上设置足够的消防设施,包括灭火器、细水雾喷淋系统[5]、火灾探测器等整套车载自动火灾探测消防系统。
④列车设置紧急情况通报按钮与手动开车门装置,以及司机室与车厢之间的紧急疏散门、列车前部的逃生门等装置。
⑤列车上设置足够的滚动显示条和液晶显示屏以及广播系统,灾时可引导乘客疏散。
3.2地铁火灾监控与报警系统
目前我国地铁防灾监控与报警系统(FAS)按两级监控方式设置:第一级为中央控制室级,作为防灾报警控制中心,对全线报警系统实行集中监控管理,随时掌握全线动态情况;第二级为车站调度室级,分别设置于地铁各车站,它们是独立的报警子系统,在其所管辖的范围内,对火灾状况进行监控、报警,并能够实施有关的消防联动控制操作[1]。
建议增设现场(列车)级防灾监控与报警系统。该层次的系统设备可由火灾传感器、手动报警器、声光示警器、视频传输系统、监视屏等组成,在司机室设一个控制终端,由司机掌握列车内的情况,并可将信号传输到车站调度室,以加强对列车内异常情况的监视。
3.3地铁消防设施
鼓励引进新型消防设施,全面覆盖地铁车站、区间隧道和地铁列车,不出现消防死角。为此应考虑:
①如前所述,地铁列车上可考虑设置车载消防系统,包括细水雾喷淋系统、抽排烟系统、火灾探测器等,与常规的灭火器配合使用。
②在区间隧道的顶端可安装移动式灭火系统,一旦列车着火,可自行移至着火点,实施灭火。
③根据国外地铁的经验,在车站公共区一般不安设自动喷淋系统,以免地滑而影响疏散速度。但可考虑在车站公共区的两头一定范围设置自动喷淋系统,因为这些区域往往是零售点、书报摊等易燃物集中所在地,而中间的人行密集区域,可不设置自动喷淋系统,仅设足够数量的灭火器即可。
3.4其他措施
1)对车站区域内的附属设施进行安全化处理
减少垃圾桶、公共厕所等的数量,并进行防火和防爆处理;将零售店和报摊点集中在站厅层两头的安全区域,站厅中间留出疏散的空间和通道等。
3)重视新闻媒体对公众的安全导向教育
新闻媒体要多做安全防火宣传,灾时客观如实地对灾情进行报导,灾后多做正面报导,和地铁运营部门一起努力重建公众对地铁安全度的信任感。
4结语
地铁作为大容量公共交通工具,安全运营是其首要目标和基本原则。随着我国地铁建设的来临,地铁火灾的防治措施也要跟上。本文针对地铁火灾的防治,探讨了如下问题:
①提出了地铁火灾防灾减灾大系统的观点。应根据火灾发生的不同阶段,设置不同的防灾子系统,从而构建一个整体的火灾防治大系统。不能只着眼于火灾发生以后的应对措施。
②管理是地铁火灾预防措施中重要的因素,通过不同层次的管理手段,可改变地铁系统的不安全状态,预防火灾的发生。
③新的地铁火灾防治措施在不断地发展和探索中,地铁设计人员和管理人员要及时吸取经验教训,不断完善地铁的防火设计和防灾系统的设置,完善地铁防火救援系统。
参考文献
[1]蒋雅君,杨其新.地铁防灾救援系统[J].城市轨道交通研究,2004(1):13.
[2]聂高众,马宗晋,李志强.防灾减灾系统工程的国际对比分析及建议[J].灾害学,1998,13(4):67.
[3]叶义华,许梦国,叶义成,等.城市防灾工程[M].北京:冶金工业出版社,1999:37.
[4]谢正光.北京地铁安全管理的探索与实践[J].现代城市轨道交通,2004(4):17.
[5]古晋.地铁隧道火灾的疏散与救援[J].劳动保护,2004(11):70.
