張智臣

摘要：煤礦業(yè)屬于高危行業(yè)，災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生，煤礦工人的生命健康受到嚴(yán)重威脅。正壓氧氣呼吸器是當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)工作中常用的一種個(gè)體防護(hù)設(shè)備，正壓氧氣呼吸器的性能明顯優(yōu)于負(fù)壓氧呼吸器，可廣泛用于煤礦安全生產(chǎn)中。主要闡述了正壓氧呼吸器的工作原理及結(jié)構(gòu)，并分析了正壓氧氣呼吸器在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用及使用過程中應(yīng)該注意的問題，以其更好的發(fā)揮正壓氧氣呼吸器的作用，從而有效保護(hù)煤礦工人的安全。

關(guān)鍵詞：煤礦；煤礦安全生產(chǎn)；正壓氧氣呼吸器

中圖分類號：TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.24.095

1正壓氧氣呼吸器的介紹

1.1正壓氧氣呼吸器的定義

所謂正壓氧氣呼吸器屬于閉路式壓縮氧氣呼吸器的一種，正壓氧氣呼吸器可將外界有毒有害空氣與使用者的面部、眼睛和呼吸系統(tǒng)等完全隔離，該裝置的呼吸氣源主要來源于設(shè)備壓縮的氧氣，且呼出的廢氣不會直接排入外界，而是吸收呼出氣體所含的二氧化碳，并通過補(bǔ)充氧氣再提供給使用者呼吸，這種呼吸方式屬于一種完整的循環(huán)系統(tǒng)，在該循環(huán)系統(tǒng)中，低壓系統(tǒng)內(nèi)的氣壓明顯高于外界環(huán)境的氣壓。

1.2正壓氧氣呼吸器的結(jié)構(gòu)

正壓氧氣呼吸器主要由背具系統(tǒng)、安全警報(bào)系統(tǒng)、正壓呼吸循環(huán)系統(tǒng)和供氧系統(tǒng)四部分組成。（1）背具系統(tǒng)：背具系統(tǒng)主要由鎖扣銷、腰帶、背帶及上下殼體等構(gòu)成。（2）安全警報(bào)系統(tǒng)：安全警報(bào)系統(tǒng)主要由胸前壓力表、警報(bào)器、自動截流器或限流器等組成。（3）正壓呼吸循環(huán)系統(tǒng)：正壓呼吸循環(huán)系統(tǒng)主要由降溫器、排氣閥、氣囊/呼吸艙、CO2過濾裝置、呼吸軟管、呼吸閥、面罩等組成。（4）供氧系統(tǒng)：供氧系統(tǒng)主要由定量供氧閥、手動補(bǔ)給閥、自動補(bǔ)給閥、減壓閥、高壓氧氣瓶等經(jīng)由管路連接而成。

1.3正壓氧氣呼吸器的工作原理

正如上述所示，正壓氧氣呼吸器主要由氧氣供給系統(tǒng)以及封閉的呼吸循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成。正壓氧氣呼吸器工作時(shí)，打開氣瓶開關(guān)后，由手動補(bǔ)給閥或自動補(bǔ)給閥對呼吸器進(jìn)行即時(shí)充氧，氧氣經(jīng)過壓縮后通過減壓閥減壓，再由定量供氧閥定量給吸氣、呼氣混合室供氧，在使用者吸氣過程中，氧氣由吸氣、呼氣混合室通過再經(jīng)由吸氣軟管、冷卻裝置、吸氣閥及面罩直接進(jìn)入使用者體內(nèi)；在使用者呼氣過程中，呼出的廢氣經(jīng)由呼氣軟管、呼氣閥及經(jīng)過濾裝置后，廢氣中的CO2被吸收后再混入吸氣、呼氣混合室，從而完成整個(gè)呼吸循環(huán)。在使用正壓氧氣呼吸器的過程中，可不斷補(bǔ)充氧氣，并且如果自動補(bǔ)給的氧氣量依然無法滿足呼吸所需要的氧氣量或自動補(bǔ)給閥發(fā)生故障時(shí)，可使用手動補(bǔ)給閥及時(shí)補(bǔ)給氧氣量。如果吸氣、呼氣混合室中若滯留過多氣體，壓力值超出排氣閥的預(yù)設(shè)排氣壓時(shí)，正壓氧氣呼吸器可將多余的氣體自動排放至外界的環(huán)境。一旦氣瓶內(nèi)的壓力生至預(yù)設(shè)的警報(bào)壓力，正壓氧氣呼吸器內(nèi)的警報(bào)器就會自動發(fā)出報(bào)警聲，提醒使用者盡快撤離事故現(xiàn)場。在過濾裝置內(nèi)，二氧化碳的吸收過程屬于放熱反應(yīng)的一種，其可升高呼吸氣體的溫度，氣體進(jìn)入到吸氣、呼氣混合室后再經(jīng)由冷卻裝置降低氣溫，從而保證使用者可吸到更為涼爽的氣體。在正壓彈簧的作用下，可保證整個(gè)呼吸系統(tǒng)氣壓稍高于外界環(huán)境。

