创新视角下透水事故救援产品设计探索

（四川外国语大学重庆南方翻译学院 艺术学院 401120）

透水事故是发生频率最高的矿难事故之一。透水事故，即透水，是指矿井在生产建设和作业过程中，由于防治水设备和措施不当导致地表水和地下水通过裂隙、断层、塌陷、渗透等各种通道无秩序地涌入矿井工作面，造成工作人员伤亡或矿井设备损失的水灾事故。

一、透水事故救援设计市场概念

从市场方面来看，矿难救援产品种类繁多，功能普遍单一，只能简单的防护或基础救援，在综合救援方面关注的比较少（图1、2）。从市场上现有透水事故救援产品来看，没有对透水事故具体定位的救援产品。透水事故每次救援国家需要花费很多耗费大量的资源，人力、物力等，这种救援方式浪费时间、不能高效的解救矿工，而市场上还有透水事故救援产品，发现到这样一个市场空缺，为透水事故救援产品设计进一步发展提供了空间，不断地满足透水事故救援的需要，提供更好的救援服务。

图1 过滤自救器

图2 M40气体检测仪

二、研究过程

1.研究对象及方法

根据一体化的新产品开发策略，首要任务是定位产品的设计机会点。本次以田野调查作为获取实证材料的重要途径，对河南焦化集团安阳鑫龙煤业红岭公司进行实地调研、访谈、问卷记录的方法。调查透水事故救援工具从自救、需求、救援方式等方面进行客观分析，了解透水事故发生时相关现场状态、矿工各方面的需求，从中总结归纳透水事故救援产品所受到的各种各样的制约和矿工内心的期盼，为深入研究透水事故救援产品设计提供有利的科学依据。

2.矿工心理、生理研究

对矿工从工作环境、教育程度、等多方面情况了解，经过详细的调查了解，矿工年龄层跨度比较大，主要集中在在40-55岁左右，在这个年龄段视觉、听觉、知觉能力根据生理的角度来看，这三种能力会开始慢慢下降，虽然在日常生活中不是很明显，但是遇到紧急事情的时候就能感觉出来，根据矿工常见的生理特点有针对性的设计透水事故救援产品，整合集成创新，真正为“人”服务，创造一种新的产业结构，引导合理、可持续的发展。

3.矿工情感研究

每一个矿工都一个属于自己存放工具的地方，每个位置都有自己的全家福照片，上面有亲人嘱托，透水事故救援产品缺少文化和情感的因素，在主动救援和被动救援时，都需要时间的等待或别的方式，但是由于矿工的心理素质不是很好，如果在这时不能有一个良好的心态的话，往往救援会起到不好的效果，这时救援产品的情感性尤其重要，救援产品的在使用功能所赖以承载的物质形式上，要给矿工使用过程中，带来心理的安慰和精神层面的设计，如图3。

图3 矿灯充电架

4.需求研究

透水事故救援能直接体现出矿工的需求，而这些特征对于透水事故救援产品设计有着较大的参考作用。调查中发现大多都是以机器人设计为主，没有针对透水事故救援产品特殊性和自救方式进行研究，注重了功能性，往往忽视了产品交互、使用方式、人文性等各种因素，设计不仅是时尚、高雅文化的载体，而是承载人类理想、道德的重任的传播者，透水事故救援产品要真正关注人-物-事的需求，创造出更有责任的设计。

设计透水事故救援产品是要考虑透水事故特殊性，矿工的文化程度、使用方式、操作习惯、心理以及地区的差异化等各方面的问题，让矿工能第一时间更好的使用它。

三、问题分析及可行解决方向探索

1.问题与设计要素

对透水事故救援环境、矿工需求、产品技术、矿井空间四个方面研究来看，透水事故救援救援有着一定的特殊需求，在透水事故救援过程中会遇到各种不同的问题。

首先，透水事故是矿难的一种，在救援需求方面的问题比较明确和突出，最为明显的解决就是透水事故救援方式和救援产品上。传统的救援方式都是被动式的，这种救援方式在救援效率上方面有点欠缺。其次在矿井环境方面的主要问题在于有着极大的限制性，矿井巷内部比较复杂，透水事故救援产品所处位置的选择和周围的环境都要符合矿工使用习惯，从这些主要问题出发，最后，透水事故救援产品要剖析根本问题，从实际出发，这些根本要素对透水事故救援产品设计时着重要的指导作用，如图4。