关键词：高层建筑；消防安装工程；质量问题；原因；防治对策
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
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
一、前言
随着国民经济的迅速发展,高层建筑逐渐增多,为现代化城市带来生机与活力,但同时也给消防安全带来了新的问题,特别是高度超过100m的超高层建筑，对消防用水的安全程度、供水的可靠性和建筑物抗御火灾能力等方面提出了更高的要求，这些除了在设计和材料设备选择等方面外，很大程度需要施工安装质量的保证。施工质量的好坏，直接影响着建筑消防设施的正常运行。文章主要分析了高层建筑的火灾特点与消防安装工程常见的质量问题，并对出现这些质量问题的原因与防治对策进行了论述。
二、高层建筑的火灾特点
(1)火灾蔓延速度快。超高层建筑由于火灾蔓延途径多,影响火势蔓延的因素复杂,超高层建筑本身具有烟囱效应,加上各种楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道以及受热易碎的玻璃幕墙,如果防火分隔处理不好,火势可以通过门、窗、吊顶、走道、可燃隔墙等途径水平蔓延,也能竖向管井和孔洞、共享空间、玻璃幕墙缝隙等途径蔓延。
(2)人员疏散困难。一是层数多,高度高,垂直距离长,人员疏散到地面或其他安全区域的时间长；二是人员相对集中,疏散困难；三是发生火灾时由于各竖井空气流动畅通,火势和烟雾向上蔓延快,增加了疏散的难度。
(3)火灾扑救难度大。超高层建筑高达上百米以上,目前的消防车供水能力和供水器材的耐压强度达不到所需的高度,登高消防车和消防直升机是扑救超高层建筑火灾的先进设备,但由于受施展空间和技术的局限,目前无法满足超高层建筑火灾的需要,受高度的限制登高消防车只能救助相应伸展高度内的被困人员和实施灭火,受飞机安全和停放场地的局限,消防直升机只能救助逃生到屋顶停机坪的被困人员或运送消防队员到屋顶停机坪,发生火灾时从室外进行扑救相当困难,大面积玻璃幕墙受高温或火焰作用,易碎裂形成“玻璃刀”,时刻威胁超高层建筑四周参与救灾的消防车、器材装备和救助人员。因此,超高层建筑火灾扑救难度大,一般要立足于自防自救,靠自身消防设施实现灭火。
三、高层建筑消防安装工程施工中的常见质量问题分析（1）消防给水系统管网方面的质量问题①消防给水管网试压没有按施工方案和规范要求进行。管网试压分试漏检修和强度试验两步进行。试漏是在常压或稍起压状态下进行，而强度试验分工作压力和试验压力两阶段进行。目前有些工地只对管网进行试漏试验或试验压力不符合设计和规范要求，这样给系统的正常运行带来了隐患。 ②消防水源无保障。系统工作压力无保障，室内消防给水系统设置混乱。一些根本无法满足常高压消防给水系统的建筑，在设计、施工时按常高压消防给水进行设计、施工，目的是为了节省地下水池、加压消防水泵、屋顶水箱以及联动控制装置的投资，一些建筑在生活用水都无法保障的情况下，也不愿花钱完善上述消防设施。 （2）室内消火栓方面的质量问题
【关键词】消防投资；消防安全管理；消防投资顾问制度
1 引言
人类在20世纪所创造的成就多于19世纪前人类所创造的全部，但是20世纪人类所经受的灾害事故比历史上任何一个时期都更惨重、更从根本上危及人类的生存。我国“八五”期间每年平均技术灾难直接经济损失300多亿元。
火灾损失呈严重趋势。火灾事故是人、技术与环境的综合功能残缺所致，消防安全管理的研究应放在开放系统中，建立适宜消防安全的科学性、系统性、动态性。从事故的本质中去防治事故，揭示各种安全机理并将其系统化、理论化，形成指导解决各种具体问题的科学依据。在这一阶段中消防安全管理不仅涉及人体科学和思维科学，而且涉及行为科学、自然科学、社会科学等所有大的科学门类。
