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关键词:高速公路;港湾式救援点;应急救援;参数设计
增设港湾式救援点、制定管控实施方案可以有效降低事故发生率、提升应急救援效率,是高速公路智慧扩容、提升通行能力的有效办法。崔降龙等[1]通过高仿真驾驶模拟试验,发现港湾式紧急停车带水平间距为750m时,驾驶员横向偏移量较小,驾驶行为较协调;超过1000m时,间距对驾驶行为的影响较弱。李浩等[2]研究港湾式停车带扩建工程中的间距选址、路面结构及交安设施等设计,发现港湾式停车带的有效宽度不宜小于5m,长度宜为45~55m。潘兵宏等[3]研究不同设计速度、纵坡和硬路肩宽度情况下的港湾式停车带的设计参数建议值。陈锡逵等[4]研究发现,入口渐变段护栏等级应提高1~2个等级,或加长出口过渡段,减小碰撞角度,降低大客车冲出护栏的风险。刘浩学等[5]从规范要求、工程经济及紧急停车带范围各项安全设施设置情况等方面对紧急停车带的设置进行分析。相关学者对港湾式救援停靠点的关键设计要素的研究,仅集中在现有标准规范中社会车辆故障时使用的紧急停车带的设计要素分析及仿真模拟,未综合考虑交通执法单位及高速公路运营管理单位对应急救援时效、通行保畅等方面的需求。目前,国内各类港湾式救援点的长度宽度、渐变段形式和设置间距各不相同,其标志、标线、护栏等配套交安设施的设置各有差异。因此,文章结合沪宁高速无锡段对港湾式救援点的建设、运营管理经验,结合临时开放应急车道、车道管控效能最大化的需求,综合分析港湾式救援点的各类设计参数。
1港湾式救援点平面设计研究
《公路路线设计规范》(JTGD20—2017)规定,高速公路右侧硬路肩宽度小于2.5m时,应设置紧急停车带。紧急停车带宽度应不小于3.5m,有效长度应不小于40m,间距不宜大于500m,应在其前后设置不短于70m的过渡段。在满足规范要求的基础上,结合高速公路运营管理实际,对港湾式救援点的设计参数进行优化。
1.1宽度设计
研究所指宽度为有效宽度,不包括设置护栏板的路缘带宽度。港湾式救援点宽度应能够保证车辆安全停靠在停车带内,两侧司乘人员能够打开车门安全下车,确保车辆应急检修车辆时驾驶员与最外侧行车道具有足够的侧向安全距离。港湾式救援点宽度组成如图1所示。考虑拖挂车等大车行驶和临时停车、上下车需求,车辆宽度按国家规定的最大车辆宽度2.5m计算。根据调研分析,车门打开约0.5m时,中等身材的乘客可以顺利从车内出来,因此打开两侧车门并下车的最小宽度值均为0.5m。驾驶员下车后,左侧车门一般直接关闭,此处宽度与车辆应急检修时所需的宽度w2重复,折减不做计算。车辆轮廓宽度w1的最小宽度值为3m。对停车带运营实际情况进行调查,发现部分驾驶人会在港湾式救援点对故障车辆进行应急维修,需要考虑应急维修宽度。应急维修宽度最小约1m,即w2的最小宽度值为1m。侧向安全距离指驾驶员应急检修车辆时与最外侧行车道的最小距离,引用文献[6]的分析结果,w3的最小宽度值为1m。港湾式救援点的宽度不宜小于5m。在具体建设中可以结合实际道路情况、地质条件、交通流量、工程造价等因素综合考虑1.2停车区长度设计考虑应急救援时效性等因素,需要将港湾作为清障车、救援车的临时驻点,对事故进行及时响应,提高救援的时效性。结合实际分析,需停放一辆大型清障车(13m)、一辆大型货车(12m)和一辆小客车(5m)。因此,停车区长度L0应不小于30m。
1.2过渡段设计
(1)上游过渡段长度。①减速车道长度L1。车辆经减速车道驶入停车带的过程可以抽象视为匀减速运动。根据运动学理论,计算减速车道最小长度L1:(1)式中:v1——初始速度(km/h),取设计速度;v2——终点速度(km/h);αd——减速度(m/s2)。驶入港湾式救援点的车辆为清障车或事故车辆等特殊车辆,其在应急车道上的初始速度按照40km/h考虑,驶入港湾式救援点后紧急停靠,末速度为0km/h。大部分驾驶员遇到意外情况需要减速时,减速度高于3.4m/s2,本方案将3.4m/s2作为港湾式联合救援点减速车道的一般减速度值,减速车道的长度应不小于18m。根据《公路路线设计规范》(JTGD20—2017),减速车道长度如表1所示。由表1可知,设计速度40km/h,末速度0km/h,港湾式救援点按次要公路分类,减速车道长度为15m。设计时,减速车道长度L1应不小于18m。②减速渐变段长度L2。设置减速渐变段能够使驾驶员及时调整驾驶行为,确保车辆从右侧车道驶入减速车道的行车安全性。减速渐变段长度是车辆保持行驶状态且位移一个车道的过程中,前进方向需要的距离,受车辆行驶速度和车辆在港湾式联合救援点内横移宽度的影响。结合相关研究成果和车道变换理论,横向位移1m需要约1s,计算减速渐变段长度L2:(2)式中:B——偏移宽度(m),取4m。初始速度v1取40km/h,减速渐变段长度为45m。根据《公路路线设计规范》(JTGD20—2017),设计速度40km/h,减速渐变段长度为30m。设计时,减速渐变段长度应不小于45m。上游过渡段长度应不小于L1+L2=63m。根据高速公路互通匝道渐变段长度要求,规范中最小行驶速度为60km/h,按单车道取值,减速渐变段长度最小值为70m。因此,本次港湾上游过渡段长度设置为70m。(2)下游过渡段长度。①加速车道长度L3。港湾式救援点设置加速车道,为车辆提供加速空间,实现其与主线车辆的安全合流。本研究认为,驾驶员准备驶离停车带加速进入右侧车道前已经确认有合流间隙,不考虑车辆在加速车道因等待插入时机所行驶的长度。