综采工作面复杂条件下人-环关系与安全性研究

Mechanized mining coal production work is the most important aspect of mechanized mining face is an accident -prone locations , seriously affecting the coal production and safety.Mechanized mining face is the human, machine and environment composed of spatial distribution of complex systems , in this complex human- environment system, because the human characteristics of the physical, psychological, social and spiritual aspects of existence than the great plasticity and difficult to control nature , resulting in more accidents due to human error caused casualties usually accounts for 70% -80% of the total number of casualties , so research mechanized mining face operating environment and human relations is necessary due to an accident and urgent. The applications intended to mechanized mining face of the object , the accident occurred due to the mechanism of human conduct research , analyze the reliability of complex mechanized mining face under the environmental conditions of the people jobs , the combined effects of the frequency of failure to establish the occurrence of human errors due to physiological time appearance and physiological characteristics of the critical point danger zone . Researchers - ring coupling and security relationship model and mathematical formulas to determine the behavior of the different states of Man reliability and error rates , reduce human error , to avoid casualties occur.

综采是煤矿生产工作中最重要的一个环节，综采工作面是事故频发的地点，严重影响煤炭生产及安全。综采工作面是一个由人、机、环境所组成的、空间分布复杂的系统，在这一复杂的人机环境系统中，由于人在生理、心理、社会和精神等方面的特点，存在较大的可塑性和难控性，因而造成较多的事故，由于人因失误导致的伤亡事故一般占伤亡事故总数的70%-80%，因而研究综采工作面作业环境与人因事故关系十分必要和紧迫。 申请项目拟以综采工作面为对象，对人因事故发生机理进行研究，分析综采工作面复杂环境条件下对人作业的可靠度、失效频率的综合影响，确立发生人因失误时的生理临界点表象特征及生理危险区域。研究人-环关系与安全性模型和数理公式，确定不同状态条件下人的行为可靠度和差错率，减少人因差错，避免伤亡事故发生。

煤矿综采工作面是煤矿生产的重要场所，由温度、湿度、噪音、煤尘、照明等环境因素构成了一个复杂的封闭空间，该区域也是矿工较为集中的一个场所，属于事故多发区域。本课题基于煤矿综采工作面的环境构成因素，深入研究了环境与人因失误之间的关系，通过理论分析、数值模拟、现场试验等方法手段，确定环境与人因失误关系模型，建立多因素环境条件与人因失误关系式。建立了温度、湿度、噪声和照明单一环境因素与人体各项生理心理指标（收缩压、舒张压、心率、呼吸率、体温、率压积和疲劳度）的回归模型，进而建立了多环境因素与人体各项生理心理指标的回归方程，确立了各环境因素对生理指标的影响关系；研究了综采工作面条件下，人因失误机理及人的行为量化关系，对井下作业人员在从事生产作用中的动作进行分解分类，确定了基本动作要素，剔除危险动作，然后科学分析，建立安全可靠的操作顺序，结合煤矿综采工作面实际作业情况，确定了综采作业人员不安全行为评判和统计标准，采用行为抽样法对综采作业人员不安全行为进行了统计和分析，并运用危险概率评价法，分析了综采作业人员9大类不安全行为的危险性；研究综采工作面条件下，人因失误生理指标临界点表象特征研究，通过观测生理特征，判定作业人员出现人因事故的生理临界点，构建了生理指标危险区域图；确定了综合工作环境条件下，作业人员S-O-R行为过程的差错率，通过研究井下综采工作面这一特定环境条件下人S-O-R行为过程，尤其是随时空变化其可靠度状态的转移量，确定其差错率； 建立了人环传递函数，构建了基于功能函数的人的可靠度模型，给出了作业人员可靠度计算公式，计算了综采工作面不同环境下人的可靠度。最后结合综采工作面环境场数值模拟结果，得出机巷区域、采煤机区域和风巷区域的可靠度，课题研究成果，为减少煤矿人因事故，保障煤矿安全生产具有重要意义。