与生产性投入所产生的直接经济效益相比，消防投入所能带来的经济效益和社会效益常常是隐性的。因此，消防安全不容易引起投资者的关注和重视。王莹分析了消防投资顾问体系构想的基本设想，初步指出了消防顾问概念。中国科学技术大学火灾重点实验室在有关性能化防火设计的研究中提出火灾防治有效性与经济性（Effective and Economic Evaluation）的评价。季俊贤等从宏观上指导了消防投入的经济技术；邢志祥等对消防投入进行了数理分析，将消防投入分为灭火投入和防火投入两类。本文将就企事业单位的消防投资进行讨论。
2 消防中介组织的现状和社会消防的普遍需求
消防中介组织是服务于消防行业的社会中介组织。消防安全中介机构的职能包括：承担消防安全评价、认证、检测、检验、消防安全培训、消防安全咨询、提供消防保安人员等职能。消防安全评价、咨询机构根受委托的消防安全评价业务及咨询业务。消防安全咨询机构可以为业主提供防火检查、防火巡查、制定火灾隐患整改方案、整改火灾隐患的服务。
3 消防投资顾问概念的提出
3.1 消防投资顾问概念
消防投资顾问是指具备一定消防专业理论知识和投资实践经验的消防投资经理人。消防投资顾问是消防中介组织的一种新职业（岗位）。其职责是指导企、事业单位合理安排消防投资，使消防投资发挥最大的消防安全效益。
3.2 消防投资的前提条件
消防投资的前提是投资者对于火灾危害性的理性认识。火灾会造成财产损失和生命终结，也可以说火灾损失可分为可恢复性损失和不可恢复性损失，并且按照损失的可恢复程度确定火灾危害性程度。人的生命死亡是无法恢复的，而人又是最重要的生产力因素，所以火灾防治的理性依据是保证人的健康和生命延续，尽量减少火灾对物质财富的侵害。调查表明，消防安全素质与文化程度相关性比较复杂，在有些方面，以大学文化程度为代表的较高文化程度的市民消防安全素质不比普通市民强。消防法制约束也可以产生消防投资，但这种消防投资带有非自愿心理，有时甚至是非理性的。
可接受火险和可接受费用是消防投入中经常使用的概念。在确定的费用预算范围内寻找最大限度减低风险的可能是最合理的消防投入途径。
3.3.2 消防投资的持续性
消防投资不是一次性工程，各种防火设备需?定期保养和维护，灭火器需要及时更换?剂，保持效力；消防组织需要不断?练和演练；消防管理措施要不断更新、检验、督促缌所以消防投资具有持续性。
3.3.3 消防投资的时效性
消防投资是在特定因素下制订的，所以有很强的时效性，当建筑主体和建筑使用用途发生改变时，消防投资要重新制订。这种特性是由其本身的特点决定的。
4 消防投资顾问的工作内容及其作用
4.1 大多数消防投资没有产生良好效益的原因
摘要：随着我国的矿业生产不断发展，对于煤矿开采的安全性问题也越来越受到人们的关注。根据目前煤矿开采的现状，以瓦斯，粉尘以及火灾的事故最为严重，其中危害最大的是瓦斯事故，所以必须要提高一通三防的防护效率。因此本文对煤矿一通三防工作的风险与规避措施进行浅析。
关键词：煤矿；一通三防；防治对策
一、矿区概况
平顶山裕隆能源发展有限公司所属煤矿均位于韩梁矿区，矿区地处平顶山市鲁山县、宝丰县、石龙区结合部，东距宝丰县城约20公里，南距鲁山县城约30公里。
矿区可开采煤层为一4、二1、三9-10、三12、四6-7，本区域主要开采一4、二1、三9-10、三12煤层，煤层赋存较稳定，各煤业公司为低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸危险性，自燃倾向等级为二类自燃煤层；水文地质条件属于中等偏简单类型。
矿井火灾根据发火机理和可燃物的不同，分为内因火灾事故和外因火灾事故。
内因火灾事故：煤炭由于受埋藏深度、煤层赋存条件、煤质、通风环境等方面因素的影响，或由于上分层工作面或相邻区段工作面在开采过程中遗煤较多，且不均衡，加之工作面沿空布置，漏风通道发育，供氧积热条件较好等造成的自燃发火事故。我公司所属煤矿开采煤层自燃发火倾向为二类自燃煤层。