根据加速车道长度的相关研究,将加速过程视为匀加速过程,计算加速过程需要的长度L3:(3)式中:v3——汇入速度(km/h),采用主线设计速度的0.76倍(km/h);αα——加速度值(m/s2),不考虑纵坡影响时,加速度αα一般取1.2~2.0m/s2。v3取30km/h,αα取2m/s2,加速车道长度最小为18m。根据《公路路线设计规范》(JTGD20—2017),加速车道长度如表2所示。设计速度40km/h,减速末速为0km/h,按次要公路,加速车道长度取值25m。设计时,加速车道长度需设置不小于25m。②加速渐变段长度设计L4。港湾式联合救援点范围内加减速过程类似,加速渐变段长度与偏移宽度有关,加速过程中车辆的行驶速度为汇入速度,即0.76v1,计算加速渐变段长度L4(4)式中:B——偏移宽度(m),取4m。v1取40km/h,加速渐变段长度为34m。根据《公路路线设计规范》(JTGD20—2017),设计速度40km/h,加速渐变段长度为30m。设计时,加速渐变段长度应不小于34m。下游过渡段长度应不小于L3+L4=59m。适当考虑高速公路互通匝道渐变段长度要求,规范中最小行驶速度为60km/h,按单车道取值,渐变段长度最小值为60m。
1.3救援点密度设计
本文依托沪宁高速公路港湾式应急驻点施工项目,结合14对港湾的使用效果,推荐港湾式救援点的位置选取及密度分布。(1)宏观建设区段选取原则。依据事故、故障车分布情况以及应急救援需求等因素,应优先保障大流量管控路段、高密度互通路段港湾数量,确保临时开放应急车道时,路段港湾第二应急车道发挥正常功能。依据交通量的方向分布情况,港湾平面位置应双向对称。为了使港湾式救援点建设的经济效益最大化、车道管控效能最大化,可以进行分批建设规划。第一阶段为港湾建设基础期,应满足管控路段基本救援需求,结合主动管控系统建设方案,优先建设该路段港湾;第二、三阶段为港湾建设加强期,为提高整体通行及救援效率,根据道路通行变化情况适当调整各区段港湾布设密度,实现港湾经济效益及回报率最大化,避免因超前规划建设造成浪费。(2)微观布设选点原则。各路段的规划选点过程中,应综合考虑事故量、故障车数量及其位置分布情况,确保应急救援及时到位,降低事故及车辆故障等情况对沪宁高速主线安全及通行效率的影响。根据事故及故障车分布情况,应均匀布置各互通枢纽间的港湾,依据故障车数量及分布情况确定各互通枢纽间的港湾数量。以硕放至东桥路段为参考,该路段平均每月每公里故障车数量为6.2辆,双向各均匀布置3个港湾,港湾中心桩号的平均间距为1km。结合使用情况可知,该路段港湾能够满足实际使用需求。根据实施效果及路段整体的月平均故障车数量情况,确定相邻互通枢纽间港湾中心桩间的距离。设G为每公里月平均故障车数量,G>8时,港湾中心桩号间距为1.0~1.5km;6<G≤8时,港湾中心桩号间距为1.5~2.0km;4<G≤6时,港湾中心桩号间距为2.5~3km。临近互通枢纽的港湾与加减速车道的距离需大于1km,应根据各路段构造物情况适当调整港湾间距或长度,提高应急救援的时效性。
1.4港湾式救援点平面设计小结
港湾式救援点的宽度应不小于5m,长度应不小于160m,港湾式救援点的间距和长度应根据各路段构造物情况和每公里月平均故障车数量进行适当调整,保证应急救援的时效性。
2港湾式救援点的安全管理
应急车道临时开放时,港湾式救援点除了作为临时驻点,还应兼具紧急情况下供救援车辆应急行驶的功能,发挥第二应急车道的作用。为确保道路的通行秩序、提升救援的时效性,需对其日常使用进行管理。港湾入口及港湾停车区域布设隔离锥筒,用于隔离主线车道与港湾式救援点车道,保障车辆驶入、驶出及停靠的安全性。增设配套标志标牌及电子抓拍,标志标牌应包含“非紧急情况下严禁占用”标志、“监控抓拍”标志、车辆驶离港湾式救援点汇入主线的提示牌等,明确非紧急情况下停放属于违法占用应急车道行为。港湾式救援点可以视情况增设条形可变情报板和智能语音喇叭,和播报相关规定,确保港湾式救援点的应急停车功能,避免社会车辆非法占用,必要时可以采取相关处罚措施。
3港湾式救援点的应用效果分析评价
3.1通行效率提升
港湾式救援点建设后,道路拥堵时可以临时开放应急车道,改善高速公路的通行条件。港湾式救援点建设后,随着车道管控系统的常态化启用,无锡段高峰流量时段通行速度平均提升43%,最高提升97%。通行效率平均提升10%,最高提升31%,应急车道累计增加车辆通过约75万辆,司乘出行服务体验明显改善。拥堵频次和拥堵距离减少,因违法变道等危险驾驶行为引发的交通事故数量明显下降,道路行车安全系数进一步提升。
3.2救援时效性提升
港湾式救援点建设后,2021年3min出车100%,5min到达率84.33%,比2020年提高9%。10min有效疏通率82.08%,比2020年提高16%。5min现场到达率同期对比如图3所示。
4结语
港湾式救援点宽度建议大于5m,港湾总长推荐大于160m,港湾式救援点的间距应根据实际路况进行适当调整,以提高应急救援的时效性。港湾入口及港湾停车区域布设隔离锥筒,用于隔离主线车道与港湾式救援点车道,保障车辆驶入、驶出及停靠的安全性。目前,港湾的属性界定不明确,违法占用、无序行驶等情况依然存在,容易引发交通事故。需要行业主管部门加快推动立法进程,参照应急车道管理港湾式救援点,营造严管严控态势。
参考文献
[1]崔降龙,陈雨人,邢小亮,等.港湾式紧急停车带间距对驾驶行为的影响研究[J].交通信息与安全,2017,35(4):29-35.