2正壓氧氣呼吸器安全性能的分析

（1）與負(fù)壓呼吸器的鼻夾和口具相比，正壓氧氣呼吸器的面罩安全性更高。在煤礦作業(yè)時(shí)，因所處外周環(huán)境比較差，工人經(jīng)常會不可避免的出現(xiàn)磕碰、跌倒等情況，這都可能致使鼻夾、口具等脫落，嚴(yán)重時(shí)可能由此造成工作人員吸入有毒氣體導(dǎo)致中毒甚至危及生命。此外，在煤礦作業(yè)時(shí)由于受到高溫的影響，患者極易出現(xiàn)頭暈等癥狀，這種頭暈癥狀輕則會影響煤礦作業(yè)人員的工作效率，嚴(yán)重者還會由于頭暈導(dǎo)致掉下鼻夾、吐掉口具等現(xiàn)象，此時(shí)外周聚集的高濃度有害物質(zhì)、粉塵、雜質(zhì)等可能通過口鼻進(jìn)入工作人員體內(nèi)，進(jìn)而可能誘發(fā)工作人員產(chǎn)生不適中毒反應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)可能危及工作人員的生命安全。但正壓氧氣空氣呼吸器的面罩能夠最大限度降低口具、鼻夾脫落的發(fā)生頻率，減少了中毒的發(fā)生。

（2）正壓呼吸器的一大優(yōu)勢在于呼吸系統(tǒng)整體持續(xù)維持正壓水平，這樣設(shè)計(jì)的目的在于可有效防止外界環(huán)境有毒有害物質(zhì)滲透至面罩內(nèi)。在遇到特殊情況時(shí)，盡管可能出現(xiàn)系統(tǒng)接頭部位破損、漏氣或者嚴(yán)密性不夠完善，受正壓系統(tǒng)影響，外界有害氣體也較難滲透到呼吸器面罩內(nèi)，這將最大程度保護(hù)使用者，防止工作人員出現(xiàn)有毒氣體中毒現(xiàn)象。而傳統(tǒng)的負(fù)壓呼吸器一旦出現(xiàn)破損、嚴(yán)密性缺失就可能產(chǎn)生有地氣體滲入到負(fù)壓式系統(tǒng)內(nèi)，誘發(fā)使用者發(fā)生中毒現(xiàn)象。

（3）正壓氧氣呼吸器配備聲光報(bào)警系統(tǒng)。在煤礦事故現(xiàn)場時(shí)，應(yīng)保留壓強(qiáng)為5 MPa的氧氣以供返程中使用。正壓氧氣呼吸器中配備有聲光報(bào)警系統(tǒng)，一旦氧氣瓶內(nèi)的壓力降至四分之一額定值時(shí)，報(bào)警器則會以92分貝的聲音鳴響1分鐘，一旦報(bào)警器發(fā)生鳴響，則提示使用者呼吸器最多還能用1小時(shí)，有利于指導(dǎo)煤礦作業(yè)人員有序退出事故現(xiàn)場。