外因火灾：A)因溢煤堵皮带或司机失误造成过卷，引起火花造成皮带着火；B)不及时更换防爆性能差的设备，一旦失爆，发生电器爆炸，可能引起火灾；C)采区变电所配电点，因没有专人值班，电器失修，长期下去可能发生火灾；D)漏电继电器、电焊、综合保护失灵，接地系统不符合规程要求，当发生短路故障时，不能立即切断电源，易引起火灾；E)井下动力、照明等供电线路遍及各类巷道，由于井下潮湿、绝缘老化、机械外伤、吊挂不当、保护失灵等方面的原因，使电缆线路产生火花引起火灾；F)烧焊不按措施执行，不留监护人，遗留火种不清除，易发生火灾；G)因其它原因而引起火灾。
一旦发生内因火灾或外因火灾，其危害程度严重，可造成矿井停产，烧毁设备，危及现场工作人员和着火地点回风侧工作人员生命安全，属于矿井重大事故。
瓦斯、煤尘爆炸：
我区域公司矿井虽属低瓦斯矿井，但是也有容易引起瓦斯积聚的地点如：采煤工作面的上隅角，独头上山的掘进迎头，顶板冒落的顶部。局扇停止运转，风筒末端距工作面距离较远，风筒漏风太大，致使风量不足或风速过低都会引起瓦斯积聚。如果通风、放炮、机电设备管理不严，爆炸事故也是有可能发生的。这是因为局部小范围的瓦斯积聚引起的爆炸，会引起大规模的、连锁性瓦斯煤尘爆炸。
我区域公司目前开采的二1、三9-10煤层，煤尘具有爆炸性。同时，在生产过程中，产生的煤尘较多，存在着燃烧爆炸的危险性。一旦发生煤尘爆炸，可造成矿井停产，破坏巷道和机电设备，严重威胁现场工作人员生命安全，属于矿井重大事故。
矿井通风设施较多，井下通风巷道长，通风管理难度大。由于某种原因造成供电系统中断或机械故障、风门等通风设施受到意外破坏、井下主要通风巷道发生严重冒顶、主要通风机停电停风，造成井下供风系统无法正常工作、矿井通风系统发生短路、紊乱，作业地点微风或者无风，易发生人员缺氧窒息事故、瓦斯超限，会引发瓦斯等有毒有害气体浓度升高、产生集聚，会使工作场所的温度增高，严重者可诱发瓦斯煤尘爆炸事故，直接威胁矿井安全生产。
二、煤矿一通三防事故的特点分析
煤矿一通三防事故的主要是指通风、防瓦斯、防煤尘以及防火灾这几个方面，由于一通三防工作直接关系到井下作业员工的生命健康，因此必须要做好一通三防工作的风险分析和规避措施。以下主要对一通三防的事故特点进行分析。
（一）一通三防事故的突发性
因为煤矿地下开采工作受到地质条件以及煤层复杂程度的影响，使得一通三防事故的发生往往具有突发性。特别是社会发展促使煤矿需求量的不断上升，大规模的开采再加上没有足够充分的安全措施，危险操作的现象已经非常普遍，这就更加使井下作业员工难以对事故有一个正确的判断，从而造成瓦斯爆炸，煤尘爆炸，岩爆以及矿顶坍塌等一系列事故，给员工身体和心理上带来巨大冲击以及其他非常严重的后果。
（二）一通三防事故的破坏性
由于煤矿开采属于地下作业，一旦发生一通三防事故不但会对煤矿生产造成非常严重的破坏，还会直接威胁到井下作业人员的生命安全，而且由于事故的发生会使井下环境更为复杂，如果抢救决策失误或者抢救不及时等都会进一步造成更为重大的人员伤亡。
（三）一通三防事故的持续性
一通三防事故在发生后，往往在短时间内还会引起同类事故或者诱发其它事故的发生，具有较强的持续性。由于矿井巷道相互串联错综复杂，而且通风管道的路线太长，导致巷道有效断面不够或者局部通风机安装没有达到标准要求，使空气不能进行正常循环，而通风不畅就很容易造成瓦斯等一些可燃气体大量积累，而如果一旦出现火灾，那么它将是直接造成煤矿瓦斯、煤尘爆炸的一个重要诱因，再加上矿井巷道的串联相通更有可能引发连续性爆炸以及矿顶坍塌等一系列持续性的事故。
三、煤矿一通三防工作中的防止对策
煤矿生产企业要加强一通三防工作的重要性认识，各级部门相互配合，树立安全生产的思想统一部署，把一通三防工作的重要性体现在生产过程中的每一个环节上。以下主要从防瓦斯、防煤尘以及防火灾三个方面对一通三防的规避措施进行探讨。
（一）瓦斯的防治
