碩士論文開題報(bào)告

采煤機(jī)人——機(jī)系統(tǒng)可靠性研究及作業(yè)分析

碩士生：

蔣熠

導(dǎo)師：王衛(wèi)軍（教授）廖巍（副教授）

研究題目：一、研究意義二、研究現(xiàn)狀三、研究?jī)?nèi)容四、研究方法五、研究路線六、研究的關(guān)鍵問題七、研究的進(jìn)度安排開題內(nèi)容：一、研究意義據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)表明，人機(jī)工程學(xué)因素已成為地下采礦許多意外事故的主要原因，這些因素嚴(yán)重影響地下采礦機(jī)械的操作效率及機(jī)械操作人員的人身安全和心理健康，更甚者導(dǎo)致發(fā)生機(jī)毀人亡的安全事故。近年來，隨著人機(jī)工程學(xué)在我國(guó)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，割煤機(jī)等地下采礦機(jī)械的設(shè)計(jì)已日趨完善，然而，綜采工作面采礦機(jī)械造成的事故仍時(shí)有發(fā)生，對(duì)于綜采面的人——機(jī)系統(tǒng)而言，環(huán)境、機(jī)器對(duì)人的可靠性影響研究便成為了今后對(duì)于地下采礦安全性的研究重點(diǎn)。雖然現(xiàn)今，國(guó)家加大了對(duì)煤礦特殊工種的培訓(xùn)力度，但據(jù)統(tǒng)計(jì)，綜采工作面的事故70％以上仍為人因事故。一）綜采工作面采煤機(jī)司機(jī)的工作環(huán)境為基礎(chǔ)，在用模糊模型技術(shù)進(jìn)行模糊可靠性計(jì)算的前提下，從環(huán)境的角度進(jìn)行改善和提高系統(tǒng)可靠性方面具有一定的意義；二）針對(duì)“采煤機(jī)司機(jī)——采煤機(jī)”人機(jī)系統(tǒng)，運(yùn)用方法研究、作業(yè)研究等已高度運(yùn)用于生產(chǎn)生活中的方法技術(shù)，這對(duì)綜采工作面的作業(yè)進(jìn)行分析，并制定標(biāo)準(zhǔn)化方案。為國(guó)內(nèi)煤礦綜采面割煤工作提供標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)依據(jù)，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)保障安全生產(chǎn)操作方面有著重要意義。一）人機(jī)工程學(xué)在“采煤機(jī)司機(jī)——采煤機(jī)——環(huán)境”系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀；二）國(guó)內(nèi)采煤機(jī)目前狀況；三）工作研究在井下作業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。二、研究現(xiàn)狀在井下綜采工作面“采煤機(jī)司機(jī)——采煤機(jī)——環(huán)境”系統(tǒng)中，人機(jī)工程的應(yīng)用：1、改進(jìn)機(jī)器設(shè)備和環(huán)境設(shè)施。

2、改善勞動(dòng)環(huán)境。3、調(diào)節(jié)人機(jī)之間匹配。一）日后發(fā)展方向：對(duì)于地下采煤機(jī)司機(jī)——采煤機(jī)——綜采工作面環(huán)境為系統(tǒng)的人機(jī)環(huán)境中，司機(jī)與環(huán)境相互作用的研究成果相對(duì)較少。如何完善綜采工作面環(huán)境使采煤機(jī)司機(jī)的可靠性加強(qiáng)，是綜采工作面安全所應(yīng)該重視和解決的問題，也將是以后國(guó)內(nèi)外研究的方向之一。1976年國(guó)外研制出第一臺(tái)電牽引采煤機(jī)。1991年，由煤炭科學(xué)研究總院上海分院與波蘭科瑪克公司合作，研制成功我國(guó)第一臺(tái)采用交流變頻調(diào)速的MG344-PWD型薄煤層強(qiáng)力爬底板電牽引采煤機(jī)。2005年煤炭科學(xué)研究總院上海分院又開發(fā)出總裝機(jī)功率達(dá)1815kW的大功率采煤機(jī)。隨后，更大功率的電牽引采煤機(jī)MG900/2215-GWD也問世，是目前國(guó)內(nèi)功率最大的采煤機(jī)?？梢哉f，國(guó)內(nèi)采煤機(jī)技術(shù)除在智能化方面與國(guó)外相比還有一定差距外，已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。二）國(guó)內(nèi)采煤機(jī)目前狀況國(guó)內(nèi)采煤機(jī)相較于國(guó)外差距的主要表現(xiàn)：1、裝機(jī)功率小，工作能力差。2、設(shè)備可靠性差，使用壽命短。3、新技術(shù)應(yīng)用上的差距。4、生產(chǎn)連續(xù)性差，效益低下。5、人員素質(zhì)和管理水平較低。工作研究是世界上公認(rèn)的能杜絕各種浪費(fèi)，有效提高生產(chǎn)率和經(jīng)驗(yàn)效益的，把技術(shù)和管理有機(jī)結(jié)合起來的一門邊緣學(xué)科。它是以提高生產(chǎn)率和工作效率為目的，研究合理的工作程序和有效的工作方法，并確定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間的一種技術(shù)。三）工作研究（OperationResearchorWorkStudy）綜采面采煤作業(yè)即采礦工藝（回采工藝）包括落煤、煤炭運(yùn)輸和采場(chǎng)管理三項(xiàng)主要作業(yè)。落煤作為采煤工作面作業(yè)中的主要工藝，多年來，盡管每個(gè)煤礦都有其相應(yīng)的操作規(guī)程，但工作研究這種能大大提高生產(chǎn)效率的方法，并沒有像工廠作業(yè)生產(chǎn)那樣被有效的應(yīng)用在綜采工作面的采煤作業(yè)中。所以，把工作研究、作業(yè)環(huán)境管理等工業(yè)工程這一新興專業(yè)的方法應(yīng)用于采煤作業(yè)這一傳統(tǒng)的作業(yè)形式中，成為新的研究方式。三、研究?jī)?nèi)容1、分析綜采工作面特別是采煤機(jī)人——機(jī)系統(tǒng)工作環(huán)境空氣溫度、濕度、氣流速度、光照度、噪音、粉塵CO、CO2、C粉等因素對(duì)系統(tǒng)可靠性研究的影響；

