因果原理的内涵及其高原矿井通风案例分析

辛嵩 倪冠华 杨文宇 辛林

摘要：通过对因果原理内涵的剖析，指出因果原理的内涵包括四层含义：由因知果、由果知因、因果转化和因果区分。论文在因果原理指导下解决了高原矿井通风技术难题，分析了技术方案设计中的因果分析过程，并总结了因果原理对安全技术活动的指导作用。

关键词：因果原理；高原通风；人工增压

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）03-0076-02

一、因果原理的内涵

因果原理是安全科学的重要原理之一，对安全工作的开展具有重要的指导意义[1]。因果原理可以表述为[2]：任何事物的产生和发展都有一个原因和结果。因为有了这个原因，就会产生这样一个结果，反过来，有这样一个结果，肯定存在那么一个原因。

因果原理的内涵包括四层含义：（1）由因知果。有原因必然导致结果，比如生产现场存在安全隐患，如果不及时消除，迟早要引发事故的发生。因此，我们要有能力根据目前存在的条件与状态预测未来发生事故的方式过程和后果。（2）由果知因。有结果必然存在其原因，有事故发生，一定存在导致事故的原因存在。因此，我们要有能力根据目前的表现出来的结果和状态分析其过去可能存在的原因。事故的调查分析就是由果知因的过程。（3）因果转化。原因和结果可以相互转化，一个（些）原因导致一个结果，这个结果又会引发另外的结果，而这个结果是引发后续结果的原因。（4）因果区分。对于一个特定的事件或时间，原因和结果又是必须要区分清楚的，否则就不能有效地指导我们的安全工作。

二、因果原理对高原矿井通风的指导

1.高原矿井通风存在的技术难题。我国青藏高原为高海拔地区，气候的特点是大气压力低、空气稀薄缺氧、气候干燥寒冷，但是西部地区矿产资源丰富[3]。娘姆特煤矿位于青海省东北部大通河流域、江仓河北岸，海拔3850m，大气压力只有62000Pa左右，大气含氧量只有190g/m3左右，大气压力和含氧量大约相当于平原地区的60%。在这样的环境下工作，人员容易出现头痛、头晕、心脏扩大、消化不良、呼吸道粘膜损伤等高原病症，治疗不及时也容易导致死亡，严重影响矿工的身体健康和劳动效率。

煤矿开采，井下人员多、分布范围广、作业空间有限、劳动强度大。不解决高海拔低压低氧的问题，人员的生存都比较困难，更不用说井下的重体力劳动了。

由于当时没有可行的对策措施，被列为矿井建设位于高原冻土之后的第二大技术难题。

2.高原矿井通风的解决方案。山东科技大学课题组在接到这个技术问题以后，組织科研人员多次分析研究，因为没有成熟的理论、技术可以借鉴，甚至相关资料都很少，一直找不到思路。后来根据因果原理，通过深入的因果分析，提出了一个人工增压解决方案，简单有效彻底地解决了这个第二大技术难题，其基本技术原理是风机风窗联合调压原理。设计院设计的通风系统、人工增压通风系统方案分别如图1、图2所示。

根据风机风窗联合调压原理[4，5]，图2所示的副井入口风机和风井出口调节风窗之间的井下巷道也就是整个矿井，大气压力都会得到提升，通过选择合适的风机和调节风窗，就会得到想要的大气压力和矿井风量。

3.高原矿井通风因果分析过程。高原矿井通风因果分析过程如图3所示。

首先，由果知因，由高原病症这个结果分析其原因：我们认为导致高原病的原因是空气含氧量低，含氧量低的原因是由于大气压力过低造成的，而低气压这是由于高海拔产生的。

其次，由因知果，由高原病症这个现象分析其对策：在没有同类工程可以借鉴的情况下，根据前述原因分析，第一方案想到的是在空气中增氧，通过调查分析，全国最大的制氧机需要200台联合工作才能满足安全生产要求，该方案明显不合理。

第二方案想到的是提高井下大气压力，因为根据前述原因分析，增压就是增氧。由增压，马上就想到压入式通风，经过简单分析，压入式通风有一定效果，但是不能从根本上解决问题。怎样才能产生我们需要的足够高的压力呢？这才想到风机风窗联合调压，分析至此，答案已经呼之欲出了，剩下工作的就很顺利了。我们根据含氧量与生产效率的关系确定了调压数量，通过咨询相关厂家，虽然市场上暂时没有我们需要的高压风机，但是通过技术改造完全可以制造，而且费用增加不多，而调节风窗有现成的理论指导设计。人工增压技术方案设计完成。

4.因果原理的指导作用。人工增压技术方案在矿方组织专家论证的时候，专家提出了各种问题质疑。

有专家提出，矿工需要的是氧气，不是压力，应该采用增氧的方案。我们指出了增压和增氧的关系，说明了增压就是增氧，并出示了增氧方案不可行的分析数据。之所以有人提出这样的问题，是因为在增压和增氧的关系上犯了因果部分的错误。

有专家提出，市场没有需要的高压风机，方案实现不了。我们出示了风机厂家技术人员提供的解决方法，证明风机可以提供。之所以有人提出这样的问题，是因为因果分析不到位，现在没有不代表将来不可以有。

有专家提出，高压风机必然带来大风量，不利安全生产。我们对风机风窗联合调压原理作出说明，明确风压、风量都是可以设计和控制的。

因为在因果原理指导下，相关问题我们都考虑到了，并且做了充分的分析论证，技术方案得以顺利通过论证并付诸实施。

三、主要结论

（1）对因果原理的深刻理解，有助于我们正确地分析深层次原因，并把握各种原因的相互关系，这有利于后续对策措施的提出。

（2）在因果原理指导下，能够有序开展技术研究工作，避免盲目研究，少走弯路。

（3）在因果原理指导下，有助于全面分析问题，避免漏项，保证科学技术研究的正确性、可行性。

参考文献：

[1]张善信，程志波.因果原理的石里克解[J].自然辨证法研究，2004，（12）：1-3.

[2]杜心全.因果原理在交通事故责任认定中的应用[J].现代交通管理，1997，（6）：15-16.

[3]李双元，王征兵.循环积累因果原理与青藏高原特色农业国际竞争力[J].商业研究，2007，（01）：21-24.

[4]尹彬.均压防灭火技术在苏海图煤矿的应用研究[D].辽宁工程技术大学，2013.

[5]胡一明.均压防灭火技术的研究与应用[J].能源技术与管理，2016，（4）：100-101.