1、IIf編號：SM-ZD-35978基于人機工程學的礦井通風系統可靠性分析Through the p rocess agreeme nt to achieve a uni fied action p olicy for differe nt people, so as tocoord in ate acti on, reduce bli ndn ess, and make the work orderly.編制:審核:批準:本文檔下載后可任意修改精編解決方案 I SOLUTION TEMP LATE基于人機工程學的礦井通風系統可靠性分析簡介：該方案資料適用于公司或組織通過合理化地制定計劃，達成上

2、下級或不同的人員 之間形成統一的行動方針，明確執行目標，工作內容，執行方式，執行進度，從而使整 體計劃目標統一，行動協調，過程有條不紊。文檔可直接下載或修改，使用時請詳細閱 讀內容。摘 要：礦井通風系統是礦井生產系統的重要輔助系統，其可靠性高低對礦井生產和安全管理有著直接的影響。將人 機工程學用于礦井通風系統的可靠性的研究，就是用人機系 統的觀點來研究礦井通風中人、機、環境3個子系統各自的 特點及相關性，并給出了礦井通風“人一機一環境”系統可 靠性的定義和數學模型。關鍵詞：人機工程學；通風系統；可靠性 礦井通風系統由通風動力及其裝置、通風井巷網絡、風流檢測、控制系統組成。在生產時期其任務是利用

3、各種動力， 以最經濟的方式，向井下各用風地點提供足夠的新鮮空氣， 保證工作人員的呼吸，稀釋并排除瓦斯等各種有害物質，降 低熱害，給井下工人創造良好的工作環境；發生事故時，有 效地控制風流方向和大小，與其他措施相結合，防止災害的 擴大，進而達到消滅事故的目的。人們將其實現上述任務的 能力程度稱為礦井通風的可靠性。以前的研究為了簡化工程求解的難度，系統的可靠性研究只考慮硬件部分的可靠性，而人和環境被認為完全可靠， 即可靠度為1。對“人一機一環境”系統可靠性研究，可以 彌補在工程領域可靠性研究只分析硬件可靠性而設定人員 為完全可靠的不足，使可靠性的研究更加完善。事實上，系 統的故障既可能是由硬件引起

4、的，也可能是由操作人員的操 作失誤或者是由于環境條件所引起。因此，在分析系統的可 靠性時，應該對人一機一環境三要素進行綜合考慮。可靠性工程是從2 0世紀4 0年代開始迅速發展起來的一門新興綜合學科， 涉及數學、物理、化學、電子、機械、 經濟管理以及人機工程等各個領域，致力于研究提高各種產 品的可靠性、維修性和安全性，是一個十分復雜的系統工程。煤礦安全事故占我國安全事故的比重很大，可靠性是衡量礦 井通風系統優劣的重要指標，研究礦井通風系統的可靠性成 為現實的需要。可靠性的高低直接關系到礦井能否安全生產 及防止事故的發生。人機工程學是以人的生理、心理特征為依據，運用系統工程的觀點，分析研究人與機械

5、、人與環境及機械與環境之 間相互作用，為設計操作簡便省力、安全舒適、人一機一環 境的配合達到最佳狀態的工程系統提供理論和方法的學科。1系統組成的相互關系根據“人一機一環境”系統工程理論，任何一個有人參與的工作系統，都稱為人一機一環境系統。在礦井通風系統中，“人”是指參與礦井通風系統的管理者、決策者和維護礦井通風系統正常運轉的人員，以及由他們所引起的行為結果， 如組織管理和各種規章制度等；“機”為礦井通風系統的各種 硬件設施，包括礦井通風動力、礦井通風網絡、礦井通風設 施、局部通風系統、礦井通風監測系統等；“環境”是指礦井 通風系統存在于礦井生產系統這個大環境中，是礦井生產這 個大系統中的子系統

