深井受限空間物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研發(fā)與安全人因參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、深井開采實(shí)際上是在一個(gè)受限空間內(nèi)作業(yè)。深井采礦作業(yè)面惡劣環(huán)境條件會(huì)對(duì)人體的生理健康和工作效率產(chǎn)生重大的影響，并影響到人體的安全行為。隨著淺部資源的枯竭，我國礦山逐步進(jìn)入到深部開采，因此，研究深井開采作業(yè)面的安全與環(huán)境問題意義重大。由于在深井現(xiàn)場開展研究極為困難和受到條件限制，如果能對(duì)深井受限空間作業(yè)環(huán)境進(jìn)行物理模擬仿真，在地面開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)來研究其對(duì)人體生理和工作效率的影響規(guī)律等，則可以避免井下的不利條件和收到更好的效果。
　　本文

2、在檢索國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，采用理論分析、環(huán)境物理模擬仿真與室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)合的研究手段，來系統(tǒng)研究深井受限空間惡劣環(huán)境對(duì)人體生理和工作效率的單獨(dú)和復(fù)合影響。論文的主要研究內(nèi)容和取得的成果如下:
　　(1)基于安全科學(xué)與生理學(xué)學(xué)科體系內(nèi)容，提出了安全生理學(xué)原理定義理論，闡述了其研究對(duì)象和內(nèi)涵。對(duì)安全生理學(xué)原理劃分了5條下屬二級(jí)原理，包括安全生理需求原理、安全生理感知原理、安全生理反饋原理、安全生理穩(wěn)態(tài)原理和安全生理作業(yè)效能原理

3、，并對(duì)各下屬原理的研究內(nèi)容和之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行了探討分析。最后研究分析了安全生理學(xué)原理在人體安全行為過程中的應(yīng)用機(jī)理、對(duì)安全的影響和實(shí)際意義。
　　(2)創(chuàng)建了安全工程原理理論體系，基于礦井工作環(huán)境特點(diǎn)，根據(jù)安全工程原理的要求設(shè)計(jì)研發(fā)了深井受限空間環(huán)境與安全人工智能仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝備，在地面真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下環(huán)境條件的真實(shí)物理模擬。環(huán)境模擬裝備能對(duì)礦井溫度、濕度、噪聲、照明度、氣壓、風(fēng)速、粉塵、有毒有害氣體進(jìn)行仿真模擬，并設(shè)計(jì)有人體生

4、理參數(shù)測試系統(tǒng)，利于研究各環(huán)境因素對(duì)人體生理參數(shù)的影響。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝備擁有先進(jìn)的自動(dòng)化操作和監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)，可以系統(tǒng)地開展一系列實(shí)驗(yàn)來探討研究深井受限空間惡劣作業(yè)環(huán)境與人體生理健康、工作效率及安全行為之間的作用聯(lián)系。
　　(3)利用模糊數(shù)學(xué)理論對(duì)深井受限空間環(huán)境與安全人工智能仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝備的可靠性進(jìn)行分析，建立實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的故障模式與影響分析(FMEA)表，并劃分了故障模式危害度，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝備系統(tǒng)內(nèi)的各種儀器設(shè)備的故障模式進(jìn)行多層次模糊

5、綜合評(píng)判，最終得到各種故障模式對(duì)系統(tǒng)可靠性影響大小的排序結(jié)果，為提高系統(tǒng)的可靠性提供了依據(jù)。
　　(4)在深井受限空間環(huán)境與安全人工智能仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中開展單因素對(duì)人體的影響實(shí)驗(yàn)，對(duì)深井的溫度、濕度、噪聲和照明度環(huán)境條件進(jìn)行物理仿真模擬，選取血壓、心率、呼吸率、體溫、疲勞度、注意力、記憶力、反應(yīng)速度為人體生理和工作效率響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過人體在特殊的設(shè)定環(huán)境下進(jìn)行勞動(dòng)模擬測試，探索人體生理指標(biāo)和工作效率指標(biāo)在深井受限空間惡劣環(huán)境中的變