【摘 要】
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锚杆支护作业人员长期在不良工效学环境中进行作业活动,不仅降低支护人员的作业舒适性和作业效率,更直接影响到支护作业人员肌肉骨骼健康。本文依据安全人机工程学与人体工效学等理论,采用理论分析、软件仿真及实验研究等方法,针对综掘工作面锚杆支护作业人员肌肉骨骼疲劳损伤及作业姿势优化进行研究,以提高支护作业舒适度,确保井下煤炭生产安全高效地进行。首先,根据综掘工作面锚杆支护作业工艺流程,分析确定锚杆支护作业姿
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锚杆支护作业人员长期在不良工效学环境中进行作业活动,不仅降低支护人员的作业舒适性和作业效率,更直接影响到支护作业人员肌肉骨骼健康。本文依据安全人机工程学与人体工效学等理论,采用理论分析、软件仿真及实验研究等方法,针对综掘工作面锚杆支护作业人员肌肉骨骼疲劳损伤及作业姿势优化进行研究,以提高支护作业舒适度,确保井下煤炭生产安全高效地进行。首先,根据综掘工作面锚杆支护作业工艺流程,分析确定锚杆支护作业姿势特征,得到支护作业的工效学影响因素。从作业姿势、体力负荷、作业环境及劳动组织4个方面,对支护作业人员肌肉骨骼疲劳损伤特征进行调查研究,得到支护中作业人员MSDs主要患病部位为腰部、颈部及肩部,采用Logistic回归单因素分析法确定腰部、颈部及肩部MSDs相关影响显著的工效学因素及其影响程度。其次,采用JACK软件针对支护作业颈部姿态、操作距离、作业负荷及作业工间休息等4个工效学因素进行仿真研究,采用下背部分析、NIOSH受力分析、舒适值分析及新陈代谢分析等人因分析工具进行疲劳损伤分析,确定4个因素的疲劳损伤影响特性。再次,采用表面肌电法对颈部肌肉疲劳损伤进行测量,探究颈部肌肉疲劳损伤随活动角度及作业频率变化的疲劳损伤规律,得到颈部屈曲主动肌肉为胸锁乳突肌,颈部伸展主动肌为夹肌,颈部肌肉舒适活动范围为-15°～15°,高频率作业肌肉疲劳速度加快,颈部主要肌肉疲劳发生时间由16～19min提前至13～17min,连续作业时长保持在30min左右进行休息,可有效的缓解颈部肌肉疲劳。最后,综合分析结果,针对颈部姿势、操作距离、作业负荷、及工间休息,提出锚杆支护作业人员肌肉骨骼的疲劳损伤改善及作业姿势优化规范。
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