煤礦工人操作運(yùn)動(dòng)輸出能力與事故傾向性的相關(guān)性研究

楊亞格 孫林輝 吳升林 代宗

摘 要：操作運(yùn)動(dòng)的輸出能力是人-機(jī)系統(tǒng)作業(yè)中，人通過(guò)操作自己的肢體完成各項(xiàng)人機(jī)交互活動(dòng)的能力。不同年齡、不同工種礦工的工作崗位和工作環(huán)境不同，故其操作運(yùn)動(dòng)輸出能力也不同。為了解礦工操作運(yùn)動(dòng)輸出能力與其事故傾向性是否存在影響關(guān)系，進(jìn)而為煤礦生產(chǎn)一線的安全管理提供依據(jù)。應(yīng)用了鏡畫儀、手指穩(wěn)定性儀、秒表等儀器對(duì)1 015名礦工的操作動(dòng)作輸出能力進(jìn)行測(cè)評(píng)，并選取近一年內(nèi)礦工的受傷次數(shù)作為事故傾向性的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而研究變量之間的影響關(guān)系。發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增加，礦工的動(dòng)作輸出能力顯著下降;動(dòng)作輸出能力與工種無(wú)關(guān)，是一個(gè)普適性的指標(biāo)。結(jié)果表明，礦工的操作運(yùn)動(dòng)輸出能力可作為評(píng)價(jià)礦工事故傾向性的重要參考指標(biāo)，煤礦企業(yè)在進(jìn)行安全生產(chǎn)評(píng)估時(shí)，應(yīng)將礦工的操作運(yùn)動(dòng)輸出能力作為一項(xiàng)重要指標(biāo)進(jìn)行測(cè)評(píng)，加強(qiáng)礦工操作運(yùn)動(dòng)輸出能力的訓(xùn)練可保證煤礦安全生產(chǎn)管理水平不斷提升。

關(guān)鍵詞：人因工程;實(shí)驗(yàn)方法;礦工;操作運(yùn)動(dòng)輸出能力;事故傾向性

中圖分類號(hào)：F 273

Abstract：Operating movement output capacity is a very important information processing ability in humanmachine system.Miners of different ages and different types of work have different jobs and working environments，so their operational output capabilities are also different.This paper tries to find out the influence between operational movement output capacity and accident proneness so as to provide a basis for the safety management of the coal mine production line.Mirror drawing instrument，finger stabilization instrument，stopwatch and other instruments were used to evaluate the operation output ability of 1015 miners，and the number of injuries of miners in the past year was selected as the evaluation standard of accident tendency，and then the influence between variables was studied.It is found that with the increase of age，the miners movement output ability decreases significantly;the movement output ability has nothing to do with the type of work，and it is a universal indicator.The results show that：Operational movement output capacity is a very important reference index in coal mine production safety assessment and should be taken seriously.Strengthening the training of miners operational movement output capabilities can ensure the continuous improvement of coal mine safety production management.

Key words：human factors engineering;experimental method;miner;operational movement output capacity;accident proneness

0 引言

事故頻發(fā)傾向是一種人因性格特征。多數(shù)支持者都把它看作是一種獨(dú)立存在的人格狀態(tài)，并不是由某個(gè)特定事件或者某種特定環(huán)境所引發(fā)，而是天生固有的，或由一生的經(jīng)歷所定型的性格特征。事故頻發(fā)傾向會(huì)使從業(yè)者卷入事故之中，成為引發(fā)事故的諸因素之一?，F(xiàn)代事故理論認(rèn)為，事故的發(fā)生既可能是單因素的，也可能多因素的。故而帶有事故頻發(fā)傾向的從業(yè)者，既可能獨(dú)自引發(fā)事故（如工作過(guò)程中的自我扭傷），也可能作為人因與機(jī)、環(huán)、管等多因素共同致因，形成事故[1-2]。