（4）與負(fù)壓相比正壓氧氣呼吸器的穩(wěn)定性較高，這與其自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。負(fù)壓呼吸器的自動排氣閥、自動補(bǔ)給閥、定量供氧在使用前均可做調(diào)整，但調(diào)整好后就需使用緊固件將其固定鎖住。如遇到突發(fā)事件，呼吸器出現(xiàn)碰撞、震動時(shí)，可能引起緊固件的松動，破壞系統(tǒng)緊密性，影響呼吸器排氣、補(bǔ)氣及氣流流量，致使負(fù)壓呼吸器通氣質(zhì)量下降。而正壓氧氣呼吸器排氣、補(bǔ)氣以及供養(yǎng)流量等相關(guān)閥門廠家均統(tǒng)一調(diào)試好，使用人員在應(yīng)用過程中不可自行調(diào)節(jié)，這一定程度上預(yù)防了使用過程中可能出現(xiàn)的松動、漏氣、破損等情況發(fā)生此外，負(fù)壓呼吸器的接頭一般使用繩子扎接或使用絲口進(jìn)行緊固，極易出現(xiàn)漏氣。而正壓氧氣呼吸器接頭部位多由專門的卡扣進(jìn)行固定同時(shí)用螺栓進(jìn)行二次固定，輕易不會發(fā)生漏氣。這最大限度保證呼吸器的緊密性，保障排氣、補(bǔ)氣和流量等性能的穩(wěn)定性。

（5）正壓氧氣呼吸器更易保養(yǎng)及維護(hù)。不管是仿制的、組裝的、進(jìn)口的，還是正壓氧氣呼吸器，其所用的鋼材、橡膠、塑料等材料質(zhì)量均較高。在日常的保養(yǎng)工作中，負(fù)壓呼吸器的零件極易老化，且更易出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，損壞率較高，負(fù)壓呼吸器故障發(fā)生率更高。而正壓氧氣呼吸器的呼吸艙的材質(zhì)為硬質(zhì)橡膠，該材質(zhì)不易受損。endprint

3正壓氧氣呼吸器在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

我國的煤層埋藏深度較深，儲存條件極為復(fù)雜。煤礦開采工作極易出現(xiàn)冒頂、火、水、煤塵、瓦斯等災(zāi)害頻發(fā)，給煤礦工人的生命安全和國家的財(cái)產(chǎn)安全造成十分嚴(yán)重的損失。據(jù)報(bào)道，我國的煤礦企業(yè)每月均會出現(xiàn)一次10人死亡重大事故，每年均會出現(xiàn)一次100人以上死亡特大事故。雖然在國家的高度重視下，我國的煤礦事故呈現(xiàn)逐年減少的趨勢，但當(dāng)前我國每年煤礦事故仍會造成將近3000人的死亡。因此，做好煤礦開采作業(yè)的防護(hù)工作顯得尤為必要。在煤礦安全生產(chǎn)過程中，正壓氧氣呼吸器可有效保證煤礦開采人員的安全，是煤礦開采人員的重要個(gè)體防護(hù)設(shè)備。

