基于人機工程學的寶山鉛鋅礦事故分析研究

田仁軍,朱飛帆

(湖南寶山有色金屬礦業責任有限公司, 湖南桂陽縣 424402)

基于人機工程學的寶山鉛鋅礦事故分析研究

田仁軍,朱飛帆

(湖南寶山有色金屬礦業責任有限公司, 湖南桂陽縣 424402)

人機工程學研究的核心是不同的作業中人、機器及環境三者間協調關系。地下礦山的正常生產中人-機器-環境相互影響,屬于典型的人機系統。分析了地下礦山人-機器-環境的相互作用關系,以寶山鉛鋅礦作為研究對象,建立寶山鉛鋅礦井下生產的人機系統模型,分析了各種潛在的事故因素,對礦山的安全生產具有積極的作用。

人機過程;人機系統模型;安全生產;礦山企業

人機工程學是運用人機工程學的理論和方法研究人、機、環境系統,并使三者在安全的基礎上達到最佳匹配,以確保系統高效、經濟運行的一門綜合性的邊緣科學,其研究領域比較廣泛。礦山是一個系統工程,安全生產是礦山第一要務,本文從人、機、環境方面對寶山鉛鋅礦的安全進行研究和探討,從而實現礦山的生產安全化[1-5]。

1 地下礦山人-機器-環境系統的信息交流

通過對大量地下礦山事故調查發現,從人機工程學角度考慮,事故發生的主要原因歸結于人-機器-環境相互協調性差,這其中主要因素為人的因素。典型的人-機器-環境系統的模型[6]見圖1。

圖1 人-機器-環境系統信息交流

采區的環境(粉塵、高溫、落石、潮濕等)對工人的感覺器官(眼、耳、鼻)、中樞神經系統、礦山設備有直接的影響,通過感覺器官將對外部環境的認知反應到中樞神經系統,同時也對人的手腳發出指令-操作礦山機械,對機械的操作狀態可以通過最后的執行動作顯示出來。從圖1可以看出,由外部環境開始引起的精神和體力的疲勞一直持續整個過程,在整個被動接受的過程中,工人的生理、心理發生劇烈的變化,可能引起頭暈、內分泌失調等,加重了疲勞程度,影響工人的身體健康,同時也加重了礦山生產的不安全因素。

2 寶山鉛鋅礦事故因素的人機工程學模型

針對寶山鉛鋅礦的具體情況,建立影響寶鉛鋅礦安全高效生產的人機系統模型,如圖2所示。

圖2中所有箭頭表示信息傳遞的方向,所有箭頭相鄰的左側都是一起信息傳遞的因變量,從圖中可以看出礦山的不安全的形成是長時間的積累。在礦山開采中,礦區的惡劣環境使得個人情緒、心理產生波動,這就使得個人在正常的工作中精力無法集中,工作能力下降,最終可能引起災害的發生。從寶山人機系統模型可以得出以下一些結論:

(1)在人-機器-環境系統中,人是主體,是整個信息傳遞的關鍵;

(2)人的感覺器官是接收外界刺激的主要通道,它在接收外界的原始信息時,也向外界傳遞著人對外界刺激的反應;

(3)人生理和心理上的變化是影響人機協調的關鍵,學歷等的差別在某種程度上只是潛在的危害;

(4)在人機系統中,人通過最后的執行行為來直觀地反應其精神疲勞和身體的疲勞,并且在一個人機系統中,精神疲勞和身體上的疲勞是分不開的,兩者往往相互影響;

(5)人的生理和心理上的變化是一個積淀的過程,從最開始接收環境的刺激到通過執行行為來表達,需要一個長時間的沉積。

由寶山鉛鋅礦的人機系統模型可以看出,事故的形成主要發生在外界對人的刺激、人自身對外界刺激的處理和對處理結果的輸出。

圖2 寶山鉛鋅礦人機模型

3 具體的解決方案

根據寶山鉛鋅礦人機系統模型,通過對關鍵環節的處理來得出解決方案。主要通過從人-機械-環境和管理4個方面制定對策[7-8]。

3.1 人的因素的對策

(1)在工人上崗前要對工人進行全面的培訓,對其心理進行專門的測試,按崗位挑選最合適的人員。

(2)嚴格執行8 h的工作制度,按時上下班,使工人有個正常的作息時間,良好的生活環境。

(3)經常舉辦一些活動,如部門間的聯誼、籃球比賽等,不僅可以加深工人對公司的感情,增加歸屬感,也使得工作引起的緊張壓力得到有效的宣泄和釋放。

(4)針對低學歷的工人,實行一幫一的對策,將新招的年輕大學生與低學歷的工人組織在一起,互相幫扶。這樣有助于低學歷的工人了解更多的專業理論知識,也有利于大學生多了解礦區的環境和文化。

3.2 機器方面的對策

(1)提高井下機械的自動化程度,從根源上消除潛在的安全因素。

(2)在適當的條件下,引進一些先進的設備,減少機械工作產生的噪聲和振動,提高工人操作的舒適度。

3.3 環境方面的對策

(1)從技術上認真研究炮孔參數、巷道斷面的支護等,盡可能地減少爆破飛石、炮煙和滲水漏水對工人產生的危害。

(2)建立良好的保障措施,針對寶山礦區含硫量高,采取安全的防護裝置保護工人的身體健康。

3.4 管理方面的對策

(1)建立健全的獎勵制度,提高工人的積極性,同時也要建立嚴格的懲罰制度,做到有獎有罰,公平公正。對重大傷亡事故實行一票否決制度,促使工人安全生產。

(2)用人唯賢,敢于和善于提拔新人,尊重高技術人才,實施公平的薪酬競爭制度。

(3)多組織一些有效的安全教育和技能培訓,提高工人的作業素質和安全意識。

4 結束語

人機工程是一門邊緣學科,但其有著重要的應用價值。減少事故的發生,提高生產效率是人機工程追求的目標。本文運用人-機器-環境系統信息交流圖,針對于寶山鉛鋅礦制定了人機系統模型,發現工人精神疲勞和身體疲勞是一個長期沉積的過程,形象地描述出了工人從接受刺激到產生不安全的行為的基本路線,為管理人員制定解決方案提供了依據。運用人機系統模型,提出相應的安全對策,對寶山鉛鋅礦的安全高效生產具有較好參考價值。

[1]陳昌祺.安全生產與心理[M].重慶:重慶出版社,1985:25-26.

[2]馮肇瑞,崔國璋.安全系統工程[M].北京:冶金工業出版社, 1987:116-119.

[3]曲和鼎.安全系統工程概論[M].北京:化學工業出版社, 1988:256-259.

[4]歐陽文昭.安全人機工程學[M].武漢:中國地質大學出版社, 1991:56-59.

[5]韋冠俊.安全原理與事故預測[M].北京:冶金工業出版社, 1995:43-44.

[6]王海勇,梁 鋒.基于人機工程學的駕駛疲勞模型[J].工業安全與環保,2005,31(2):45-46.

[7]楊宏剛.人-機系統事故預防理論研究[J].中國安全科學學報,2009,19(2):21-26.

[8]陳亦仁.運用人機工程學事故控制理論剖析煤礦事故[J].河北煤炭,2006(4):30-31.

2012-03-15)

田仁軍(1986-),男,四川廣安人,技術員,主要從事采礦方法和安全人機學方面的研究工作。