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摘要：随着我国社会以及科技的不断发展，对机械设计提高了要求，需要改变以往单一的设计，需要迎合时代需求，建立更加适宜的人机关系，从而更好的促使人与机器更好的融合与合作。为此，本文以煤矿机械设计为例，分析了人机工程应用于采煤机设计的流程、人机工程在煤矿机械设计中的应用价值以及具体应用方法。
关键词：人机工程；煤矿；机械设计；应用方法
在社会需求量不断增大下，煤矿企业采用机械化设备作业呈现出明显提升，尤其是在科技的不断发展中，促使煤矿机电设备逐渐向智能化、复杂化、大型化发展。在此背景下，提高了对机械操作人员专业性、操作水平的要求，所以，如果只考虑煤矿机械设备设计，缺少对人工以及其他环境方面的因素考虑，则会严重影响人工操作准确率，导致机械设备使用效果不佳，因此，对于人机工程学的应用，需要建立在人机角度基础上，使得煤矿设备机械化水平进一步提升。
一、人机工程应用于采煤机设计的流程分析
（一）系统分配
人机工程学属于一项较为繁琐的组成系统，需要设计分配在不同系统中的智能模块，从而更好的发挥出其在采煤机械中的指导作用。正常情况下，当人机系统进行分配时，会综合考虑到人、设备、工作环境等方面的因素，并从整体上设计和优化，进而提升机械运行效果。例如，在智能控制系统的设计过程中，若想进一步实现不同机械工况条件的个性化需求，需要在实际设计过程中，将人作为设计的核心，进而进一步降低采煤生产难度，也改变了以往过于依赖机械的情况[1]。
（二）功能配型
影响高人机工程在采煤机械设计过程中的功能特点以及价值中，功能模块的选择起到了一定作用，可以进一步确定其是否可以满足机械设备以及人体的配合条件。例如，在日常操作过程中，以往都过于重视设备任务完成情况，尤为关注 机械设备的精准度、工作效率情况。但是在融合人机工程学理念过后，会在以往机械设备基础上，强调舒适度、适应性、操作便利性等因素，然后再选定相应的功能配型。
（三）参数设置
将人机工程学应用在采煤机械设计中，其参数的设置水平可以直接对应用效果产生重要影响。在参数设置之前，需要相关设计人员在设计前，全面分析使用者的实际需求以及情况，在此基础上结合工作实际情况进行设计，此外，在设计 过程中，还应当从理论以及实践环节进行设计修改，从而进一步提升人机工程的配合水平[2]。
二、人机工程在煤矿机械设计中的应用价值
我国富含丰富的煤炭资源，这便带动着矿山机械产品也不断增多。从宏观上看，由于煤矿机械在施工过程中的应用属于大型机械的机械领域，所以会涉及到很大的设备，不利于操作，并且实施过程非常复杂，以致于在实际市施工中会出现很多问题。例如，此种大型机械设备在实际施工期间会产生加大的噪音，这严重影响居民正常生活，同时也会对员工自身身体健康造成严重危害，此外，在施工期间会产生震动，这在一定程度上也会影响工程进度。因此，操作人员长时间操作这么大的设备是非常复杂的，而操作者也会因过度疲劳影响生产效率。
在社会以及科技不断发展中，机械设计领域人员不断对煤矿开采所需要设备进行创新，在满足设计需求的情况下，更好的设计出造型新颖、布局合理的机械设备。通过机械设备的使用，可以缓解操作者的疲劳感，这有助于提高工作安全性。将人机工程学理念应用到煤矿机械设计中，充分应用其中的功能和学科，比如人体科学、安全科学、工程科学等，可以更好的实现人、机、环境的结合。构建出以“人机环境”为一体的综合系统，在该系统作用下，通过更加合理的设计，促使机器设备更加适应于人工操作，并在功能分配，让操作人员在舒适、合理的作业环境中开展工作，有利于提升煤矿作业效率[3]。
三、人机工程在煤矿机械设计中的具体应用
（一）人体数据的应用