由于瓦斯是一种爆炸性气体因此对井下员工的生命安全危害性极大。矿井中的瓦斯是客观存在的，但是通过通风等有效措施可以降低瓦斯的浓度，减小其爆炸的可能性，所以加强通风是瓦斯防治的重要途径。具体措施包括：合理的选择以及规划通风路线，尽量避免通风线路过长或者严重交叉的现象，必须确保矿井各个工作区域内都有相对独立的通风系统；矿井中的瓦斯一般应该采用抽出式的通风系统，这样可以有效地防止由于主通风机停运造成积存在采矿区的大量瓦斯涌出；正确分配风量，使矿井中每一个工作区域内都能够确保正常的空气循环。
（二）煤尘的防治
对矿井煤尘防治的根本目的就是降低煤矿粉尘的生产量、降低空气中粉尘的浓度，从而有效地控制人体吸入煤尘的总量。具体可以通过通风除尘、净化风循环以及增加空气湿度等措施进行煤尘防治，其中通风除尘是利用缝的流动将矿井中的煤尘带出，从而有效地降低煤尘浓度；净化风循环是指将矿井中含有煤尘的空气通过一定的设备进行排除，目前使用比较普遍的是水幕净化风流和湿式除尘装置等；增加空气湿度是指利给空气中喷洒水或者其它液体，使其与煤尘等其它细小颗粒相融合从而达到捕获煤尘的目的，由于增加空气湿度操作简单、成本低廉而且除尘效果好所以它是矿井中防治煤尘最常用的方法。
（三）火灾的防治
煤矿火灾主要有外源火灾和自然火灾两种，根据火灾种类的不同进行防治的措施主要包括：外源火灾的防治主要通过杜绝明火源、增设消防器材以及矿井专用的灭火器材、采用不易燃烧的支护措施以及在矿井中设置消防供水系统；自然火灾可以通过水浆等材料经过混合借助输送管道送到可能发生自然的区域进行自然火灾预防，通过设置调压装置以及通风系统改进矿井的空气压力分布，尽可能的减小风道两端的压力差。达到消除漏风抑制自燃的目的或者是利用惰性气体的窒息作用抑制自然火灾。
关键词：火灾 煤层自燃 防治 措施
0 引言
矿井火灾是煤矿五大灾害之一，在矿井火灾发生总数中，外因火灾所占比重较小，粗略地说90%以上的矿井火灾都属于煤层自然发火引起的内因火灾，因此煤层自燃火灾防治技术的研究十分重要。
1 煤层自燃危险性预测方法
现阶段，我国的煤炭行业主要通过统计类比预测法、自燃倾向性实验、综合评判预测法三种途径来预测外煤层自燃危险性。
1.1 统计类比预测法 该预测方法是基于业内现有自然发火事故统计资料，对现采煤条件下煤层的自然危险性进行分析预测。该方法仅能参照煤层自然发火数据资料，结合现场条件对煤层可能发火的危险性进行粗略的分析。
1.2 自燃倾向性实验 该预测方法是按照测试煤的自燃倾向性划分出煤层自然发火等级，将现场煤体与划分结果进行对比，最后确定煤层自燃发火危险程度。
自20世纪90年代起，色谱动态吸氧法在我国得到初步的推广和应用。该方法将色谱仪中分离气体的色谱柱改换成了煤样试管，测量煤样对氧气的物流吸附量，并以某一温度条件下（30℃）每克干煤的吸氧量来分出自燃性等级。
1.3 综合评判预测法 综合评判预测法是基于大量数据资料对引起煤层自燃的主要因素进行分析，根据分析结果对煤层自燃发火的危险程度进行判断。近年来我国学者采用神经网络的方法预测煤层自燃的危险程度。
2 煤层自燃火灾预测预报技术
现阶段，业内主要通过指标气体分析法、测温法、示踪气体法、气味检测法、测氡法等有效途径来预报煤炭自燃情况。
2.1 指标性气体分析法 煤炭在氧化自燃过程中，会产生乙烷、乙烯、CO和CO2等指标性气体，分析这些气体就能准确得知煤炭氧化和燃烧程度，其生成物的种类与温度能有一定的规律，因此可利用指标性气体的发生量和变化规律，来预报煤炭自燃发火情况。
当前，许多国家均通过CO气体对煤体自燃发火情况进行监测。其原因是：①煤炭在低温氧化时煤体温度逐渐升高，CO在这一过程中会发生显著的变化，对煤体自燃的反映比较灵敏。②煤层中不含CO，CO气体生成后会被风流快速稀释并排除。③CO指标性气体检测方法简单易操作。在井下作业过程中，空气中一旦有CO气体出现并不断增加，就可直接判定井下煤层存在高温点或煤层已发生氧化自燃。
