灾决策。
1、智能化火灾救灾决策分析
矿井火灾生成的高温及有害气体是造成井下人员遇难的最主要原因。发生事故后，指挥员能够作出正确的决策是非常关键。人决策的正确性不仅与他的智力、经验、勤奋等因素有关，也与处理的物理系统和信息量以及复杂程度有关。人脑信息处理能力是有限的，所以，救护指战员在矿井火灾时期，即使熟练的救灾专家也难以正确估计全矿井通风系统的风速和风量变化速率，即风量的动态变化。发生火灾后调节烟流通行路线，减少火灾造成的生命财产损失、控制风流状态是矿井救火的最主要任务之一。控风目的不是对风网所有分支进行控风，而是重点保护井下人员的主要撤退路线以及救灾人员的救灾、灭火通行路线。利用计算机真实模拟矿井灾害和在火灾时期矿井的风流和烟气流动，并实时采取一些救灾措施，把救灾效果逼真地反映出来，结合实时监控，进行矿井风网解算，进而实施火灾抢险救灾模拟，对抢险救灾决策和事后事故分析是科学的，也是可行的。
2、智能化火灾救灾决策系统
该系统由三部分组成：矿井通风网络解算和火灾运动模拟系统、矿井监测和实时数据传输接收系统、三维图形计算机仿真和通风数据动画显示系统。三者紧密结合，构成了一个完整的大系统。
三、智能化模拟训练
1、矿山救护模拟实战训练简介
矿山救护是一种特殊类型的救护，其工作地点具有空间狭窄、气候环境恶劣（温度高、湿度高、有毒气体浓度高、能见度低）等特点。要求矿山救护队员要具有较强的适应能力，能够在各种恶劣的救护环境下高效工作。因此，《矿山安全规程》、《矿山救护规程》明确要求矿山救护队要定期开展高温浓烟训练。
世界各个主要产煤国家都十分重视矿山救护队的正规化和系统化训练，我国也不例外，但是与发达国家相比我国的救护水平和训练手段还比较落后，1978年平顶山矿山集团公司从西德引进一套70年代先进水平的“模拟训练监控系统”，使我国的矿山救护训练有了大的进步。但它存在设备功能单一、不逼真、容积小，自动化程度低的缺陷，只能在地面训练，与井下灾害发生时的实际环境相差较远。
目前，国内矿山救护队由于条件所限，绝大部分无法开展高温浓烟训练，由于没有建立高温浓烟训练系统，只能在低技术层次进行演习训练。高温演习时，一般需要提前一天在巷道中用煤炭生火，用铁风筒散热，产生的训练环境温度不确定，带有很大的随机性，有时大大超过《矿山救护规程》规定要求。烟雾的产生是靠往碳火上加机油或加锯末面实现，产生的烟雾中含有大量的有毒有害气体，训练过程很不安全。虽然每次演习都投入大量的人力、物力和财力，但因为与实际灾害环境相差较远，训练效果不明显，安全性能差，不能适应现代矿山救护科学、高效、安全的要求。目前，随着国家应急救援体系的建立，矿山救护越来越受到重视，救护队员体能的科学训练是救护队战斗力的重要标志，是提高救护队整体素质的重要内容，因此，完全模拟真实环境和动态、连续监控训练过程是现代化救护发展的重要环节和必然趋势。
2、智能化救护模拟训练系统应具备的功能
（1）能够模拟多种恶劣救护环境条件组合的多功能智能化训练，能够产生高温烟流和有毒有害气体实战训练环境，并能够对其实施智能化调控。
（2）配备实时训练监控系统，实现训练全过程的可视化及影像资料的自动储存。 （3）提供不同灾害环境下人体运动体能变化规律研究的实现方式。 3、矿井灾害环境对训练系统的要求
人与环境是一个相互联系，密不可分的系统。当外界环境因素发生变化时，必然影响人的生理和心理状态，从而引起机体反应并通过自组织化，使机体内环境的平衡发生位移，这种位移在一定范围以内是可逆的，但是，如果环境因素影响过度，而且作用时间过长，机体内平衡调节系统受到不同程度损害，人体功能相应降低，操作的准确性下降，失误率增加，从而诱发事故。
救护队员就是在井下受到火灾、瓦斯或煤尘爆炸、井下突水或较大的冒顶事故威胁以及作业地点不能进行正常呼吸等非常危险的情况下进行工作的。井下环境因素直接或间接的影响救护队员的