經(jīng)過(guò)對(duì)大量事故的調(diào)查研究，美國(guó)佛羅里達(dá)國(guó)際大學(xué)管理學(xué)教授加里·德斯勒認(rèn)為引發(fā)事故的因素主要有偶然因素、環(huán)境因素和人的行為因素3種，其中人因是事故產(chǎn)生的關(guān)鍵原因。對(duì)于煤礦工人事故傾向性的研究越來(lái)越受到學(xué)術(shù)界的重視，本課題組前期也做了相關(guān)的研究鋪墊，鄧明明對(duì)煤礦工人的視覺(jué)反應(yīng)時(shí)、暗適應(yīng)級(jí)數(shù)、聽覺(jué)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)其事故傾向進(jìn)行了調(diào)查。將各年齡組、各工種工人的視覺(jué)反應(yīng)時(shí)、暗適應(yīng)級(jí)數(shù)、聽覺(jué)反應(yīng)時(shí)、事故傾向進(jìn)行了比較分析，并分析了視覺(jué)反應(yīng)時(shí)、暗適應(yīng)級(jí)數(shù)、聽覺(jué)反應(yīng)時(shí)與事故傾向之間的關(guān)系。結(jié)果表明，隨年齡的增長(zhǎng)，工人的反應(yīng)變慢、暗適應(yīng)能力下降、事故傾向加重;各工種工人的視覺(jué)選擇反應(yīng)時(shí)存在顯著差異;視覺(jué)反應(yīng)能力較弱的煤礦工人的事故傾向較重，暗適應(yīng)能力較弱的煤礦工人的事故傾向較重[3]。之后，鄧明明繼續(xù)探討煤礦工人的異常心理、工作倦怠與事故傾向之間的關(guān)系，采用SCL-90量表、工作倦怠量表和事故傾向（受傷次數(shù)）問(wèn)卷，對(duì)1 500名煤礦工人進(jìn)行心理測(cè)評(píng)和調(diào)查。結(jié)果說(shuō)明，煤礦工人的異常心理與事故傾向、工作倦怠與事故傾向、異常心理與工作倦怠均呈正相關(guān)，且影響煤礦工人異常心理的重要因素是工作倦怠、受傷次數(shù)和工齡。因此，煤礦安全生產(chǎn)管理中應(yīng)重視工人的心理健康和工作倦怠問(wèn)題[4]。最后，鄧明明基于證據(jù)理論從生理、心理和認(rèn)知3個(gè)方面提出了煤礦工人事故傾向預(yù)測(cè)的層次結(jié)構(gòu)模型[5]。在此前研究的基礎(chǔ)上，本次研究重點(diǎn)關(guān)注煤礦工人的動(dòng)作輸出能力與其事故傾向性直接的關(guān)系。

1 研究方法

1.1 研究對(duì)象

本次研究對(duì)象為西北某煤業(yè)集團(tuán)下屬煤礦的1 015名一線礦工，利用3個(gè)實(shí)驗(yàn)以探究其操作運(yùn)動(dòng)輸出能力，采用受傷次數(shù)問(wèn)卷調(diào)查了其事故傾向，得到有效問(wèn)卷980份，有效回收率為96.5%。

1.2 測(cè)試工具及方法

1.2.1 眼手協(xié)調(diào)測(cè)定

本研究所使用的眼手協(xié)調(diào)性測(cè)試儀器是20世紀(jì)70年代由Daschbach等人用于考察被試眼和手共同處理問(wèn)題能力的鏡畫儀（圖1），它包括筆狀電極、計(jì)數(shù)器、鏡面、擋板、導(dǎo)電板5部分。測(cè)試時(shí)被試操作筆狀電極沿著水平導(dǎo)電板上的黑色六角星軌跡運(yùn)動(dòng)一周，而眼睛只能通過(guò)觀察鏡面反射的反向六角星軌跡來(lái)指導(dǎo)手的運(yùn)動(dòng)。崔凱抽取了某煤礦109位職工，通過(guò)鏡畫儀來(lái)考察他們的工作差異對(duì)眼手協(xié)調(diào)機(jī)能的影響，結(jié)果顯示，煤礦工人的眼手協(xié)調(diào)機(jī)能沒(méi)有明顯的性別和崗位（井上對(duì)井下）差異;老年工人協(xié)調(diào)機(jī)能差;工齡大的職工眼手協(xié)調(diào)的速度較慢[6]。在其他方面鏡畫儀也有應(yīng)用，鄭開梅利用鏡畫儀探討高職高專學(xué)生技能形成狀況及影響技能形成的因素[7];沈徳立等利用鏡畫儀研究中學(xué)生動(dòng)作技巧形成[8];齊中延利用鏡畫儀對(duì)競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作技能遷移進(jìn)行研究[9]。

鏡畫儀是分析動(dòng)作技巧形成過(guò)程的心理學(xué)常用儀器。實(shí)驗(yàn)時(shí)，被試將下額放在遮板上方，使其不能直接看到板下圖形，被試面對(duì)平面鏡內(nèi)的圖形，用測(cè)試筆學(xué)習(xí)畫下畫板上圖形。

