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综采工作面的安全性分析
吴丽云 杨宇中
河南理工大学能源科学与工程学院，焦作，454003，河南，中国
摘要：综采工作面的安全性分析采用了人 - 机 - 环境系统工程的理论和方法。提出了人为错误的原因和对策。对伤亡事故和工人素质与疲劳之间的关系进行了分析。伤亡事故的定性和定量分析使用了预计到达时间和自由贸易区的方法。灰色关联分析和模糊聚类分析用于分析环境因素。最后，辛庄煤矿综采工作面的安全评价采用灰熵综合评价模型。指出了综采工作面存在的问题。
关键词：安全性分析，人 - 机 - 环境系统工程，综采工作面
1 绪论
人 - 机 - 环境系统工程是在20世纪80年代初出现的一个新的发展全面的前沿科学。它分析和研究系统中的人，机，环境，这是系统的三个主要因素，它们之间的关系是整个系统在系统的安全性和高效率的前提条件。
综采一直是煤炭开采中的主流技术，主要是因为它的安全性和高效率的科技进步。同时，它也是煤矿提高其产量和经济效益的方法。然而，井下工作面事故却频繁发生[1]，这已严重影响和制约了煤矿的安全和
生产。结论是，重要的是要深入研究和分析完全机械化的综采工作面的人 - 机 - 环境系统的安全。
2 人为因素的分析
人是主体，在人 - 机 - 环境系统中是创造财富和达到目的的关键。另一方面，人也是诱发事故的主要因素。人的不安全行为和机械的不安全状态的组合，通常是由人导致事故发生。
2.1 人为错误的原因和控制
2.1.1人为错误的原因
笔者认为，一个人的错误意味着人没有完成指令性功能，或者没有在规定的时间和条件下完成指令性功能。结果使人，机器或系统环境在一定程度上蒙受损失。接下来通过调查一些煤矿对诱导人为错误发生的原因进行了分析。（1）安全意识过于淡薄，工人通常违反规则行事。（2）工人的性格轻率。（3）生理因素，人类在生理上的一些弱点是人为错误的根源。（4）心理障碍。（5）工人素质较低。（6）疲劳，不寻常的状态和其他特殊情况。（7）机器的缺陷。（8）环境因素。
2.1.2 人为错误的控制
在对人为错误原因分析和把握的基础上，我们可以采取一些措施，以减少人为错误。第一，应建立以人为中心的安全管理制度。其次，在于管理制度的基础上，它对人的安全是非常重要的。这些对策主要包括安全法制教育，安全知识教育，安全技能教育，安全思想教育，典型事故教育，生物节律和安全措施。第三，所有的工作都应该标准化。第四，应大大改善工作环境。第五，重要的是设计良好的界面，减少人为错误。
第六，安全文化应该是企业所倡导的。
2.2 人的模糊可靠性分析
根据Hinesburg和Maslow的理论，建立人的模糊可靠性的层次结构图如图1。
模糊可靠性 生理需要 安全需要 社交需要 尊重需要 自我实现需要 福利 薪水 工作环境 管理策略 成功感 义务感 升迁 图1 人类模糊可靠性的层次结构图
根据层次分析法[2]的理论，我们可以计算衡量Wi各项指标。然后我们邀请一些专家来评估实际值Di各项指标，因此，我们可以用下列公式计算某一个或某些群体的模糊可靠性。
???Wi Di （1）
i?17作者充分计算了辛庄煤矿综采工作面上工人的模糊可靠性。首先，根据年龄把所有的146名工人分成5组。然后，计算各组的模糊可靠性。结果是：0．988，0．994，0．993，0．995和0．99。最后，计算整个集团的模糊可靠性。结果是0．9924。
模糊可靠性模型被认为是心理因素，生理因素和环境因素。这使得人在可靠性方面取得了一些进展。在这个模型中也存在一些缺陷。
2.3 事故和人为因素之间的关系
2.3.1 煤矿事故与工人素质之间的关系
从1999年至2004年在辛庄煤矿的采煤工作面死亡事故和轻伤事故之间的关系可以用关于工人年龄，工龄，文化程度的图表分析方法中探索。以死亡事故为例，图2到图4显示，随着年龄的增加采煤工作面的死亡事故减少。随着工龄的增加，总的趋势是文化程度提高。
图2 死亡人数的年龄分布
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