[2]李浩,向昕.高速公路港湾式停车带扩建工程设计研究[J].公路交通科技:应用技术版,2014,10(5):324-327.
[3]潘兵宏,周智涛,曾志刚.高速公路港湾式停车带布置形式及设计参数研究[J].中外公路,2013,33(6):341-345.
[4]陈锡逵,董月振,张卓,等.高速公路紧急停车带护栏优化研究[J].市政技术,2016,34(3):71-73.
[5]刘浩学,雷鸿,宁勇.高速公路紧急停车带设置的工效学分析[J].人类工效学,2000(4):57-60.
关键字:应急服务设施影响因素布局模型优化研究
1.突发公共事件分类及其新型特点
随着社会模式的变化和城区的扩张,原有的应急服务设施显现出诸多弊端,难以满足种类繁多、险情复杂的突发公共事件特点,因此,优化应急服务设施布局迫在眉睫,建立合理模型之前,了解目前城市面临的突发公共事件类型,及其新型特点是前提和基础。
应急服务设施一般针对的是突发的灾害和紧急事件、危机事件,此类事件时间紧迫、难以预测、需要紧急处理,对社会影响相对较大。根据突发性公共事件的性质、引发机制、发展过程,我们主要把突发性公共事件分为以下四种类型:自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件。
近些年,突发公共事件呈现出一些新型特点,主要有:首先,频发性。城市范围内经济财富聚集,来来福利的同时也增大了突发事件产生的风险。自然环境在工业化和城市化的排挤下,遭到破坏,各类灾害的频发度不断增强。
其次,放大性。城市是一个行政区划的政治、经济、文化中心,人口密度越大其影响范围越广,加之恶劣地质地理坏境的影响,突发事件造成的损失日益扩大化。
再次,多样性与复杂性。各类灾害作用方式日益交融,形成复杂性的破坏形式,特别相对于农村,城市的突发性事件种类更多,防范工作面临更为重要的挑战。
最后,难以防范性。随着经济社会的发展,网络服务、新型交通工具层出不穷,各行各业的领导防范意识和群众自我防护能力差异较大,给防灾、控灾带来了难度,很难寻求一个统一的布局模式。
2.我国应急服务设施布局的影响因素及主要问题
2.1 应急设施的分类及选址特点
一般情况,我们将应急服务设施按性质区分为三种类型――紧急性应急服务设施、应急避难设施及战略资源储备设施。
紧急性应急服务设施的主要考虑目标是时效性,它必须有效地满足其覆盖范围内的需求,才能切实保障人民的生命财产安全。该类设施有两大建设目的:一是预防衍生的次生灾害的发生;二是满足应急需求的基本要求。常见的该类设施主要有消防站、医院救护中心以及警察局等。
应急避难设施是为突发事件时人群疏散和避难提供场所的设施,主要利用城市的公园、广场、学校操场、运动场绿地等,通过科学合理的规划,发挥其最大容纳度和安全度。此类设施一般没有时效限制,具有大众化和普及化特点。
战略资源储备设施是物质基础设施,主要用于战略应急救援物资的生产储备、调拨及紧急配送,确保应急救援所需物资的及时供应。在地震救援、抗洪抢险、矿难救灾中发挥着至关重要的作用。战略资源储备设施同时肩负着对物资储备的监督管理,要做到及时补充和更新。
2.2 应急服务设施的选址特点
为了提高应急服务的水平和工作效率,尽可能降低系统运行费用,在设置应急服务设施之前,要充分考虑到应急服务设施的合理布局,正确地选择应急服务设施的地理位置。
总的来说,应当综合考虑以下影响因素:
(1)考虑法律政策及社会效益。城市应急服务设施的布局是一项复杂的系统工程,要考虑多方面因素,既要考虑国家政策法律、安全标准,又要顾及建设成本和社会效益。
(2)考虑区域风险及多重设置。合理布局时,要采用风险分析方法逐个分析各个区域的风险,预测各区域应急资源需求情况,例如人口数量、经济重要性等;同时注意布局需要分散并多重设置,能够在短期内提供大量的应急设施。
(3)考虑选址目标及覆盖区域。突发事件的发生事先很难预测,而后果往往严重,因此城市应急服务设施应该尽可能的覆盖相应的区域;在考虑应急服务设施的选址目标时,要从公平性和使用效率的角度考量。
3.城市应急服务设施的布局模型研究
20 世纪70 年代以来,国内外学者对城市应急服务设施的布局研究越来越关注,既涉及科学技术领域,也涉及计划管理、政策等部门。其中,Oded Berman 和 Dmitry Krass 提出了广义最大覆盖模型,MJohn Hodgson指出求解 P-中值模型需要两方面的数据,为进一步优化布局模式提供了理论基础。
(1)P- 中心问题 。P- 中心模型即在设施点给定的情况下,求任一需求点到与它最近设施的最小最大距离 P- 中心模型。取决于所选设施位置的不同,总体来说,离设施点距离最远的需求点位置也就可能不同,最大需求距离随着设施点位置的改变而变化,因此也叫极小化极大问题。