通过CO监测煤层自燃发火情况也存在一定的弊端。从煤体开始低温氧化至着火燃烧都可能出现CO，该气体涌出温度范围宽，不易准确把握其定量临界值。为解决这一问题，国内外学者提出，可通过烷烯烃类气体把握定量临界值，对煤层自燃情况进行准确预测。煤样加温实验证明，烷烯烃类气体涌出温度范围比CO窄，通过它可准确判断煤层自燃情况。在试验中，当煤温达到70～80℃时会产生乙烷气体；煤温为110～130℃时产生乙烯，达到130～150℃时产生丙烷、丙烯，达到150～170℃时会产生丁烯。井下作业过程中，只要准确把握这个规律，就能根据烷烯烃气体和碳原子数量来推测煤温，进而确定煤层自燃情况。
2.2 测温法 该方法是通过温度传感器实时监测测点温度，进而判定煤层发火危险程度。煤温和煤层发火程度都可以通过该方法直观地反映出来。
2.3 示踪气体法 示踪气体具有良好的恶稳定性，可通过该气体测量采空区漏风量。先选择一些在一定温度条件下容易热解的气体，在同一环境中使其与示踪气体共同释放，然后通过采样对其比例变化进行检测，也可对其分解物进行检测，以此来掌握煤层火灾隐患点的温度值，达到预测煤体自燃的目的。
2.4 气味检测法 该方法是通过一组不同类型的气味传感器，根据不同气味传感器的仿生双分子膜在感知不同气味刺激后引起传感器晶振装置频率的变化，并通过人工神经网络理论对不同种类的气味物质进行识别，气味传感器可以感知煤体在低温（30～40度）氧化初期释放气味的细微变化，由此预测预报煤层自然发火情况。
2.5 测氡法探测火源位置 煤岩底层含有半衰期较长的天然放射性元素。在衰变过程中，放射性元素可衰变成氡元素，同时放出射线，我们可根据粒子浓度的测量结果对氡气浓度值进行测定。基于煤岩底层的地质构造和岩性的差异，同一地区的不同岩层或同一岩层中的不同层位所含的放射性元素总量，以及其衰变产物从地下向上迁移速率和浓度都存在差异。当地下存在热源时，由于地下火区所产生的温湿度和压力条件的变化，在相似的地质条件下，氡及其同位素向上迁移的速率，高于地下无热源时的迁移速率。采空区的自燃区顶部氡气浓度比无热源区的氡气浓度高。通过科学的测量方法对氡气浓度变化进行测量，确定出异常变化区域，进而对地下采空区火源进行准确定位。
3 指标性气体检测技术
煤炭自燃指标气体的检测技术主要有两种：人工检测和矿井监测系统。
3.1 人工检测是检测煤炭自燃指标气体的主要方式 该方法是对自燃危险区进行人工采样，地面运用色谱仪分析确定指标气体的成份和浓度，进而对煤层自燃发火情况进行判断。该操作方法简单易行，无需过多的设备，适用性强，但是工作量大、间隔时间长，影响检测的时效性。
3.2 矿井监测系统 目前，井下作业已有一种专业的监测系统——束管监测系统来实时监测煤层自燃发火情况。工程人员均采用聚乙烯管通过地面抽气泵将气体抽送至地面，再由气样分选器依次将不同测点气样输送至色谱仪进行分析，根据分析结果判定煤层自燃情况。该监测系统也有不足之处，如束管线路长不易于维护管理。为解决这一问题，要综合运用气体分析技术和计算机技术，即通过移动式抽气泵对气体进行抽样，通过气样传感对气体成分进行分析，然后将信号传输至地面计算机系统处理气体数据，并把信号传导到地面计算机对气体数据进行处理并做出预报。
4 矿井防灭火技术及其特点
现阶段，堵漏、均压、阻化剂防灭火技术、惰性气体防灭火技术、灌浆防灭火技术、胶体防灭火和三相泡沫防灭火技术等，是井下作业常用的防灭火技术。
4.1 控制漏风防灭火技术 控制漏风技术主要是堵漏和均压通风，以减少或阻断松散煤体氧气的供给。
堵漏风技术包括水泥喷浆、泡沫喷涂、纳米改性弹性体材料涂抹等技术措施。其中，堵漏风效果最好的是纳米改性弹性体材料涂抹措施。纳米改性弹性材料的伸长性和气密性绝佳，将此种材料刮涂抹在煤岩体和密闭墙上，不仅简便易行，而且能按照施工要求对固化时间进行调整，固化后表面形成弹性体。
均压通风防灭火的实质是，利用风窗、风机、调压气室和连通管等调压设施，改变漏风区域的压力分布，降低漏风压差，减少漏风，从而达到抑制遗煤自燃的目的，降低煤层自然发火危险程度。
