高海拔矿井作业人员动态热舒适性评价

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.01.028

中国安全科学学报 ›› 2020, Vol. 30 ›› Issue (1): 180-186.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.01.028

高海拔矿井作业人员动态热舒适性评价

聂兴信² 副教授, 冯珊珊¹, 张书读¹, 甘泉²

1.西安建筑科技大学管理学院,陕西西安 710055;
2.西安建筑科技大学资源工程学院,陕西西安 710055

收稿日期:2019-10-15 修回日期:2019-12-11 出版日期:2020-01-28 发布日期:2021-01-22
作者简介:聂兴信 (1972—),男,河南濮阳人,硕士,副教授,主要从事矿山数字化及矿山系统优化研究E-mail:niexingxin@126.com。
基金资助:
国家自然科学基金资助(5197040521);国家社会科学基金资助(18XGL010);陕西省重点研发计划工业攻关基金资助(2020GY-211)。

Dynamic comfort evaluation for operators in high-altitude mines

NIE Xingxin², FENG Shanshan¹, ZHANG Shudu¹, GAN Quan²

1. School of Management, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an Shaanxi 710055, China;
2. School of Resources Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an Shaanxi 710055, China

Received:2019-10-15 Revised:2019-12-11 Online:2020-01-28 Published:2021-01-22

摘要/Abstract

摘要： 针对高海拔矿井井下通风环境差及通风能耗浪费问题,通过修正的高海拔矿井平均热感觉指数(PMV)模型,评价高海拔矿井作业人员的动态热舒适性。根据典型工况日的气象参数信息计算井上逐时热舒适度,生成井上逐时热舒适度曲线控制图,并通过建立的井下PMV模型,拟合生成井下仿自然热环境控制曲线,实时反映井下作业人员的热舒适感变化情况。研究表明:井上环境12:00—19:00时间段内舒适度为稍凉,7:00—12:00与19:00—3:00舒适度为凉,3:00—7:00舒适度为冷,经试验验证修正后的PMV模型适用于高海拔低气压环境,优化后井下热舒适度0:00—12:00及18:00—0:00舒适度为中性,12:00—18:00舒适度为稍暖;优化后的井下热舒适指标更接近人体热舒适感的最优值。

关键词: 高海拔矿井, 平均热感觉指数(PMV)模型, 动态调控, 热舒适性, 评价

Abstract: In order to help address problems of poor ventilation and waste of ventilation energy consumption in high-altitude mines, dynamic thermal comfort evaluation for operators was conducted through a modified PMV model. Firstly hourly thermal comfort on mine surface was calculated according to meteorological parameter information of typical working days, and a control chart of it was generated. Then, an underground PMV model was established to obtain control curves of natural thermal environment underground, which reflected changes of operators' thermal comfort in real time. The results show that comfort of surface environment is slightly cooler during 12:00-19:00, cooler during 7:00-12:00 and 19:00-3:00, and cold during 3:00-7:00. The PMV model tested and verified by experiments is suitable for high-altitude and low-pressure environment. After optimization, underground thermal comfort at 0:00-12:00 and 18:00-0:00 is neutral, and it is slightly warmer at 12:00-18:00. Optimized underground thermal comfort index is closer to optimal value of human thermal comfort.

Key words: high altitude mine, predicted mean vote (PMV) model, dynamic regulation, thermal comfort, evaluation

中图分类号:

X912.9

聂兴信, 冯珊珊, 张书读, 甘泉. 高海拔矿井作业人员动态热舒适性评价[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(1): 180-186.

NIE Xingxin, FENG Shanshan, ZHANG Shudu, GAN Quan. Dynamic comfort evaluation for operators in high-altitude mines[J]. China Safety Science Journal, 2020, 30(1): 180-186.