在采煤工作中，由于工作环境非常复杂，并且存在一定的特殊性，因此，在复杂的情况下如何结合人们的生理以及心理特点，科学合理的设计机器，是当下值得探究的问题。为了让技术人员在设计操作过程中可以有一个更加舒适、更加安全的工作环境，有效提高生产效率，在实际设计过程中，需要掌握机械使用和人体尺寸范围的各个部分，并提出出人体测量数据，通过人工输入到机器中。对设备的主要操作位置进行控制，而后通过人工控制机器的运动，这一点符合人的操作习惯，可以带给操作者更加舒适性[4]。此外，对于实际设计，可以全面分析操作人员的操作强度，汇总其中的相关数据，而后将其合理控制在方便操作的范围内。综合上述设计方法，可以构建出人、机、环境三者的最佳效果。
（二）人性化设计
结合人机正常工作情况，设计人机界面，搭建工人与机器之间的桥梁，促使信息更好的进行交换。由于在此过程中需要大量的设备和仪器，所以对刚开始操作的工作人员来讲，会不知所措，容易让人产生不耐烦和粗糙的感觉，增加了安全隐患。因此，为了简化人机界面，提高美观性，保证操作工作更加安全和高效，需要进一步设计设备的操作性，帮助初学者可以更好的操作，提高操作安全感，进而提升工作人员的工作积极性，提高工作效率。
因此，在设计整个操作面板时，需要注意操作位置和倾斜角度，要符合正常人体数据，可以适应枕头的整体舒适性，从而更好的帮助操作者在操作过程中处于正确、高效、安全的工作环境中。通过新设备的使用，操作者只需要在界面上简单了解这些设备的导出数据，就可以判断整体设备以及系统是否正常运行，不需要向以往作业中，要去非常复杂的环境当中去监视整体的运行过程[5]。
（三）降低噪声
在煤矿机械作业中，会产生较大的噪声，并且处于各个生产环节中，长时间处于这种噪声中非常不利于人体健康，情况严重者会直接影响到人听力。此外，这种噪声会对技术人员正常工作产生极大的影响，导致人们睡眠质量下降，甚至会产生各种疾病。如果长时间处于音量大的环境，会影响技术人员精力集中度，引导工作上的失误。除此之外，噪音会影响设备仪器和设备正常运转，影响仪器读数准确性，其中的金属材料也非常有可能会因为噪声而损坏。所以，设计人员在设计煤矿机械设备时需要全面分析噪声，进而提高设备使用寿命，提高工作效率。比如，在控制煤矿通风机和最大局部通风机的噪声时，可以从空气动力学设计、风机型号、机械设计等方面中对噪声进行处理，需要注意的是，在技术经济指标范围内，实现降噪效果。
（四）机械造型的应用
煤矿井下颜色较为单一，如果长时间处于这样的环境，这会给人造成压抑感，枯燥感，不利于工作人员的情绪，进而会影响到生产效率。所以，需要在煤矿机械设计中合理运用色彩，在视觉上改善井下煤矿环境，给人一种精神上的缓解，进而提高工作积极性。对于色彩的选择，可以选用淡蓝、淡绿、黄黑相间等色彩，多利用具有刺激、活跃的鲜明色彩，给工作人员辨认提供方便。
结语
总之，对于现代机械工程设计中，合理利用人机工程理念，实现人性化的设计。对于煤矿企业而言，实现人与科学的充分融合，进一步推动煤矿企业发展。
参考文献：
[1]郭俊杰.人机工程在煤矿机械设计中的应用[J].当代化工研究,2020,56(02):121-122.
[2]张驰.人机工程在煤矿机械设计中的应用探讨[J].化工管理,2018,45(11):163-165.
[3]陶杰.人机工程在煤矿机械设计中的应用研究[J].机械管理开发,2018,33(03):130-131+140.
[4]王燕妮,丁向勇.人机工程在煤矿机械设计中的应用[J].中国战略新兴产业,2018,67(08):151-154.
[5]张青花.人机工程在煤矿机械设计中的应用[J].机械管理开发,2018,33(02):110-111+114.