主要技術(shù)指標(biāo)：①圖形板：四塊，可方便調(diào)換，圖案分別為六角星、梅花形、大工字、折線。圖案線寬5 mm;②遮板與平面鏡：能遮擋及觀察整幅圖案，平面鏡尺寸：170 mm×200 mm;③描繪筆：直徑2 mm;④BD-Ⅱ-308A型定時(shí)記時(shí)計(jì)數(shù)器，記錄下學(xué)習(xí)畫下圖形的時(shí)間及失敗次數(shù)。

1.2.2 手穩(wěn)定測(cè)定

動(dòng)作穩(wěn)定性是動(dòng)作技能的一個(gè)重要指標(biāo)，他受個(gè)體自身和外界很多因素的影響，其中情緒就是一個(gè)重要的影響因素。情緒的波動(dòng)會(huì)引起手臂肌肉的震顫。當(dāng)一個(gè)人盡量控制自己的身體、手臂和手指等保持不動(dòng)時(shí)，往往仍有明顯的不由自主的細(xì)微顫動(dòng)，身體某部位的這種顫動(dòng)范圍可作為控制運(yùn)動(dòng)能力的指標(biāo)。顫動(dòng)范圍越大，控制運(yùn)動(dòng)的能力越低;反之，控制運(yùn)動(dòng)的能力越強(qiáng)。學(xué)習(xí)手動(dòng)作的穩(wěn)定性目的是除了學(xué)習(xí)其本身，還要學(xué)會(huì)檢測(cè)情緒對(duì)手動(dòng)作的穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)中被試從九洞儀直徑大的洞向直徑小的洞移動(dòng)連續(xù)點(diǎn)擊，只要在每洞中點(diǎn)擊3次沒(méi)碰到邊則算通過(guò)，當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)碰邊2次時(shí)，則被認(rèn)為失敗。

本儀器是為測(cè)驗(yàn)保持手臂穩(wěn)定能力之用，也可以間接測(cè)定情緒的穩(wěn)定程度，如圖2所示。

主要技術(shù)指標(biāo)：①九洞直徑分別為2.5，3，3.5，4，4.5，5，6，8，12 mm;②測(cè)試面：45°傾斜;③一個(gè)帶絕緣棒的金屬測(cè)試針，測(cè)試針直徑為1.5 mm;④測(cè)試針碰邊蜂鳴器報(bào)警，與中隔板接觸發(fā)光管亮;⑤DC 6V電源適配器。

可選購(gòu)BD-Ⅱ-308A型定時(shí)記時(shí)計(jì)數(shù)器，記錄碰邊次數(shù)與實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

1.2.3 閉眼單腳站立測(cè)定

閉眼單腳站立是平衡能力的一種簡(jiǎn)單測(cè)試方法。它是通過(guò)測(cè)量人體在沒(méi)有任何可視參照物的情況下，僅依靠大腦前庭器官的平衡感受器和全身肌肉的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，來(lái)維持身體重心在單腳支撐面上的時(shí)間，以反映平衡能力的強(qiáng)弱[10]。時(shí)間越短，平衡力越差，身體素質(zhì)越差。觀察法始于1846年Romberg試驗(yàn)，是在雙腳并攏站立下，用肉眼觀察睜、閉眼時(shí)人體搖擺情況。1966年GRAYBIEL在Romberg試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了測(cè)試姿勢(shì)，被試者單腳站立，觀察其睜、閉眼時(shí)身體的擺動(dòng)。隨后日本京都府立大學(xué)的山田教授[11]，根據(jù)30多年對(duì)人體生理功能的研究和平衡測(cè)試方法的改進(jìn)，總結(jié)出能測(cè)驗(yàn)反應(yīng)肌力與平衡功能的“閉眼單腳站立試驗(yàn)”。試驗(yàn)方法為：令受測(cè)者雙手下垂貼身兩側(cè)，閉雙眼單腳獨(dú)立，記下站立不倒時(shí)間。根據(jù)山田提供的經(jīng)驗(yàn)，一般來(lái)說(shuō)，年齡越大，不倒時(shí)間越短。目前，該方法已經(jīng)被廣泛采用。閉眼單腳站立傳統(tǒng)的測(cè)試方法是用秒表計(jì)時(shí)，測(cè)試時(shí)，受試者自然站立，當(dāng)聽到“開始”口令后（同時(shí)測(cè)試員開表計(jì)時(shí)），閉上雙眼，使用優(yōu)勢(shì)腿單腳站立，非優(yōu)勢(shì)腿抬離地面，且不能靠于支撐腿，兩臂自然垂于身體兩側(cè)。當(dāng)受試者支撐腳移動(dòng)或抬起腳著地時(shí)，測(cè)試員停表。測(cè)試準(zhǔn)確性受到人為因素的影響，而且在大批量測(cè)試時(shí)的工作量較大[12]。