6、。礦井通風系統與其他子系統共同孕育發展，也是“人一機一環境”系統相互作用而構造的整體結果。礦井生產可能 引起如下“環境”變化：采動影響導致頂板塌落，通風巷道 變化；瓦斯氣體涌入工作空間；粉塵濃度加大；地熱、機電 設備與地下水等熱源和濕源增加了井下空氣的溫度與濕度。這就是礦井生產作用于環境，導致環境的變化過程。工作環 境隨著開米過程的動態變化，人機系統的環境不斷變化，這種變化的環境又反作用于人與機，引起人一機一環境之間的 信息傳遞不可靠，需要及時的調整以適應環境變化。有時會 引起人一機一環境之間的聯系中斷，造成事故的發生。礦井通風系統是以人、機與環境組成的有機系統，而人是這個系統的核心，因為人是

7、機的控制者，同時人又是機的 不安全條件和其自身不安全行為導致的事故受害者；由于人、 機與環境的缺陷，而造成的事故切斷系統實現功能目標的途 徑，反過來又會對系統造成破壞或者是對設備、人、環境條 件的破壞。2系統可靠性的分析方法人是安全系統中的一個子系統，要研究人的因素，就必然涉及所操作的機及其所處的環境，應對由人、機與環境構 成的系統進行分析。在這個系統中，人是核心，人、機與環 境各子系統并重。人、物、環境，即構成事故的三要素。當 三要素相矛盾，即重疊陰影部分為事故必然發生區域。一般先由物、環境的缺陷形成隱患，人的不安全行為觸及后即發 生事故。還表明以下3點：第一，管理可以改善人、物、環 境條件

8、和狀態；第二，事故對生產任務起否決作用；第三，安全管理重點是三角形ABC危險E域。這種分析方法全面反映了系統可靠性的現象和本質。3發系統可靠性的定按照“人一機一環境”系統工程理論，可以將礦井通風“人一機一環境”系統可靠性定義為：由人、機、環境組成 的工作系統，在規定的時間內，在規定的條件下，無差錯地 完成規定任務的能力。而可靠性的一個重要的定量指標為可 靠度。因此，“人一機一環境”系統的可靠度可定義為：由人、 機、環境組成的工作系統，在規定的時間內，在規定的條件F,無差錯地完成規定任務的概率。上述定義表述為數學公式為:Rs=N / N0X100%式中,Rs為系統的可靠度；N0為系統執行任務的總

9、次數；N為系統無差錯完成任務的次數。“人一機一環境”系統可靠性的研究任務，就是試圖利用理論計算或實驗測試的方式，確定包含有人在內的礦井通 風整個系統的可靠度。礦井通風“人一機一環境”系統的可 靠度是受人、機、環境三個因素的影響，也即系統的可靠度 是人、機、環境三大因素的函數，其通用表達式為:Rs=F(Rh,Rm,Re)式中，Rs為通風系統的可靠度；Rh為人的可靠度;Rm為機的可靠度；Re為環境的可靠度。由于人的可靠度和機的可靠度都直接受到環境因素的影響，為了便于對系統進行定量評價，這里假定人的可靠度 和機的可靠度都是環境的隱函數。這時礦井系統的可靠度可 以簡化為:Rs=F(Rh(e) , Rm

10、(e)式中，Rs為系統的可靠度；Rh (e)為受環境因素影響的人的可靠度；Rm(e )為受環境因素影響的機的可靠度。由上式可以看出，礦井通風“人一機一環境”系統的可靠度可以簡化成由人的可靠度和機的可靠度兩部分組成。假定某礦井通風系統，根據實測和統計分析其人的可靠度為Rh (e) =0.78,機的可靠度Rm (e) =0.85,貝y有：Rs=Rh (e) XRm(e) =0.78X0. 8 5 = 0.6 6 3。為了提高系統的可靠度，若單純只對機器進行改進，并將其可靠度提高到Rm= 0.9 9 9,則系統的可靠度為 0.7 7 9。由此可見，即使花費很大的投資來單純提高機器的可靠度，而不去提高人的可靠度，那么系統的總體可靠 性仍然得不