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生理和心理状态，影响他们的行为可靠性，恶劣的矿山环境不仅仅妨碍救护队员的救护工作，而且是他们自身安全潜在的危险因素。必须通过科学的、符合人体生理规律的训练来提高身体素质、技术素质，强化心理素质，增强耐受力。
人体（指救护队员）在进行训练的过程中，其生理参数的变化将根据环境条件、训练工作量和自身的心理因素变化而发生变化。影响人体在不同条件下训练耐受力的因素很多，根据矿山救护训练的特点，从客观因素来看，影响救护队员救护的环境因素主要有温度、湿度、烟雾、有害气体和工作量等。只要明确这些因素对人体的相关影响，就能预测复杂环境对救护的影响程度，以便依据现代医学理论、劳动科学理论确定安全高效的训练方案。一般情况下人体训练的安全生理指标如下：
（1）人在高温条件下工作时间30分钟时，就会出现生理分化反应，即人体反应迟钝、智力下降、水分缺失等现象，因此高温训练时间不应超过30min。
（2）依据可耐时间与可耐温度关系，当环境温度为38℃时，在高温区暴露50分钟，人体就有可能出现热虚脱现象，当环境温度达到45℃时，26分钟就会出现热虚脱现象，而达到53℃时，15分钟就会出现热虚脱现象，人体暴露的极限高温为60℃。
（3）当环境温度低于人体体表温度时，作业人员汗液蒸发调节时人体体表温度的增幅在1℃之内，当环境温度高于人的体表温度时，连续工作时间的增长都会引起人体体表温度增加，当增幅超过2℃时，会给训练人员带来不利影响，应通过测试体表温度作为确定运动量的参考依据。
（4）脉搏达到120次/分的运动负荷为训练的临界线，120~140次/分运动负荷是训练的有效价值区，140~180次/分是心血管功能的有效加强区，而脉搏高压180次/分，心脏活动反而降低，因此训练强度的合理脉搏范围应在130~160次/分。
（5）强化日常技能训练提高作业熟练程度，进行经常性的高温训练以提高习服能力，可以提高高温作业环境中的作业工效。开展浓烟、有毒有害气体环境的训练，可以提高人体对环境变化的心理承受能力。
（6）在高温作业时，要合理安排休息，及时补充水分，采取降温措施，防止人员出现身体不良反应，进行高温、常温环境的交叉训练，训练效果更佳。
4、智能化模拟训练系统设计思想
依据理论分析，本系统设计的技术指标是，环境温度在12~60℃之间可调节控制；由于演习巷道在地下，湿度保持在80%左右，与矿山井下接近；无毒生烟技术控制能见度；可产生有毒有害气体，并调控浓度，通过信息技术实现地面动态监控和井上下互动。系统分为三大部分，第一部分是救护环境模拟与控制；第二部分是训练实况与环境数据动态监控；第三部分是训练实况全过程在线记录与离线观摩教学，见图12-1。
图12-1 多功能智能化训练系统示意图
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第二节 矿山救护队员个体防护装备
所谓个体防护装备，就是在危险的环境条件下使用的个人自身安全保护的装备。矿山救护队是处理矿井五大灾害的专业性队伍，所从事的是在急、难、险、重等危险环境下的救护工作。矿山救护队员的个体防护装备主要是指参加抢险救灾工作时佩戴的氧气呼吸器。本节主要介绍内容氧气呼吸器的发展简史、现状与发展趋势；呼吸仓式和储气囊式正压氧气呼吸器原理、使用和安全注意事项。
一、氧气呼吸器的发展简史、现状与发展趋势
（一）氧气呼吸器的发展简史
氧气呼吸器是矿山救护人员必不可少的基本救护装备，它保证矿山救护人员免遭外界有毒有害气体的侵害、维持正常的呼吸循环、在灾区中执行抢险救护工作，从某种意义上说，氧气呼吸器就是救护工作人员的生命。
世界上发明氧气呼吸器最早的国家是比利时。远在一百五十多年前（1854年），比利时耶秋大学的生理学家秀恩教授首创了世界上第一台氧气呼吸器。此后，各国已相继开始研究制造各式各样的氧气呼吸器，并不断更新换代，从原理、结构、性能等各个方面予以革新和改进，使氧气呼吸器在生理参数，战术性能，结构参数等方面日趋完善，逐渐形成标准化，系列化。