(2)P- 中值问题。这类模型是指在一个给定的数量和位置的需求集合和一个候选设施位置的集合下。本质上说,就是为P个设施找到合适的位置,然后指派每个需求点到一个特定的设施,尽量达到设施点和需求点间的最小目标值,故又称为最小和问题。
(3)最大覆盖模型。这是在给定的物流设施数量的前提下设置的模型,要求覆盖尽可能多的需求点,其中蕴含的假设是当决策者没有足够的资源去满足所有的需求时,他们不得不寻求变通的方法,选择最大化所能满足的需求。
(4)集合覆盖模型。用最小数量的设施去覆盖所有的需求点是其根本目标,因为在模型中考虑了建立服务设施的成本,因此不需要限定建立的设施数目。换句话说,如果每个设施建设费用相同,就达到了修建设施的最小数量。
通过总结、分析以上几种布局模型,我们发现了其优缺点:中心模型具有能够最快的服务最远端的需求点面积是最害的情况下,也最优。但其也有显著的缺点,若一需求点偏远且需求量少,按照方法,将至少有一点靠近,浪费较严重。中值模式的优点在于考虑成本、总距离最小,但是要求设施点必须布置在与需求点特定距离之内才可。集合覆盖模型能够覆盖到所有需求点,却导致系统资源消耗太大,没有重点考虑。而最大覆盖模型,做到了最大化利用资源,却没有考虑需求规模。
在实际进行布局工作时,应根据不同的目的、投资的金额,充分考虑覆盖范围、救灾时限等约束条件,选择最科学合理的布局模式,优化城市应急服务设施布局。
参考资料:
[1]黎青松,杨伟,曾传华.中心问题与中位问题的研究现状[J].系统工程, 2005, (5): 11- 16.
[2]计雷,池宏,陈安.突发事件应急管理[M〕.北京:高等教育出版社,2006.
关键词:地面钻孔;避难硐室;紧急避险系统;煤矿救援
中图分类号:X928 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)28-0026-03
安全生产是煤矿永恒的主体。国家安全监管总局、国家煤矿安监局先后下发多个文件、采取多种措施,规范和有力推进“六大系统”建设。紧急避险系统是井下安全避险“六大系统”的核心内容,紧急避险系统的建设和管理是安全避险“六大系统”建设完善工作的重点和难点。合理设计、建设和管理紧急避险系统,对建设完善安全避险系统整体功能,保障遇险人员生命安全,减轻灾害影响程度具有特别重要的意义,是煤矿安全生产的重要内容。
1 建设紧急避险系统的意义
根据国内外典型的事故进行分析发现,发生在工作面的爆炸事故,工作面区域人员绝大多数立即死亡;发生在工作面以外的爆炸事故,工作面区域的人员死亡绝大部分发生在逃生途中,死亡原因多为逃生或逃生受阻过程中窒息、中毒及火灾等情况。而紧急避险系统正是为了在逃生路径被阻和直接逃生不具备条件的情况下,为救援赢得了缓冲时间,为避险人员提供休息、更换自救器,处理伤口的安全空间。
紧急避险系统是一个安全的密闭空间,对外能抵御高温烟气,隔绝有害气体;对内能为遇险人员提供氧气、水、食物、药品、自救装置等;遇险人员可以在这里休息、处理伤口等待救援,也可以在这里更换自救器,在险情缓解后继续逃生。建设完善紧急避险系统,要坚持与矿井安全实际需要相结合,从实际出发,坚持科学合理、安全可靠、因地制宜、简单实用的原则。
2 国内外紧急避险系统发展背景
在国外避难硐室的建设已经有数十年的历史,其中加拿大、南非、美国、澳大利等采煤大国法律强制矿井必须建设应急避险设施。国家安全监管总局、国家煤矿安全局先后出台《煤矿井下应急避险系统建设管理暂行规定》、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》、《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》,对应急避险系统建设、完善、验收和维护管理均提出了具体要求,目前,全国各煤矿企业正在有序地开展应急避险系统的建设工作。
3 紧急避难设施的分类
井下紧急避险设施主要有避难硐室和可移动式救生舱。随着紧急避险系统建设完善工作的不断推进,将不断涌现新类型、新型式的紧急避险设施。
永久避难硐室设置在矿井大巷或采区避灾路线上,服务于整个矿井、水平或采区,服务年限一般不低于5年。避险人数在60~100之间。
临时避难硐室设置在采掘区域或采区避灾路线上,主要服务于采掘工作面及其附近区域,服务年限一般不大于5年。避险人数在15~40之间。
避难硐室依据供氧方式又可以分为地面钻孔式、专用管路供氧方式和自备供氧方式三种。
可移动式救生舱是井下发生灾变事故时,为遇险人员提供应急避险空间和生存条件,并通过牵引、吊装等方式试验移动,以适应矿井采掘作业要求的避险设施。根据外壳材质,救生舱又可以分为硬体式和软体式。前者采用钢铁等硬质材料制作。后者采用阻燃、耐高温帆布等软质材料制作,依靠快速自动充气膨胀架设。根据机械结构特点,又分为组合式和整体式两种。现行紧急避险系统分类如图1所示。