4.2 阻化剂防灭火技术 阻化剂防灭火的机理是降低煤在低温时的氧化速度，延长煤的自燃发火期。阻化剂只有与水混合成一定浓度的水溶液才能起到防灭火的作用，当阻化剂的水溶液附着于煤层表面形成含水液膜，阻断外部氧气供给的同时，可以使煤层保持湿润状态，从而有效控制其低温氧化时的温度，有效防止煤体自燃。当煤体温度达到一定程度，惰性阻化剂开始吸热气化，生成惰性阻化气体，阻断发火区域的自由基链锁反应，高温分解后的化合物会在煤体表面形成薄膜，冷却后变成脆性覆盖物阻断氧气供给，从而防止煤体自燃。
在化学上凡是能减少化学反应速度的物质皆成为阻化剂，目前最常用的阻化剂有CaCl2、MgCl2、氯化铵以及水玻璃等。从目前的应用来看CaCl2、MgCl2、氯化铵等对褐煤、长焰煤和气煤有很好的阻化效果，水玻璃对高硫煤有较高的阻化率。应用阻化剂防灭火的主要方法是表面喷洒、钻孔压注以及利用专用设备向采空区送入雾化阻化剂等。
阻化剂防灭具有施工工艺简单、投资少等优点，但是阻化剂对金属设备有一定的腐蚀作用，其阻化寿命有待进一步提高。
4.3 惰性气体防灭火技术 最常见的防灭火惰性气体是氮气、二氧化碳和燃气，惰性气体防灭火技术的主要目的是降低火区氧气浓度，窒息火区。国内外煤矿应用惰性气体防灭火的实践表明：惰性气体具有灭火速度快，既能防火，也能灭火，还能抑制瓦斯爆炸，无污染等优点，现已成为防治煤层内因火灾的有效技术措施之一。
4.4 灌浆防灭火技术 灌浆防灭火技术就是把粘土、粉煤灰等不燃性固体材料与水混合、搅拌，配置成一定浓度的浆液，借助注浆设备和管路注入或喷洒在采空区内，达到防灭火目的。岩石和碎煤的缝隙内填充了浆液，沉淀的固体物质充填裂隙同时包裹浮煤，以达到隔氧堵漏的效果。泥浆包裹煤体，隔绝其氧气供给，吸热降温，良好的防灭火效果受到业界的普遍认可。
4.5 胶体防灭火技术 胶体材料（也称凝胶）由基料、促凝剂和水组成，主要有硅酸凝胶、硅铝凝胶和复合胶体等，是近年来应用于煤矿井下防灭火应用较多的材料。胶体防灭火技术不仅具有良好的堵漏、降温功能，同时能达到阻化、团结水的效果，在指定的部位和适宜的时间使水溶液发生胶凝，将高温煤体包裹起来，利用水的吸热降温的功能有效防止煤体自燃。该技术有效解决了灌浆和注水的泄漏流失问题，防止其快速汽化，仅因水分缓慢蒸发而逐渐萎缩，灭火安全性好，但凝胶材料密度较大，充填时材料运输强度大，充填效率低，不适用于井下大面积充填作业，属于非常规、局部的防灭火技术，用于处理高温点。
为克服胶体充填防灭火过程中存在的不足，2000年研发出了新型防灭火充填材料—复合凝土。它是以黄土或粉煤灰为骨料，加入促凝剂、防收缩剂、缓释剂和固化增强剂等四种辅料组成的一种凝固时间可调的高水、无污染且成本低廉的防灭火充填材料。其防灭火原理与胶体防灭火基本相同，所不同的是该充填材料压入破碎煤体后不仅能密实充填其中的裂隙，硬化后还具有一定的强度，可防止破碎煤体发生滑移流变，同时符合凝土干燥失水后，再加水时具有较强的吸水性，且不会被冲散，可达到长期防灭火的目的。但是符合凝土需预先制备，且混合材料的制备要求和保存要求较高。
4.6 三相泡沫防灭火技术 三相泡沫多用于处理高温点和火区，三相泡沫具有良好的堆积性，对高、低处的自热煤体均能覆盖，滞留时间较长，泡沫破裂后释放的惰性气体具有窒息性，浆液中的水具有吸热降温性。
分析当前众多防灭火技术，发现每项防灭火技术都有其特殊性和适用条件，利用单一的防灭火技术不能完全预防和杜绝煤层自然发火事故发生，只有全面掌握煤层自燃发火的机理和规律，坚持“安全第一，预防为主的”指导方针，提前采取防治措施，才能有效治理煤层自燃发火，确保矿井长治久安。治理煤层自燃发火是煤矿防灭火技术人员一项长期而艰巨的任务，随着科学技术的发展，防灭火技术也在不断进步，防治手段也将不断完善。
参考文献：
[1]赵建华.采煤工作面煤层自燃防治技术研究[J].能源技术与管理，2009（04）.