1.2.4 事故傾向的問(wèn)卷調(diào)查

文獻(xiàn)[13]中用受傷次數(shù)來(lái)分析鐵路工人的事故傾向，參考其具體的研究方法，用煤礦工人的“受傷次數(shù)”來(lái)衡量其“事故傾向”。采用自編的受傷次數(shù)問(wèn)卷來(lái)調(diào)查煤礦工人的事故傾向。問(wèn)卷中，煤礦工人的受傷次數(shù)分1～4這4種程度，分別說(shuō)明如下：1表示0次，2表示一次，3表示二次，4表示3次或3次以上。

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 各年齡組煤礦工人動(dòng)作輸出能力分析

根據(jù)測(cè)試、調(diào)查結(jié)果，采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出各年齡組煤礦工人的眼手協(xié)調(diào)能力，手穩(wěn)定能力及閉眼單腳站立4項(xiàng)動(dòng)作輸出能力的比較結(jié)果，見表1。

表1結(jié)果顯示，20至40周歲之間的煤礦工人的眼手協(xié)調(diào)能力、手穩(wěn)定能力以及閉眼單腳站立時(shí)間與年齡無(wú)明顯的相關(guān)性，而40至50周歲，尤其是50周歲以上的工人，其各項(xiàng)指標(biāo)均明顯劣于20至40周歲之間的工人。出現(xiàn)這一結(jié)果的原因，一方面是20周歲至40周歲之間的工人在生理、心理方面占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)，另一方面則是由于年輕賦予他們飽滿的工作熱情。

2.2 各工種煤礦工人動(dòng)作輸出能力分析

根據(jù)測(cè)試、調(diào)查結(jié)果，采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出各工種煤礦工人的眼手協(xié)調(diào)能力，手穩(wěn)定能力及閉眼單腳站立4項(xiàng)動(dòng)作輸出能力的比較結(jié)果，見表2。

表2結(jié)果顯示各工種之間數(shù)據(jù)相差并不大，閉眼單腳站立時(shí)間中表現(xiàn)最好的是瓦檢員，最不好的是探水工和其他工種。這是由于探水工主要工作地在某個(gè)區(qū)域內(nèi)，而不會(huì)來(lái)回移動(dòng)，而其他工種中大部分是辦公室的行政人員和起降機(jī)司機(jī)，他們不需要長(zhǎng)時(shí)間站著，因此體力和平衡能力都不如其他工種，而瓦檢員需要在巷道里的各個(gè)瓦斯觀測(cè)點(diǎn)直接來(lái)回檢查，經(jīng)常出入一些崎嶇的路段，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的鍛煉耐力和平衡能力都有提高。手穩(wěn)定性基本都穩(wěn)定在4.5左右。眼手協(xié)調(diào)能力完成時(shí)間最短的是探水工，他們需要隨時(shí)檢查巷道中是否有漏水，滲水等現(xiàn)象，需要他們發(fā)現(xiàn)并及時(shí)判斷。而眼手協(xié)調(diào)錯(cuò)誤最低的瓦檢員和其他工種，這也是由于他們特殊的工作性質(zhì)和工作要求形成的，瓦檢員需要邊看邊記錄各主要位置的瓦斯?jié)舛龋鸾禉C(jī)司機(jī)需要一邊觀察起降機(jī)一邊操作按鈕，故而他們的眼手協(xié)調(diào)能力都較強(qiáng)。

2.3 相關(guān)分析

為驗(yàn)證礦工動(dòng)作輸出能力與其事故傾向性之間的關(guān)系，對(duì)動(dòng)作輸出能力的4項(xiàng)指標(biāo)與事故傾向性做相關(guān)分析，見表3。

從表3的分析中可以看出來(lái)，閉眼單腳站立時(shí)間與手穩(wěn)定性成顯著正向相關(guān)，與眼手協(xié)調(diào)錯(cuò)誤次數(shù)顯著負(fù)向相關(guān)，說(shuō)明閉眼單腳站立時(shí)間越長(zhǎng)手穩(wěn)定性越好，眼手協(xié)調(diào)錯(cuò)誤次數(shù)越少;眼手協(xié)調(diào)時(shí)間與眼手協(xié)調(diào)錯(cuò)誤次數(shù)在0.05水平上顯著相關(guān)，說(shuō)明這次測(cè)試的數(shù)據(jù)可信度較好。在于事故傾向性的相關(guān)分析中，只有手穩(wěn)定性與事故傾向性成顯著負(fù)向相關(guān)，說(shuō)明手穩(wěn)定越好事故傾向性越低。