4 地面钻孔式的避难硐室
地面钻孔式避难硐室采取钻孔方式使避难硐室与地面联通,在钻孔内铺设压风管路、供给管路、动力电缆、通讯信号电缆,通过钻孔为避难硐室提供可靠安全的压风、动力电、生命补给及通讯等。由于钻孔施工时间长、造价高、施工困难等原因,钻孔方式多用于永久避难硐室。钻孔式避难硐室一般采取管路供氧和自备氧作为辅助供氧形式,不仅提高了供氧的可靠性,同时也为开启地面压风设备及供电设备提供时间。
5 地面钻孔式避难硐室优缺点分析
地面钻孔式的避难硐室的氧气、水、电供应没有时间限制,而自备氧供氧方式的紧急避险系统,不管是压缩氧气供氧,还是化学制氧方式供氧,气瓶、药剂、水和电都是有限的,一般供应量为额定人数96小时的消耗量。从避险时的氧气、水和电的供应时限上,地面钻孔式的避难硐室比自备氧方式的紧急避险系统更加安全有效。地面钻孔式的避难硐室的供给管路不受瓦斯爆炸或冒顶定等灾害的影响,同时维护容易,不存在中断和泄露的问题。而专用管路供氧方式的紧急避险系统,在发生灾害时,管路容易受到破坏,或维护过程出现疏忽,存在管路中断或者泄露的隐患。所以地面钻孔式避难硐室的供给方式比专用管路形式的紧急避险系统供给方式更加安全可靠。地面钻孔式避难硐室缺点在于工期长,初期投资大,地质条件影响大。
6 设计示例
以开滦集团单侯矿井底车场永久避难硐室为例,对钻孔式避难硐室设计方案进行说明。
6.1 概况
该避难硐室设置在井底车场附近的井下避灾路线上,主要服务南翼生产区域、井底车场、大巷区域、北翼生产区域、首采区域等,在这些区域内可以在30min内步行到达避难硐室的人员总数为90人左右,该避难硐室设计额定人数为100人。一个生存室,两个过渡室,硐室出口共2处,每个出口设置防爆密闭门和密闭门。井底车场
永久避难硐室过渡室净面积23m2,生存室面积为120m2。
6.2 钻孔设计
从地面钻孔至避难硐室,下直径273mm钻孔套管(1),套管内布置直径159mm的压风管(2)、通讯光缆(3)、动力电缆(4)、直径59mm供水管(5)。如图2所示。
6.3 硐室内各系统
本硐室主要包括:密闭防护系统、气幕喷吹系统、压风供氧系统、生活保障系统、动力保障系统、压缩氧供氧系统、环境监控系统、通讯保障系统、供水施救系统、照明系统及人员定位系统等11个系统。主要布置如图3所示,包括硐室外环境监测(1)、照明(2)、防护密闭门(3)、过渡室环境监测(4)、监控基站(5)、流量计(6)、过滤器(7)、减压阀(8)、总阀门(9)、钻孔供给管(10)、自动打包坐便器(11)、垃圾箱(12)、照明综保(13)、电磁开关(14)、馈电开关(15)、人员定位读卡器(16)、充电器(17)、蓄电池(18)、电话(19)、语音广播终端(20)、静压水(21)、供氧箱(22)、生存室环境监测(23)、消音器(24)、储物座椅(25)、生活保障用品(26)、红外摄像头(27)、防护门(28)、压缩氧气(29)、气幕喷吹系统(30)。
图3
6.3.1 密闭防护系统。避难硐室采用向外开启的两道门结构。外侧第一道门采用能抵挡0.3MPa的冲击波,抵抗瞬时1200℃高温的防护密闭门,该门具有足够的气密性,阻挡室外有毒有害气体进入、开闭灵活,门上有观察孔。第二道门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。
6.3.2 气幕喷吹系统。气幕喷吹系统的功能是将压缩空气通过气幕管形成气幕,在硐室门处形成一个幕障,避险人员进入时,阻挡室外有毒有害气体进入室内,尽量减少对避险人员生存环境的污染。喷淋设备用强大的气流再将人身上的附着的有害气体及污物清洗掉,同时置换有害气体。如图3所示,包括:限位开关(1);气幕开关(2);气囊(3);空气总阀门(4);汇流排(5);压力表(6);气瓶减压阀(7);气瓶开关阀(8);空气瓶(9);压缩空气阀(10);压缩空气阀(11);喷吹喷头(12);气幕(13)。
图4
6.3.3 压风供氧系统。压风供氧系统是将地面压风通过压风管路接入硐室,再经过三级过滤器、减压阀和消音器等装置对其进行处理后,为硐室提供清洁的空气。如图5所示,包括:消音器(1);总阀门(2);三级过滤器(3);减压阀(4);压风供氧阀门(5);压风流量计(6)。
图5
6.3.4 生活保障系统。避难硐室配备压缩食品、饮用水、储物座椅、自动打包坐便器、自救器、苏醒器、急救箱、工具箱、医疗箱、灭火器、担架等生活必须品和救护用品。
6.3.5 动力保障系统。本硐室采用双路660V供电电缆接入永久避难硐室,一路引自井下中央变电所,另一路引自地面变电站。两路电源通过矿用隔爆馈电开关切换,为避难硐室内照明、监控分站等供电。