1928年苏联首次自行设计试制成第一台国产氧气呼吸器P-12型，从四十年代开始致力于缩小呼吸器的尺寸．减轻重量和提高呼吸器的工作性能，取得了很大进步，研究设计生产了第二代氧气呼吸器P-27型。1979年全苏矿山救护科学研究所成功设计了P-30型氧气呼吸器，并在1980年由顿涅茨矿山救护仪器厂生产并开始装备到苏联各矿山救护队。P-30型呼吸器重
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量减轻到11公斤，使用时间为4小时。它保持了P-27型的优点，并进一步改进了外壳结构；改善了清净罐的空气动力特性，降低了呼吸阻力；对冷却器也做了改进；为了保证救护队员在灾区工作的安全，配臵了面罩。因此，P-30氧气呼吸器被认为是目前世界上最优秀的负压氧气呼吸器之一。
1977年后MSA公司根据美国联邦法的要求，开始研制正压系统的呼吸器。这是近年来世界上对呼吸器发展上进行的一项重大的革新尝试。德国、英国和日本也都在进行着这个方面的探索和试验，并把这一原理开始移植到自救器方面上来。
我国的矿山救护仪器研制事业起步较晚，但有着较快的发展。1953年试制成功国产的AHG-4型和AHG-2型氧气呼吸器(仿前苏联P-27)，1986年试制成功AHY6型氧气呼吸器(仿前苏联P-30)。1997年以来，我国的抚顺安全仪器厂、虹安、神瑞等厂家生产了仿美国的呼吸仓式正压呼吸器；河南方圆公司、抚顺新科公司、抚顺煤科院、重庆煤科院等厂家生产了仿德国的储气囊式正压呼吸器。目前我国生产的正压呼吸器还处于发展进步阶段。
（二）氧气呼吸器的现状与发展趋势
目前世界各国矿山救护队使用的氧气呼吸器，以大气压力为基准划分，有负压氧气呼吸器和正压氧气呼吸器两大类。其中负压氧气呼吸器按使用用途分类为：救护工作型、抢救型和逃生型三种。按储气容器划分，有呼吸仓式和气囊式呼吸器两大类。以“氧源”划分，基本为 “压缩氧”呼吸器、“液态氧”呼吸器和“化学氧”呼吸器三种类型，从使用的规格型号与数量上比较，“压缩氧”呼吸器占绝对的多数，现在我国救护队员使用的“压缩氧”呼吸器（氧源是使用储存在高压器瓶内的压缩氧气）压力有150MPa、
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200MPa、及300 MPa三种（多数采用200 MPa压力的气瓶）。为了缩小呼吸器的体积和重量，压缩氧气瓶开始向耐高压及轻质合金材料方向发展。
在有毒有害气体环境中，为了安全、可靠、舒适地佩戴氧气呼吸器工作，改进呼吸器结构，使呼吸器能更好地适应救护工作中人体生理要求，是当前氧气呼吸器发展中的一个总趋势。概括说来，主要是改善呼吸气体的成分、温度、湿度，呼吸流量与呼吸阻力，提高呼吸保护系数即各种安全种植性能，改进呼吸仪器结构及操作，使用性能。
在整个氧气呼吸器系统中，供氧系统乃是它的核心部分，它要保证人体所需要的足够的供氧量，保证佩戴者有效的保护时间。在压缩氧呼吸器的高压氧气系统中，目前已出现了各种预充氧装臵、缺氧报警装臵、泄漏闭塞装臵、安全阀门等一些新的结构。氧气呼吸器的高压系统，除为佩戴者提供氧源之外，还执行着氧气供给分配的功能。目前多数压缩氧呼吸器的供氧分配方式都是定量供氧、自动供氧及手动供氧三种。定量供氧量由过去的1.1-1.3升/分钟已逐渐改变为1.4-1.6升/分钟及其以上的大定量流量。减压器的定量供氧方式。过去的无补偿正作用式（顺流式）减压器，现已经被补偿正作用式、反作用式和膜盒调节式的减压器所取代。高压系统的氧气自动补给装臵也是一个重要部件。目前的自动补给装臵的改进都倾向于提高灵敏度、增加补给量。
为了提高二氧化碳吸收剂效率，进一步降低二氧化碳含量及呼吸阻力，与气体流向相垂直的清净罐的截面积较大，罐体结构和吸收剂也都有改进。目前除常用的氢氧化钙吸收剂和氢氧化钠吸收剂外，美国正在研究氢氧化锂吸收剂，它的吸收率比氢氧化钙吸收剂高1.43倍，并且在降温条件下使用比前二种效果都好。在国外还有研究在清净罐中添加硅胶、沸石等材料，
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