煤矿综采工作面多因素耦合作用下人员热舒适影响规律研究

吴立荣; 王乙帆; 李佳敏; 刘萱

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.01.003

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (01) : 28 -40. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.01.003

煤矿综采工作面多因素耦合作用下人员热舒适影响规律研究

吴立荣, 王乙帆, 李佳敏, 刘萱

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摘要

高温高湿环境严重影响工人热舒适性，为明确综采面工人热舒适影响规律，选取采煤机司机和液压支架工为研究对象，运用Airpak软件数值模拟环境因素、服装热阻、劳动强度变化情况下人体热舒适指标——工人预测平均评价-预测不满意百分率(PMV-PPD)变化规律。结果表明，在高温高湿环境下仅改变送风速度或湿度，不能使工人处于舒适状态；工人周围环境湿度随着送风温度的降低而减小，可通过调节温度调整人员舒适性；在同等外界条件下，劳动强度增大不舒适感增强；井下环境温度越高，服装热阻对工人热舒适的影响程度越大。当送风温度27℃时，送风相对湿度50%～53%、送风速度0.5～3.5 m/s,工人比较舒适；当送风温度30℃时，送风相对湿度50%、送风速度2.8～3.5 m/s,工人比较舒适。通过实验舱试验所测参数计算的PMV-PPD结果与数值模拟结果一致。同时，心率受温度影响最大，在温度高于34℃、湿度高于75%的高温高湿环境下，轻度体力劳动者心率在工作30 min后出现波动，中度体力劳动者心率在工作20 min后出现波动，故可将20 min作为一个工作周期。以上研究对于优化工作环境，使工人能够舒适、安全、健康工作提供了理论基础。