摘　要：礦井通風系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要輔助系統(tǒng)，其可靠性高低對礦井生產(chǎn)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(tǒng)的可靠性的研究，就是用人機系統(tǒng)的觀點來研究礦井通風中人、機、環(huán)境３個子系統(tǒng)各自的特點及相關性，并給出了礦井通風“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)可靠性的定義和數(shù)學模型。

　　關鍵詞：人機工程學；通風系統(tǒng)；可靠性

　　礦井通風系統(tǒng)由通風動力及其裝置、通風井巷網(wǎng)絡、風流檢測、控制系統(tǒng)組成。在生產(chǎn)時期其任務是利用各種動力，以最經(jīng)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(zhì)，降低熱害，給井下工人創(chuàng)造良好的工作環(huán)境；發(fā)生事故時，有效地控制風流方向和大小，與其他措施相結(jié)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(xiàn)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(tǒng)的可靠性研究只考慮硬件部分的可靠性，而人和環(huán)境被認為完全可靠，即可靠度為１。對“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)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(tǒng)的故障既可能是由硬件引起的，也可能是由操作人員的操作失誤或者是由于環(huán)境條件所引起。因此，在分析系統(tǒng)的可靠性時，應該對人—機—環(huán)境三要素進行綜合考慮。

　　可靠性工程是從２０世紀４０年代開始迅速發(fā)展起來的一門新興綜合學科，涉及數(shù)學、物理、化學、電子、機械、經(jīng)濟管理以及人機工程等各個領域，致力于研究提高各種產(chǎn)品的可靠性、維修性和安全性，是一個十分復雜的系統(tǒng)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(tǒng)優(yōu)劣的重要指標，研究礦井通風系統(tǒng)的可靠性成為現(xiàn)實的需要。可靠性的高低直接關系到礦井能否安全生產(chǎn)及防止事故的發(fā)生。

　　人機工程學是以人的生理、心理特征為依據(jù)，運用系統(tǒng)工程的觀點，分析研究人與機械、人與環(huán)境及機械與環(huán)境之間相互作用，為設計操作簡便省力、安全舒適、人—機—環(huán)境的配合達到最佳狀態(tài)的工程系統(tǒng)提供理論和方法的學科。

　?。?系統(tǒng)組成的相互關系

　　根據(jù)“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)工程理論，任何一個有人參與的工作系統(tǒng)，都稱為人—機—環(huán)境系統(tǒng)。在礦井通風系統(tǒng)中，“人”是指參與礦井通風系統(tǒng)的管理者、決策者和維護礦井通風系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的人員，以及由他們所引起的行為結(jié)果，如組織管理和各種規(guī)章制度等；“機”為礦井通風系統(tǒng)的各種硬件設施，包括礦井通風動力、礦井通風網(wǎng)絡、礦井通風設施、局部通風系統(tǒng)、礦井通風監(jiān)測系統(tǒng)等；“環(huán)境”是指礦井通風系統(tǒng)存在于礦井生產(chǎn)系統(tǒng)這個大環(huán)境中，是礦井生產(chǎn)這個大系統(tǒng)中的子系統(tǒng)。

　　礦井通風系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)共同孕育發(fā)展，也是“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)相互作用而構造的整體結(jié)果。礦井生產(chǎn)可能引起如下“環(huán)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(chǎn)作用于環(huán)境，導致環(huán)境的變化過程。工作環(huán)境隨著開采過程的動態(tài)變化，人機系統(tǒng)的環(huán)境不斷變化，這種變化的環(huán)境又反作用于人與機，引起人—機—環(huán)境之間的信息傳遞不可靠，需要及時的調(diào)整以適應環(huán)境變化。有時會引起人—機—環(huán)境之間的聯(lián)系中斷，造成事故的發(fā)生。

　　礦井通風系統(tǒng)是以人、機與環(huán)境組成的有機系統(tǒng)，而人是這個系統(tǒng)的核心，因為人是機的控制者，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(huán)境的缺陷，而造成的事故切斷系統(tǒng)實現(xiàn)功能目標的途徑，反過來又會對系統(tǒng)造成破壞或者是對設備、人、環(huán)境條件的破壞。

　　２ 系統(tǒng)可靠性的分析方法

　　人是安全系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)，要研究人的因素，就必然涉及所操作的機及其所處的環(huán)境，應對由人、機與環(huán)境構成的系統(tǒng)進行分析。在這個系統(tǒng)中，人是核心，人、機與環(huán)境各子系統(tǒng)并重。人、物、環(huán)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(fā)生區(qū)域。一般先由物、環(huán)境的缺陷形成隱患，人的不安全行為觸及后即發(fā)生事故。還表明以下３點：第一，管理可以改善人、物、環(huán)境條件和狀態(tài)；第二，事故對生產(chǎn)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(tǒng)可靠性的現(xiàn)象和本質(zhì)。