6.3.6 压缩氧供氧系统。压缩氧供氧系统是使用压缩氧气瓶对硐室进行供氧。避险时,如果压风管路中断,使用该系统对硐室进行供氧,硐室氧气浓度应控制在18.5%~23%之间。如图6所示,包括:硐室内减压阀(1);硐室内流量阀(2);供氧箱出口压力表(3);供氧箱进口压力表(4);总阀门(5);汇流阀门(6);减压阀(7);压缩氧气瓶(8)。
图6
6.3.7 环境监控系统。环境监测系统包括硐室外环境监测、过渡室环境监控、生存室环境监测。硐室外环境监测共监测4个环境参数,包括:CO2浓度、CO浓度、O2浓度、CH4浓度;过渡室环境监控共监测2个环境参数,包括:O2浓度、CO浓度;生存室环境监测共监测7个环境参数,包括:CO2浓度、CO浓度、O2浓度、CH4浓度、温度、湿度、压差。所有环境参数都实时传送并显示到地面调度室和生存室的监测分站上,并在以上环境参数超限时发出警报,提醒硐室内人员采取相应的措施保护环境的稳定。
6.3.8 其他设施。通讯保障系统的电话、摄像头、语音广播和人员定位系统的读卡器等设备通过钻孔光缆与地面联通,在避险时,地面救援指挥人员可以通过这些设备了解硐室内的各种情况,制定有效的救援方案。供水施救系统和照明系统也与地面相应系统相连,保证避险时,硐室内的水、电供应。
7 结语
建设紧急避险系统是煤矿安全生产的有效保证,其中地面钻孔式避难硐室具有安全性高,避险时间无限制等优点,是其他形式的避难硐室无法比拟的,如果能对其进行进一步研究,降低其制造成本和难度,其必将成为煤矿安全设施的主要组成部分和发展方向。
参考文献
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[4] 孙继平.煤矿井下避难硐室与救生舱关键技术研究
[J].煤炭学报,2011,(5).
比例与尺度。在形式美的法则中,比例与尺度是尤其重要要素之一,通常比例的关系往往通过各种不一样物体间的尺度比较而凸显出来。当对室内的空间展开陈设设计的时候,正常情况之下,运用的陈设用品基本都能符合我们人体的工程学,与我们人生理和心理所需尺寸相适宜。可是有时我们为了能够表现出独特或者滑稽的功效,往往能够适当的做出调整,冲破我们人体的工程学的局限,获得一种别具一格的功效。对称与均衡。在室内陈设设计时,对称是一种维持均衡的绝佳办法。可是这一办法有时人们也会感觉显得呆板。因此,一般借助错开的办法或者是挂画与工艺品对称这一办法进行陈设,显然,挂画与工艺品二者间的质地以及视觉与心理重量几乎一样,如此便巧妙地达到了一种物体间的均衡之感。实际上,平衡是一种搭建在视觉上的感受。倘若把家具、灯光、形状、色彩和材质相统一,那么空间就很容易便能达到视觉上的平衡。对比与协调。在进行室内陈设设计的时候,对陈设物品的采用应该顾虑材料、质地、颜色、造型、肌理和纹样等的因素。倘若是明快和色彩相对丰富的空间气氛,那么就可采用与背景颜色有对比之感的颜色、质地和材料等的陈设用品。可是为了室内环境的协调而不让空间里的对比太过,通常在图案、花纹和造型等的方面会和整体保持一致,进而让陈设物品保持和室内空间的呼应,保持室内空间的和谐。中心与重点。在室内陈设设计时,视觉的中心点通常是展示的关键。并且关键点的凸显也能在一定程度上引领大家的视线,进而变为视觉之中心。当在一个区域中,视觉要一个中心点,该原则可让每一处空间都保持有一个亮点。
2、室内陈设设计应注重以人为本
在室内陈设设计的过程中,必须做到“以人为本”,应该结合人体工程学做到尊重人们的生理尺寸以及内在心理尺寸,尊重人的各种生理活动的特征,尊重人的各种精神活动的特征,尊重人体的结构功能等多个方面跟室内环境与室内所陈设的各个用品之间的和谐关系。在室内陈设用品的挑选方面,要选取那些适宜人身心活动需要的设计方法,如此能能够收到绝妙的修饰功效。同时,“以人为本”的设计,其还表现在人性化的设计中,人性化的设计所指的就是让室内的气氛得到进一步的强化,调节人和室内空间的关系。因此,在室内陈设用品的挑选上,大家可以采用那些格调更为高雅以及造型比较优美的室内陈设用品,促使实现怡情、雅兴和陶冶情操之功效。除此之外,我们现在的所用到的家用电器早已变为室内中的重要修饰陈设物品之一了,家用电器能够为人们带来简便而快捷的生活,同时还可以赋予室内空间一种时代科技之感。当我们选用家用电器对室内进行陈设设计的时候,也应该充分地考虑到其的美学和结构等的技术性的问题,应该考虑到我们的审美、情感、文化与精神等多方面的因素。总而言之,在进行室内陈设设计时一定得做到以人为本,充分重视人文关怀,应该围绕人们的需要来展开。
3、室内陈设设计应该运用绿色植物打造生态气息