关键词： 知识库；专家系统；煤矿；重大危险源；防治措施
中图分类号：G40 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）22-0261-031 煤矿重大危险源的研究范围
2009年我国煤矿可查事故共110起，死亡、失踪人员864人。其中煤与瓦斯突出16起，死亡212人；瓦斯燃烧、爆炸28起，死亡212人；瓦斯中毒、窒息事故16起，死亡86人；冒顶坍塌事故19起，死亡62人；机电事故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。
根据中国煤矿1980～2000年重大事故发生地点统计：“瓦斯、突出、水灾、火灾、顶板、煤尘”六大煤矿事故直接发生在采煤工作面和掘进工作面的比例较大，占58.0%。
2 知识库构建流程图和系统层次结构
知识库系统构建时，根据危险源的发生地点和不同危险源的划分，把系统分为各个子系统，每个子系统都会根据开采或掘进时的各种条件，设立了不同的参数，用户可以根据参数的选择得出相应的防治安全措施。
整个系统分为回采工作面、掘进工作面和井下其它地方三个A级子系统，每个A级子系统里面根据危险源的分类又分为六个B级子系统，如回采工作面分为：瓦斯防治、突出防治、顶板防治、水灾防治、火灾防治和粉尘防治。如图2所示。
3 知识的获取和知识结构
在知识库的构建当中，知识的获取途径结合了国家对煤矿灾害防治措施的相关规定、走访了行业专家和咨询现场技术人员、查阅了大量专业文献、收集了贵州煤矿的一些现场防治措施。知识的获取方式为人工获取。
通过获取的知识，对其进行组织、加工，形成各类危险源的知识库结构，以回采工作面知识为例子，瓦斯防治安全措施知识组织结构如下：
4 系统开发工具和语言
论文系统以Microsoft Visual studio 2008为开发工具，应用C#语言编程和SQL Server数据库技术完成专家系统知识库的构建。
5 知识的表示
系统所有知识的表示都是利用了产生式规则和框架式结构相结合，该方法改进了专家系统传统的产生式规则构建的静态知识库，使系统更加全面和完善。两种知识表示方法的优缺点如下表2所示。
以回采工作面瓦斯防治措施为例，在知识库中知识的表示应用如下规则和框架：
产生式规则：
R1：if工作面瓦斯涌出量≥5 and 通风能解决=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低瓦斯矿井then瓦斯抽放=N
R5：if高瓦斯矿井then瓦斯抽放=Y
R6：if突出矿井then瓦斯抽放=Y
………………
R n-2：if瓦斯积聚and 上隅角then采取措施：
①选择合理的通风系统：目前回采工作面广泛采用的通风系统为U型通风，上隅角瓦斯易积聚，条件合适的矿井可选择U+L、W和Y型通风，利用上隅角瓦斯治理。
②引导风流稀释、带走瓦斯：当回采面上隅角瓦斯浓度不太高（3%左右）的情况下，利用风障引导风流，风障材料多为帆布。
Rn-1：if瓦斯积聚and 采煤机附近then采取措施：
①在采煤机上安装瓦斯自动检测仪，一旦瓦斯超限就立即停止采煤。
②在开采缓倾斜和倾斜煤层时，采煤机和煤壁间易造成瓦斯积聚。
Rn：if瓦斯积聚and 输送机底槽then采取措施：
①机头和机尾不要堆积煤炭，减少底槽中遗留的煤粉，保持底槽畅通。
②工作面不出煤时，隔一定时间就使输送机运转一会儿，以消除瓦斯。
③有压风管路的工作面，可以压风吹散底槽中的积聚瓦斯。
………………
框架结构：
框架名：回采工作面瓦斯防治措施
瓦斯涌出量：≥5m3/min
通风解决：N
Y
瓦斯来源：开采层
邻近层
采空区
瓦斯积聚：上隅角
采煤机附近
输送机底槽
………………
结论：
瓦斯用量
瓦斯来源采空区：埋管抽放、高位抽放巷、高位钻场抽放；
瓦斯积聚上隅角：选择合理的通风系统：目前回采工作面广泛采用的通风系统为U型通风，上隅角瓦斯易积聚，条件合适的矿井可选择U+L、W和Y型通风，利用上隅角瓦斯治理。引导风流稀释、带走瓦斯：当回采面上隅角瓦斯浓度不太高（3%左右）的情况下，利用风障引导风流，风障材料多为帆布。尾巷法：工作面回风平巷利用双巷回风布置，一条主回风巷，一条副回风巷（尾巷）。向上阶段采空区漏风排瓦斯：GDS—1型瓦斯自动排放系统、小型液压风扇、移动式抽放泵抽放上隅角瓦斯、高压水射流风机等。
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