图4 透水事故救援产品设计要素分析

对于透水事故救援产品来说，更有效率的救援方式是最为关注的问题，在设计上要主动把被动救援转变为主动救援。设计要有责任，将产品表面的修饰逐渐褪去。救援产品所要解决的问题就出现了明显的优先度，重点研究救援时间方面和矿工快速的使用救援产品，同时要从安全性、易用性、合理性进行考虑。原来的透水救援方式往往都是被动救援，这种救援方式往往错过了最佳救援时间，同时这种方式需要大量的人力、物力，无形中增加的救援难度，加大了救援工作量。通过对透水事故救援产品系统分析，剖析透水事故救援产品问题，重新对透水事故救援产品进行设计。

2.透水事故救援产品设计原则

（1）安全性原则

透水事故救援产品是为了满足矿工在发生矿难中使用，所以产品功能安全性、实用性对于矿难救援产品十分重要。矿工在发生矿难时内心比较慌张、反应力、心理素质都会受到影响，在使用产品时会比一般情况下困难的多，发生错误操作机率会多些，而是应该从矿工对矿难产品的需要出发，分析矿工在使用透水事故救援产品时遇到的问题，例如应该使用比较警示的色彩，比较结实而轻便的材料等相关问题。

安全性原则中，根据功能的分析产品形态的构成，综合科学技术、设计思维对透水事故救援产品安全性进行深入设计。

（2）易用性原则

①易学性，是指用户能够很快了解产品如何使用，而不需要花费不必要的时间去仔细阅读产品使用说明书上的操作说明。矿工的文化程度一般是偏低，在理解力和认识力有时候不是很高，对于的接受新鲜事物的能力和学习能力相比较有点弱，他们对现代化和网络往往是比较难接受，有点抵触心理，他们更愿意与人交往而不愿意和人机器交往，矿工在学习方面相对于来说没有那么主动。

②高效性，是指使用者能够高效的进行产品操作从而达到预期的功能效果。进行从新组合从而实现需求，在透水事故发生时要了解矿工当时的心理反应，希望产品能简单有效的进行操作。在生活中有许多产品的功能都是浪费，盲目的去追求很多功能会让使用者承受更大的经济负担，操作负担，让产品浪费材料，更加难用，不符合现代社会提倡的环保话题。

③易记性，是指使用过产品之后的一段时间内，不需要进行再次的学习就能够正确的对产品进行从操作。易记性要求产品的形式和功能之间有着良好的、紧密的匹配关系。因此针对人的记忆特性，在设计透水事故救援产品时应该按照这一特点进行对透水事故救援产品的功能进行合理的改良和设计，利用产品语义学作为理论支撑，引导人的使用方式。

④少出现错误，是指使用者在进行产品操作时不容易出现错误的操作。出现错误的形式一般用两种：第一产品自身会发生错误，第二使用者的操作出现错误。针对矿工在透水事故发生时在心理上容易造成恐慌，人为操作难免会出现错误，因此，在我们设计产品时要避免一些不符合人的操作行为，简化产品的操作过程。

3.耐用性原则

矿井巷道内环境特别恶劣，产品耐用性尤为重要，透水事故产品设计需选择比较耐用、纳米新材料和相对于轻盈的材料；救援产品在特殊的环境中老化或磨损程度相对快些，所以透水事故救援产品耐用性是非常关注的一个方面，能更好的应对复杂多变的透水事故。

四、系统化整合设计方案

根据前期对透水事故、矿井相关分析，结合理论、市场、实践系统化整合设计，得出透水事故救援产品设计为透水事故救援舱，通过这样的方式把水和人进行分离。透水事故救援舱是一个全封闭系统，当透水事故救援舱发生时或有提前的预兆时，矿工迅速进入救援舱进行避难，在功能方面，首先考虑到人的呼吸问题，内设有氧气呼吸机，能够保证人的正常需求状态。同时还有光学瓦斯检测仪，能够及时检测到外部瓦斯浓度，有定位和信号传输系统，当透水事故发生时使外部工作人员能够迅速了解矿工的情况，做出正确的判断，为矿工赢取宝贵的时间，该设计还有视频、报警系统等，能够及时观察外面的情况，里面有食物箱、储水箱、医用箱、蓄电池等相关设备，最大程度减少人员伤亡。

五、结论

透水事故救援还存在许多问题，透过物体看到事情的本质，还需要国家政府、煤矿企业、法律法规配合才能得到更好的解决。透水事故救援产品系统整合设计，能够在救援时间、救援效率、救援速度上进行平衡，透水事故救援产品设计未来发展趋势是朝着更加智能、更加安全、更加人性化的方向发展，把理论和实践相结合，多学科交叉，对理论指导实践有良好的价值和意义。为透水事故救援精准“把脉”，提出可行的解决方案，推动社会经济、科技、文化和社会结构转变。