摘要:近几年来，从2006 年到2011年煤矿事故数量正在逐年减少，安全生产形势保持平稳趋势并趋向好转，百万吨死亡率逐年下降。但是即使这样，在2011年我国，全国煤矿依旧发生事故高大1201起、死亡1973人[1]。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造成了重大损失，而且在国内外产生了不良的影响。目前我国煤矿行业现状为瓦斯灾害严重，爆炸事故多发。煤矿露天开采比重小，井工开采比重大，地质构造复杂，约半数的煤矿为高瓦斯、“高突”矿井。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漠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[2]。在这最佳营救时间内，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、应急救援设备发挥作用。

    文中对矿工个体防护与应急救援工具进行协同设计要素和过程分析，在此基础上用协同设计的原理通过创新设计获得解决矿工伤亡和有效保护矿工生命安全的个体防护与应急救援工具研究用品方案。以期在矿难发生前及时发现隐患，在事故发生后最大可能的缩短等待救援时间，以挽救被困矿工。

关键词：协同设计  矿用安全帽  瓦斯报警仪  RFAD人员定位

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1课题研究背景与现状-1

1.1.1 课题研究背景-1

1.1.2研究现状-2

1.2课题研究意义-3

1.2.1理论意义-3

1.2.2现实意义-3

1.3课题应用前景-4

1.4课题研究方法-4

1.5课题研究内容-4

2 矿难成因分析-6

2.1矿难形成的原因-6

2.2矿难带来的负面影响-7

2.3矿难后矿工个体防护与应急救援工具介入的实际意义-7

2.4小结-8

3 协同设计分析-9

3.1 协同设计的产生背景-9

3.2协同设计的定义-9

3.3 协同设计对个体防护与救援工具的意义-9

4 矿用安全帽协同设计分析-11

4.1矿用安全帽协同设计要素分析-11

4.2矿工个体防护与应急救援协同过程分析-12

5 矿用安全帽的设计研究-14

5.1  矿用安全帽适用设计元素分析-14

5.2  矿用安全帽的的规格参数、材料-16

5.3 协同设计角度对矿用安全帽的创新设计-16

5.3.1 将安全帽与矿灯功能进行整合-16

5.3.2 将安全帽、瓦斯报警器进行整合-17

5.3.3 将安全帽、RFID 人员定位系统进行整合-19

5.4 安全帽的维护与保养-24

6 结论与展望-25

6.1结论-25

6.2展望-25

参考文献-27

致 谢-28

附录1 多功能安全帽的的3D效果图和三视图-29

附录2 我国煤矿死亡9人以上（含9人）事故统计-31