参考文献

[1] 王久玲,李国清,胡乃联.高原矿井作业人员环境适应性分析[J].中国安全科学学报,2015,25(8): 22-28.
WANG Jiuling,LI Guoqing,HU Nailian. Environment adaptability analysis of high altitude miners[J].China Safety Science Journal, 2015,25(08): 22-28.
[2] 李曼,霍曼.矿井通风风量测量及误差补偿的仿真研究[J].中国安全科学学报,2018,28(5): 153-158.
LI Man, HUO Man. Simulation study on mine ventilation air quantity measurement and error compensation[J].China Safety Science Journal,2018,28(5): 153-158.
[3] 罗茂辉, 余娟, 朱颖心, 等. 等温工况下分体空调送风动态化与人体热舒适实验研究[J]. 暖通空调, 2014,44(5): 130-134.
LUO Maohui,YU Juan,ZHU Yingxin,et al.Aplication of dynamic airflow on split air conditioning unit and its impacts on human thermal comfort:isothermal condition[J].Heating Ventilating & Air Conditioning, 2014, 44(5): 130-134.
[4] 段培永, 段晨旭, 李慧, 等. 基于粒子群优化的室内动态热舒适度控制方法[J]. 信息与控制, 2013, 42(1): 100-110.
DUAN Peiyong,DUAN Chenxu,LI Hui,et al.Indoor dynamic thermal comfort control method based on particleswarm optimization[J]. Information and Control, 2013, 42(1): 100-110.
[5] ZHANG Yufeng, ZHAO Rongyi. Relationship between thermal sensation and comfort in non-uniform and dynamic environments[J]. Building & Environment, 2009, 44(7): 1 386-1 391.
[6] NISHI Y,GAGGE A P.Direct evaluation evaluation of convective heat transfer confficient by napthalene sublimation[J].Journal of Applied Physiology,2013,29(6): 830-838.
[7] KANDJOV I M. Thermal stability of the human body under environmental air conditions[J]. Journal of Thermal Biology, 1998, 23 (2): 117-121.
[8] SALLY S,JOHN K C,BEN R H,et al. Visual thermal landscaping (VTL) model: a qualitative thermal comfort approach based on the context to balance energy and comfort[J]. Energy Procedia,2019,158: 3 119-3 124.
[9] 余贞贞,符永正,陈敏.基于自然通风建筑的热舒适模型研究[J].建筑科学,2017,33(10): 176-182.
YU Zhenzhen, FU Yongzheng, CHEN Min,et al.Research on thermal comfort models for naturally ventilated buildings[J]. Building Science,2017,33(10): 176-182.
[10] RICHARD J D,GAIL S S.Thermal confort in naturally ventilated buildings:revisions to ASHRAE Standard 55[J].Energy and Buildings,2012,34(6): 549-561.

[1]	熊钰, 孔德中, 杨胜利, 吴桂义, 左宇军, 程占博. 大倾角工作面煤壁稳定性的云模型综合辨识[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(3): 144-151.
[2]	丁茜, 赵晓东, 吴鑫俊, 张泰丽, 徐振涛. 基于RBF核的多分类SVM滑塌易发性评价模型[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(3): 194-200.
[3]	胡建华, 黄鹏莅, 周坦, 温观平, 杨东杰. 岩爆倾向性的改进有限云评价模型与工程应用^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(2): 90-98.
[4]	陈圣迪, 葛晓婉, 赵晓晨, 陆键, 邢莹莹. 山区二级公路运营期常态交通风险评价^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(2): 176-183.
[5]	罗振敏, 王登飞, 丁旭涵. 抑尘剂效果评价指标准确性分析^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(1): 195-200.
[6]	阎红巧, 陈怡玥, 田琨, 胡瑾秋, 冒亚明, 周靖桐. 企业安全生产关键指标体系与风险评价模型^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(9): 21-28.
[7]	龙腾腾, 殷继艳, 欧朝蓉, 杨强, 李勇, 王秋华. 云南省森林火灾风险综合评价及空间格局研究^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(9): 167-173.
[8]	王新丰, 何毅, 陆明远, 高毓浩, 李珊. 开挖卸荷扰动深部巷道围岩变形破坏特征研究^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(8): 83-90.
[9]	杨三军, 荆亚茹, 姜润发. 矿山救援队应急救援能力评价指标体系构建^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(8): 180-188.
[10]	姜福川, 周师, 吴增彤, 钟基超, 张书豪, 张雪芳. 基于熵权-TOPSIS法的煤矿安全投入决策分析^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(7): 24-29.
[11]	韩天园, 李旋, 吕凯光, 周文财, 刘永涛, 乔洁. 车载GPS数据驱动的危货运驾驶员安全绩效评价^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(7): 164-171.
[12]	成连华, 周瑞雪, 严瑾, 郭慧敏. 煤矿应急救援能力成熟度评价模型构建及应用^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(7): 180-186.
[13]	王军武, 王梦雨, 刘登辉, 吴寒, 胡蝶. 基于HFACS-BN的地铁车站施工高处坠落可能性评价[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(6): 90-98.
[14]	徐超, 佟瑞鹏, 朱红青, 王凯. 成果导向教育的安全工程人才培养模式与实践^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(5): 113-119.
[15]	赵伟, 郭小芳, 王凯, 王亮, 冯忠凯, 刘晨熙. 工程认证背景下安全工程毕业要求达成度评价^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(5): 145-151.

高海拔矿井作业人员动态热舒适性评价

Dynamic comfort evaluation for operators in high-altitude mines

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价