3 結(jié)論及建議

3.1 結(jié)論

1）20至40周歲的礦工，動(dòng)作輸出能力差別不大;當(dāng)年紀(jì)到40周歲以上，尤其是50周歲以上時(shí)，礦工的操作運(yùn)動(dòng)輸出能力呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。這也符合正常的生理變化。

2）操作動(dòng)作輸出能力的各項(xiàng)指標(biāo)與工種無(wú)關(guān)，僅與礦工的個(gè)人身體素質(zhì)相關(guān)，可以作為一個(gè)普適性指標(biāo)運(yùn)用在煤礦安全生產(chǎn)的評(píng)估中，無(wú)需再對(duì)每一個(gè)工種設(shè)置相應(yīng)的指標(biāo)，大大減低了測(cè)評(píng)的難度和任務(wù)量。

3）在相關(guān)性的分析中，相關(guān)性不是很好的主要原因可能是源于數(shù)據(jù)收集時(shí)只搜集了過(guò)去一年的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)區(qū)分度不是很強(qiáng);其次，采取礦工自填問(wèn)卷的方式，加之測(cè)評(píng)時(shí)間緊，測(cè)評(píng)人員解釋不到位，礦工填寫時(shí)可能存在著瞞報(bào)或者漏報(bào)的現(xiàn)象，對(duì)最后的數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生影響。

3.2 煤礦安全生產(chǎn)管理的建議

從分析結(jié)果可知，煤礦工人的事故傾向與其動(dòng)作輸出能力有一定的關(guān)系。煤礦總體的安全是以每一名職工的人身安全為前提的。因此在煤礦安全生產(chǎn)管理中，應(yīng)重視工人的健康問(wèn)題和井下的視覺(jué)環(huán)境問(wèn)題，下面給出幾點(diǎn)煤礦安全管理的建議。

1）在工人的招聘和選拔中，要將礦工的動(dòng)作輸出能力作為礦工是否適合井下工作的一項(xiàng)重要的考核指標(biāo)，動(dòng)作輸出能力強(qiáng)的礦工下井生產(chǎn)作業(yè)也是煤礦安全生產(chǎn)的要求。同時(shí)，對(duì)工人的勞作輸出能力進(jìn)行定期測(cè)試，對(duì)于勞動(dòng)輸出能力明

顯提升的員工，企業(yè)應(yīng)給予適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)或精神激勵(lì)。

2）注重礦工操作運(yùn)動(dòng)

輸出能力的訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)證明，通過(guò)反復(fù)練習(xí)可縮短反應(yīng)時(shí)，提高操作運(yùn)動(dòng)輸出能力，對(duì)于煤礦生產(chǎn)一線的工人應(yīng)按照不同工種再實(shí)際操作中對(duì)不同操作輸出能力的需求，加強(qiáng)相應(yīng)能力訓(xùn)練，比如對(duì)探水工和其他工種增

加一些跳繩、前后跳、側(cè)跳等鍛煉身體協(xié)調(diào)性的訓(xùn)練。

3）注重勞動(dòng)保護(hù)。煤礦工作環(huán)境惡劣，面臨許多職業(yè)病的威脅，比如肌肉骨骼損傷，塵肺病等，會(huì)嚴(yán)重影響到礦工的動(dòng)作輸出能力。煤礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境指標(biāo)的監(jiān)控，在環(huán)境對(duì)工人的健康及安全有較大危害時(shí)，應(yīng)禁止工人下礦作業(yè)，同時(shí)，對(duì)工人進(jìn)行定期體檢，當(dāng)工人身體有恙時(shí)應(yīng)建議其進(jìn)行休整，待身體狀態(tài)好時(shí)在投入生產(chǎn)。

4）關(guān)注年長(zhǎng)煤礦工人的身體健康。從數(shù)據(jù)分析中可以看出，當(dāng)年紀(jì)到40周歲以上，尤其是50周歲以上時(shí)，礦工的操作運(yùn)動(dòng)輸出能力呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。因此，工作中與年青員工合理搭檔。年長(zhǎng)的礦工動(dòng)作輸出能力會(huì)明顯下降，這時(shí)候應(yīng)加強(qiáng)對(duì)操作運(yùn)動(dòng)輸出能力的訓(xùn)練，并考慮將其調(diào)離動(dòng)作輸出要求高的崗位，更多的利用其經(jīng)驗(yàn)和技能指導(dǎo)年輕員工。

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（責(zé)任編輯：張 江）