2、運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)分析方法，借用可靠性（HCR）模型建立模糊可靠性優(yōu)選模型；3、針對(duì)“采煤機(jī)司機(jī)——采煤機(jī)”這一人機(jī)系統(tǒng)，對(duì)采煤機(jī)司機(jī)的作業(yè)具體情況進(jìn)行分析研究，在制定標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程的同時(shí)，對(duì)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行管理和改善，以達(dá)到安全生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率的目的。四、研究方法本論文采用理論、實(shí)驗(yàn)、模擬相結(jié)合的方法，針對(duì)綜采工作面環(huán)境創(chuàng)建數(shù)值模擬（HRC模型），取得采煤機(jī)司機(jī)模糊可靠性的數(shù)據(jù)，再運(yùn)用安全系統(tǒng)工程、風(fēng)險(xiǎn)管理等相關(guān)知識(shí)提出改善工作環(huán)境的方法。結(jié)合工作研究理論知識(shí)，對(duì)“采煤機(jī)司機(jī)——采煤機(jī)”系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)管理。五、研究思路一）對(duì)“采煤機(jī)司機(jī)——采煤機(jī)——綜采工作面環(huán)境”這一系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行可靠性分析。1、通過實(shí)驗(yàn)研究，分析綜采工作面微氣候、照明、噪音、能見度、空氣環(huán)境等因素對(duì)可靠性研究的影響；并運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)分析方法，借用可靠性（HCR）模型建立模糊可靠性優(yōu)選模型。2、立足于綜采面人機(jī)系統(tǒng)，分別從人、機(jī)以及環(huán)境三方面對(duì)可靠性的影響情況進(jìn)行分析和研究，運(yùn)用安全工程等理論方法提出提高系統(tǒng)可靠性的措施。二）針對(duì)“采煤機(jī)司機(jī)——采煤機(jī)”這一人機(jī)系統(tǒng)，運(yùn)用工作研究的方法，對(duì)采煤機(jī)司機(jī)的作業(yè)情況進(jìn)行研究，制定標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程；并就作業(yè)環(huán)境運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)管理等方法，對(duì)采煤機(jī)司機(jī)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行改善，以達(dá)到安全生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率的目的。六、研究關(guān)鍵問題1、作業(yè)環(huán)境因素對(duì)人的不安全狀態(tài)和可靠性的影響度；2、用模糊數(shù)學(xué)方法進(jìn)行可靠性計(jì)算時(shí)，隸屬函數(shù)的確定；3、采煤機(jī)司機(jī)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化；作業(yè)環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)管理措施的制定。序號(hào)工作內(nèi)容完成日期1調(diào)研、收集資料、確定研究步驟、制定合理研究計(jì)劃2011.12分析采煤機(jī)對(duì)采煤機(jī)司機(jī)可靠性的影響；實(shí)驗(yàn)室模擬井下綜采工作面環(huán)境對(duì)割煤機(jī)司機(jī)可靠性的影響因素對(duì)可靠性的影響；并收集到綜采面工人工作的相關(guān)材料。2011.3~83利用數(shù)值模擬軟件，以各種環(huán)境因素構(gòu)建系統(tǒng)模糊狀態(tài)的隸屬函數(shù)及可靠性模型，并進(jìn)行計(jì)算和初步論證，求解出系統(tǒng)模糊工作狀態(tài)的語言真值。2011.9-11