[发明专利]一种深井热害对人体工作效率影响的评价方法

说明书

本发明提供了一种深井热害对人体工作效率影响的评价方法，包括：步骤1，在第一温度范围内，温度较高，根据人体热平衡方程，从温度、风速等方面来考虑井下气候的调节对人体工作效率影响；步骤2，在第二温度范围内，温度较舒适，根据热舒适度评价过程的指标方程，即PMV指标，从环境空气流速、空气温度、相对湿度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢率以及服装热阻六项因素评价比较舒适热环境中的人体热舒适程度。本发明提供的深井热害对人体工作效率影响的评价方法，基于人体热平衡方程以及舒适度评价指标，综合考虑了环境温度、相对湿度、空气流速及人员衣着程度和人员的活动量等对人体工作效率的影响，为改善矿工的工作状态提供技术支持。

技术领域

本发明涉及深井热害技术领域，特别是涉及一种深井热害对人体工作效率影响的评价方法。

背景技术

环境温度通过对流及福射的显热交换直接影响人体的热感觉，是影响人体热舒适的主要因素。人体对温度的感觉很灵敏，而且对高温的忍受能力有一定限度，矿井空气温度高于32°时，会使矿工的各项生理机能和心理自我调节能力减弱，因此，一般把在32°以上的环境内作业称为高温环境作业。作业人员本身在高温作业环境中会进行一定程度的自我调节，来适应自身所处的环境。但是若环境温度超过人体的自我调节能力的限度时，就会对人体造成一定程度的影响和伤害，主要表现为机体不能充分进行散热，体温和皮肤温度升高。当空气温度高于38°时，机体自身的体温平衡调节能力遭到破坏，体温异常人数比例将会大幅度升高。另外，在高温作用下机体神经传导变缓会造成一系列的人体不良反应，如神经系统的兴奋程度降低、条件反射时间增加、记忆力下降、机体工作能力、协调能力以及操作准确度降低、疲劳程度增加，还可能导致正常环境中不会出现的操作失误。由此可见，高温热害影响已经成为深井作业中安全事故的主要来源之一，确保旷工的人体热舒适度是热害研究的重要目标。

人体热舒适是矿井里各种因素共同作用结果的最终体现。对工作效率而言是最重要直接的评价指标，所以必须对矿井热环境人体热舒适评价这一指标进行研究。大量研究证明与人体的热舒适性相关的因素可以从环境以及人员自身两方面进行考虑，这两方面包含环境温度、相对湿度、空气流速及人员衣着程度和人员的活动量等。但是考虑到特殊的井下作业环境，另有比如空间狭窄，光线不足，作业类型特殊及危险度较高等因素，影响热舒适的因素比较复杂，井下巷道内的空气质量、着装感受、身体疲劳程度、工作时的精神状态等外在、内在因素都会影响人体的热舒适性。因此，加强深井热害对人体工作效率影响需要从多个因素进行全面分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种深井热害对人体工作效率影响的评价方法，基于人体热平衡方程以及舒适度评价指标，综合考虑了环境温度、相对湿度、空气流速及人员衣着程度和人员的活动量等对人体工作效率的影响，为改善旷工的工作状态提供技术支持。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种深井热害对人体工作效率影响的评价方法，包括如下步骤：

步骤1，在第一温度范围内，根据人体热平衡方程，从温度、湿度以及风速三方面来考虑井下气候的调节对人体工作效率影响，其中人体热平衡方程如下：

M-W±C±R-E＝S (1)

式中，M为人体的新陈代谢率；W为肌肉机械作功而消耗的热量；C为人体与周围环境以对流传导方式吸热量或散热量，吸热量取“+”，散热量取“－”；R为人体外表面向周围环境通过辐射形式吸收或散发的热量，吸收的热量取“+”，散发的热量取“－”；E为人体通过皮肤表面汗液蒸发或呼出的水蒸气带走的热量；S为蓄存人体内的热量；

步骤2，在第二温度范围内，根据PMV指标，从环境空气流速、空气温度、相对湿度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢率以及服装热阻六项因素评价比较舒适热环境中的人体热舒适程度，所述PMV指标的计算公式如下：

PMV＝(0.028+0.3033e^-0.036M)H (2)