3.1正壓氧氣呼吸器在煤礦安全生產(chǎn)應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）正壓氧氣呼吸器的優(yōu)點(diǎn)。正壓氧氣呼吸器采用閉路循環(huán)模式，在使用過程中可以最大限度利用人體排出的二氧化碳?xì)怏w含量，續(xù)航能力強(qiáng)，最久可持續(xù)約4小時(shí)，這將有效減少使用過程中反復(fù)更換氧氣瓶、補(bǔ)充氣體等輔助作業(yè)量，可降低來回奔走消耗的體力和時(shí)間，從而進(jìn)一步提高煤礦生產(chǎn)的效率。此外，該設(shè)備的呼吸循環(huán)安全性高，可與外部環(huán)境有效隔絕，且其供氧系統(tǒng)具有有自補(bǔ)、定量、手補(bǔ)等多種供氧保障機(jī)構(gòu)，可有效保障供氧，氣源壓力也較低。（2）正壓氧氣呼吸器的缺點(diǎn)。正壓氧氣呼吸器的氧含量較高，如果在阻燃性及整機(jī)氣密性差情況且有火焰環(huán)境內(nèi)使用極易出現(xiàn)氧氣泄漏，甚至導(dǎo)致爆炸的發(fā)生。正壓氧氣呼吸器與空氣呼吸器相比，操作更為復(fù)雜，且需定期更換二氧化碳吸收劑，定期維護(hù)保養(yǎng)儀器，使用者使用前還需接受專業(yè)的訓(xùn)練，以保證使用過程中呼吸器整機(jī)及面罩可緊密的貼合于使用者的面部。該系統(tǒng)的氣源需使用醫(yī)用級別的氧氣，與就地取材的空氣相比，成本更高，且要求充氣全程禁油。此外，正壓氧氣呼吸裝置的氣動報(bào)警還依賴于氣流工作，在此過程氧氣的消耗是必然，而消耗的氧氣通常會直接排到外部環(huán)境中，具有助燃的可能，但近些年的研究顯示，可視電子報(bào)警器將逐步取代氣動報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)預(yù)想的零耗氧，零氧排放，同時(shí)具備增強(qiáng)安全警報(bào)的自動化智能化程度。

3.2佩戴正壓氧氣呼吸器應(yīng)遵循的原則

正壓氧氣呼吸器屬于一種救護(hù)裝備，其有自身設(shè)定的運(yùn)行步驟，只有遵循正確的使用原則，方能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，實(shí)現(xiàn)安全救援的目的。以往的實(shí)踐顯示，大部分事故均發(fā)生在救援處置的返程過程中，且在救援過程中若操作不當(dāng)導(dǎo)致氧氣剩余步驟，使用者在返程過程中無法準(zhǔn)確調(diào)整正常的循環(huán)，從而誘發(fā)自身傷害事故的出現(xiàn)。因此，《煤礦救護(hù)規(guī)章制度》中明確規(guī)定：在救援返回至井下基地時(shí)，至少要留氣壓為5MPa的氧余量，若在傾角15°以下的巷道行進(jìn)過程中，應(yīng)將1/2的氧氣余量用在前進(jìn)的途中，而另1/2的氧氣余量可用于返程途中。若在傾角15°以上的巷道行進(jìn)過程中，應(yīng)將2/3的氧氣余量用在上行的途中，而另1/3的氧氣余量可用于下行途中?！睹旱V救護(hù)規(guī)章制度》中還規(guī)定：在進(jìn)入災(zāi)區(qū)前，應(yīng)首先檢查氧氣呼吸器，并保證氧氣壓力在18MPa以上，同時(shí)應(yīng)按照規(guī)定使用。根據(jù)《煤礦救護(hù)規(guī)章制度》的規(guī)定，在傾角15°以下的巷道行進(jìn)過程中，允許的耗氧量為（18-5）×1/2=6.50MPa，也就是耗氧量達(dá)到18-6.5=11.50MPa時(shí)應(yīng)立即返回基地。在傾角15°以下的巷道行進(jìn)過程中，允許的耗氧量為（18-5）×1/3=4.30MPa，也就是耗氧量達(dá)到18-4.5=13.70MPa時(shí)應(yīng)立即返回基地。