现代城市中的人口日益剧增,加上城市建筑物密度也愈来愈大,以至于绿化用地变得尤为紧张。空气与水源都受到了一定程度的污染,环境也遭到了破坏,让我们的生活环境变得越来越糟糕。就这一情况,大家都期望在我们的室内空间中能够多一点儿“绿”。因此,绿色植物慢慢被引进了室内,这些绿色植物在我们的空间里一般可以起到对室内温度和湿度进行调节以及净化空气与降低噪音等的功效。因室内环境受到来自阳光、温度、土壤与空间的限制,导致室内种植的植物品种受到了局限,在选择品种的时候最好选择那些喜荫、耐荫和生命力旺盛的植物。比如:棕榈、冬青、文竹、茉莉、四季桂、晚香玉与吊兰等。此外,我们还可在室内空间里安排各种丰富插花以及盆景艺术等的陈设,使居住的人在室内空间中完全被大自然的生命所包围与浸泡。在室内进行绿化与人工的装饰相比较更加具有生机与活力,并且在绿化植物品种的挑选也可以是因人而异的。那些自然生长出来的独特姿态以及艳丽清爽而醒目的颜色,能够很好的提升室内空间的彰显力,为室内环境带来浓浓的生活气息,同时还能在一定的程度上实现了人们内心那份想要回归大自然的心。
4、结语
关键词:城市轨道交通;应急救援
一个城市的轨道交通系统,通常会存在多种潜在的事故类型,例如:地震、水灾、火灾、危险物质泄漏、放射性物质泄漏、恐怖袭击、大范围长时间停电等。另外,城市中的各类大型活动也会出现重大紧急情况。因此,在建设城市轨道交通应急救援体系时,必须进行合理策划。既要做到重点突出,准确反映城市轨道交通的主要重大事故风险,又要合理地组织各类预案,避免各类预案间相互孤立、交叉和矛盾,使任何可能发生的事故局部化,尽可能地消除、减少事故造成的人员伤亡和财产损失,尽快恢复交通。
1应急救援体系中的主要应急机制
应急救援活动一般可划分为应急准备、初级反应、扩大反应和应急恢复4个阶段。应急机制与这些应急活动密切相关。应急机制主要由统一指挥、分级响应、属地为主和公众动员等4个基本机制组成。
统一指挥是应急活动的最基本原则。应急指挥一般可分为集中指挥与现场指挥或场外指挥与场内指挥几种形式,但无论采用哪一种指挥系统都必须实行统一指挥模式,无论应急救援活动涉及单位级别高低和隶属关系不同,都必须在应急指挥部的统一组织协调下行动。
分级响应是指在初级响应到扩大应急的过程中实行分级响应的机制。扩大或提高应急响应级别的主要依据是:①事故灾难的危险程度;②事故灾难的影响范围;③事故灾难的控制事态能力。而事故灾难的控制事态能力是“升级”的最基本条件,扩大应急救援主要是提高指挥级别,扩大应急范围等。
属地为主是强调“第一反应”的思想和以现场应急现场指挥为主的原则。
公众动员机制是应急机制的基础,也是最薄弱、最难以控制的环节。
2目前存在的问题
随着我国有关制定事故应急预案要求的法律法规相继颁布实施,各城市轨道交通运营单位已开始了应急预案编制工作,表明了城市轨道交通运营单位对事故应急救援预案制定工作的重视及风险意识的增强。但是,从目前几大城市的轨道交通运营的企业级应急预案的总体情况来看,水平参差不齐,有相当一部分的事故应急预案只是几页文件。其中,仅有对应急救援的有关组织机构与职责、法律责任等方面做了一些规定,而应急预案中其他所应包括的核心内容未能给予足够的反映,难以满足目前应急救援工作现状的要求。这些问题主要表现在以下几方面。
(1) 缺乏强有力的应急指挥系统。当发生突发事件时,难以积极稳妥地组织各方力量协调配合,统一高效地开展救援行动,使必要的资源共享和信息整合在短时间内无法实现。
(2)社会力量参与不够,城市的轨道交通系统一旦发生重大突发事故,涉及受害人群多,行政管理部门多。如果没有广泛的社会参与,将无法有效扼制事态的发展。
(3) 没有对可能发生的事故进行后果分析和风险评价,应急预案的编制未能充分明确和考虑自身可能存在的重大危险及其后果。也未能结合自身应急能力的实际,对一些关键信息,如潜在的重大危险分析、支持保障条件、决策、指挥与协调机制等缺乏详细而系统的描述,导致应急预案的针对性和操作性较差。从目前收集到的资料来看,各运营公司的预案均未包括此类内容。
(4) 尽管编制应急救援预案在事故救援中起着非常重要的作用,但有了应急救援预案不等于事故的应急救援工作就有了保障,即使一个非常完善的应急救援预案,如果在之后就束之高阁,没有进行有效的落实和贯彻,不进行预案的宣传,不落实预案中所需的机构、人员及各种资源,不开展应急救援预案的培训、演练,那么一旦事故发生,应急救援预案能否发挥出其应有的作用就还是个未知数。
目前各运营企业的应急救援预案还缺乏有效的实施、维护和更新。
3应急救援体系建设的主要内容
(1) 事故预防。许多事故的发生都是因正常条件发生偏差而引起的,如果能事先确定出来某些特定条件及其潜在后果,就可利用相应手段减少事故的发生,或者减少事故对外界的影响,预防事故要比发生事故后再纠正容易得多。因此,在城市轨道交通新线设计及旧线改造中,必须设计必要的安全装置和设施,以提高城市轨道交通运营系统的安全程度。另外,事故预防工作也不可忽视操作规程、应急规程和管理策略的建立及其定期的培训和维护。
(2) 应急救援预案准备。主要包括:发现预测任何可能出现的紧急事故类型及其影响程度;制定紧急状态下的反应行动,以提高准备程度;确保系统在紧急情况下,做到准备充分和通讯通畅,从而保证决策和反应过程有条不稳;保证人员进行培训和演习,定期更新应急预案和重新评价其有效性。
(3) 应急救援系统的组成。应急救援系统从功能上讲,可由应急指挥中心、事故现场指挥中心、支持保障 中心、媒体中心和信息管理中心等5个运作中心组成。要做到快速、有序、高效地处理应急事故,需要应急救援系统中各个中心的协调努力,其运作程序可用图1表示。
(4) 应急救援预案。应急救援预案应至少包括以下主要内容:应急资源的有效性、组织和利用;事故的评估程序;指挥、协调和反应的组织结构;通报和通讯联络的程序;应急反应行动(包括事故控制、防护行动和救援行动);培训和演习及应急救援预案的维护。
(5) 应急培训与演习。目的主要有以下几个方面:测试应急救援预案的充分程度;测试应急培训的有效性和队员的熟练性;测试现有应急装置和设备供应的充分性;确定训练的类型和频率;提高与现场外应急部门的协调能力;通过训练来识别和改正应急救援预案缺陷。
(6) 应急救援行动。一个完善的应急救援体系应能在事故和灾害发生时及时调动并合理利用应急资源(包括人力资源和物质设备资源)投入救援行动事故现场,针对事故灾害的具体情况,选择适当的应急对策和行动方案,从而能及时有效地进行应急救援行动,使伤害和损失降低到最低程度和最小范围,并在最短时间内控制事故。
(7) 系统恢复与善后。当应急阶段结束后,从紧急情况恢复到正常状态需要的时间、人员、资金和正确的指挥,这时对恢复能力和预先估计将变得十分重要,通常情况下,重要的恢复活动包括事故现场清理、恢复期间的管理、事故调查、现场的警戒与安全、安全和应急系统的恢复、人员的救助、法律问题的解决、损失状况的评估、保险与索赔、相关数据收集、公共关系等。
4救援预案的基本结构
城市轨道交通系统中可能发生的重大事故是多种多样的,但应急资源是需要共享的,如何针对多种事故类型进行应急预案的系统规划,保证各应急预案之间的协调一致,形成完整的应急预案文件体系,避免预案之间的矛盾和交叉。这些问题在应急预案编制之初就应予以统筹考虑,否则将给应急组织机构职责、指挥及响应程序等带来不必要的内容重复,引起矛盾和混乱,对应急预案的维护和职责明确等也会带来一系列的问题。
城市轨道交通事故灾害大致可分为安全事故、自然灾害、人为突发事件等3类。针对每一类灾害的具体措施可能千差万别,但其导致的后果和产生的影响却是大同小异的。这就意味着可以通过制订出一个基本应急模式,由一个综合的标准化应急体系有效地应对不同类型危险所造成的共性影响。
城市轨道交通系统救援体系的总目标是控制事态发展、保障生命财产安全、恢复正常运营。这3个总目标也可以用防灾、减灾、救灾和灾后恢复来表示。我们可以针对不同事故的特点,如爆发速度、持续时间、范围和强度等,制定具有针对性强的专项应急预案。为了保证各种类型预案之间的整体协调和层次清晰,实现共性与个性、通用性与专业性的结合,宜采用分层次的综合应急预案。城市轨道交通系统救援体系的建设,从保证预案文件体系的层次清晰和开放性角度考虑,以划分为综合预案、专项预案和现场预案最为合适,其结构见图2。
综合预案、专项预案和现场预案由于各自所处的层次和适用的范围不同,其内容在详略程度和侧重点上会有所不同,但都可以采用相似的基本结构,如采用基于应急任务或功能的“1+4”预案编制基本结构。即,应急预案=基本预案+ (应急功能附件+特殊风险预案+标准操作程序+支持附件 )。
(1) 基本预案。是该项应急预案的总体描述,主要阐述应急预案所要解决的紧急情况、应急的组织体系、方针、应急资源、应急的总体思路,并明确各应急组织在应急准备和应急行动中的职责以及应急预案的演习和管理等规定。
(2) 应急功能附件。是对在各类重大事故应急救援中通常都要采取的一系列基本应急行动和任务而编写的计划,如指挥、控制、警报、通讯、人群疏散、人群安置、医疗等,并应明确每一应急功能针对的形势、目标、负责机构、支持机构、任务要求、应急准备和操作程序等。
(3) 特殊风险预案。是在对城市轨道交通系统进行安全评价的基础上,针对每一种可能发生的重大风险事故,明确其相应的主要负责部门、有关支持部门及其相应的职责,并为该类专项预案的制定提出特殊的要求和指导意见。
(4) 标准操作程序。用来规定在应急预案中没有给出的每一任务的实施细节,各个应急部门必须制定相应的标准操作程序,为组织或个人提供履行应急预案中规定的职责和任务时所需的详细指导,标准化操作程序应保证与应急预案的协调一致。
(5) 支持附件,应主要包括应急救援有关支持保障系统的描述及相关附图表,如:城市轨道交通系统主要危险有害因素登记表、重大事故影响范围预测分析、应急机构及人员通讯联络方式、消防设施分布、疏散线路图、媒体联络方式、相关医疗单位分布图、交通管制范围图等。
参考文献