3.3正壓氧氣呼吸器防護(hù)面罩的使用方法

防護(hù)面罩使用正確與否直接關(guān)系到正壓氧氣呼吸器的效果，若使用不當(dāng)，就會導(dǎo)致氧氣泄漏，無法滿足救援工作的需要，若事故現(xiàn)場條件較差又不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)時(shí)，極易造成煤礦生產(chǎn)人員自身的傷亡，嚴(yán)重威脅煤礦人員的生命安全。因此，在使用正壓氧氣呼吸器前，應(yīng)首先選擇適宜自己臉型的面罩，面罩在使用時(shí)應(yīng)遵循專人專用原則，并按照規(guī)定方法正確佩戴。在佩戴防護(hù)面罩前，首先應(yīng)對面罩的完整性進(jìn)行檢查，額庵后松開面罩的頭帶并理順，佩戴時(shí)將呼吸器的面罩扣于面部，然后拉緊下顎兩側(cè)的頭帶，再拉緊頭部兩側(cè)的頭帶，最后再拉緊頭頂帶。在拉緊頭帶時(shí)注意應(yīng)同時(shí)拉緊兩側(cè)，注意均勻用力，避免頭帶偏移。佩戴后注意檢查面罩的舒適性及氣密性，在保證氣密性的前提下盡量保證面罩的舒適性，以達(dá)到最佳的佩戴效果。若頭帶過緊會導(dǎo)致頭部或面部血液循環(huán)不暢，從而引起使用者出現(xiàn)麻木頭痛等癥狀，嚴(yán)重影響正常的煤礦生產(chǎn)工作。

3.4正壓氧氣呼吸器在煤礦安全生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)

（1）加強(qiáng)正壓氧氣呼吸器使用培訓(xùn)。在確保培訓(xùn)時(shí)間和培訓(xùn)內(nèi)容的前提下，應(yīng)結(jié)合煤礦作業(yè)性質(zhì)及正壓氧氣呼吸器的特點(diǎn)，將培訓(xùn)重點(diǎn)著重放在呼吸器的工作原理以及呼吸器的實(shí)際操作，培訓(xùn)后還應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的考核，以保證每個(gè)煤礦作業(yè)人員均能熟練掌握呼吸器的操作方法和操作程序。

（2）日常管理。根據(jù)使用說明書，在每次使用正壓氧呼吸器前均應(yīng)進(jìn)行4項(xiàng)性能檢查；同時(shí)每3個(gè)月均應(yīng)對呼吸器進(jìn)行1次綜合檢查，同時(shí)在并呼吸器上標(biāo)志檢查的日期及檢查的結(jié)果。

（3）日常訓(xùn)練。根據(jù)《煤礦救護(hù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，應(yīng)每個(gè)月對呼吸器的使用方法進(jìn)行一次演練，每月進(jìn)行1次給氧訓(xùn)練；每3個(gè)月開展1次綜合演習(xí)訓(xùn)練。

（4）正壓氧氣呼吸器在煤礦事故現(xiàn)場中的應(yīng)對策略。進(jìn)入煤礦事故現(xiàn)場后，每個(gè)小隊(duì)?wèi)?yīng)至少攜帶可提供2h氧氣的呼吸器與蘇生器，且每個(gè)搶救人員均應(yīng)攜帶壓縮氧自救器，以防呼吸器出現(xiàn)故障而不能及時(shí)撤離事故現(xiàn)場時(shí)使用。在礦井下基地還應(yīng)設(shè)置待機(jī)小隊(duì)，同時(shí)應(yīng)注意保持好與工作小隊(duì)的聯(lián)系，以防出現(xiàn)異常時(shí)可及時(shí)進(jìn)行搶救。

（5）按時(shí)體檢。根據(jù)《煤礦救護(hù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，煤礦作業(yè)人員每年均應(yīng)進(jìn)行1次體檢，若身體條件不允許，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。煤礦作業(yè)的特殊性要求煤礦作業(yè)人員必須具備健康的體格。因此，定期對煤礦作業(yè)人員進(jìn)行身體檢查，對保證煤礦安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。對身體條件不合格的煤礦人員應(yīng)及時(shí)調(diào)離原工作崗位，避免讓其進(jìn)行煤礦作業(yè)實(shí)踐，可讓其擔(dān)任一些培訓(xùn)工作。

4結(jié)語

正壓氧氣呼吸器可在一定程度上提高煤礦生產(chǎn)過程中煤礦工人的安全性，但由于正壓氧氣呼吸器在國內(nèi)投入的時(shí)間并不長，且缺乏呼吸器使用、佩戴、維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，在推廣過程中還存在較多問題，因此應(yīng)加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，以促進(jìn)正壓氧氣呼吸器在煤礦安全生產(chǎn)的推廣使用。

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