D01:10.13374/i.issn1001t63x.2010.03.002 第32卷第3期 北京科技大学学报 Vol 32 No 3 2010年3月 Journal of Un iversity of Science and Techno logy Beijng Mar.2010 基于指标预处理的高原地下矿工作环境灰色聚类评价 唐志新杨鹏吕文生何丹董宪伟 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083 摘要从呼吸生理、热感受和毒理学三个方面选取等效氧气浓度、热舒适有效温度、空气质量指数和粉尘浓度作为指标对 高原井下的工作环境进行灰色定权聚类评价·运用模糊一致矩阵确定各指标聚类权，减少了主观经验因素·该方法考虑了高 原地区的特殊情况，得出比较全面、客观的结论· 关键词高原：地下矿：环境质量：工作环境；评价 分类号D71 G rey clustering evaluation of plateau underground working environm ent based on index pretreatm ent TANG Zhixin YANG Peng LU Wen-sheng HE Dan DONG Xianwei Key Laboratory of the M inistry of Education of China for H igh EfficientM ning and Safety ofMetalM ines University of Science and Technobgy Beijing Beijing 100083 Chna ABSTRACT Equivalent oxygen concentration themal com fort effective temperature air quality index and dust concentration were selected as indexes fram three aspects including respiratory physiology themal con fort and toxicology for grey clustering estmnation of plateau underground work ing environment Clustering weights were detem ined by using the fizzy consistentmatrix to reduce the infu- ent of subjective factors Due to considering the special case of plateau regions this method can draw a more comprehensive and objec- tive conclsion KEY W ORDS plateau underground m ine environmental quality working enviromment evaluation 医学上的高原海拔在3000m以上，其显著特点 的作用分为三类，即呼吸生理、热感受和毒理学，并 为低氧以及低氧引起的一系列高原职业健康问题， 据此对指标进行预处理，每一类还可以根据作用机 主要表现形式有劳动能力受限，各种急慢性高原病， 理的不同进行细分，在此相关联的因素很多，而且 高原衰退以及脱适应等.在西部高原矿山开发 各因素之间的相互作用关系也很复杂，是一个典型 中，低氧与井下其他有害的物理因素、化学因素联合 的灰色系统理论问题，灰色系统理论的特色就在于 作用，威胁着职工的身心安全健康，研究表明，一氧 对贫信息，少数据”系统的不确定性的处理山.应 化碳在高原的毒性有所增大，而粉尘的危害也更加 用此类方法对井下环境进行灰色聚类分析，可以取 严重，这些都跟低氧环境下，肺通气量明显增加有 得较为准确的结果， 关。准确分析和评价高原矿山环境状态，可以有针 1聚类指标的选取及预处理 对性的采取措施改善劳动条件，为西部大开发中的 矿业工作者提供健康和安全上的保护 聚类指标选择的合理性直接影响灰色聚类评价 安全、健康、舒适和无害的工作环境包含许多方 法的效果，因此其选取应有较强的分辨力和代表性， 面的内容，影响因素众多，且它们之间的关系复杂， 根据职业病防治标准、工作场所卫生标准等相关的 从人机环境工程出发，结合职业卫生工程、作业环境 安全健康标准，选取高原病的影响因素、工作场所的 学和职业安全健康管理等，可以把多种因素对人体 物理因素及化学因素中的多项数据为初步指标，并 收稿日期：2009-07-17 基金项目：国家科技支撑计划项目(No2007BAB18B02) 作者简介：唐志新(198-男，博士研究生：杨鹏(1964)人男，教授，博士，Email pyang@adm in ust曲cd:cm第 32卷 第 3期 2010年 3月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．3 Ｍａｒ．2010 基于指标预处理的高原地下矿工作环境灰色聚类评价 唐志新 杨 鹏 吕文生 何 丹 董宪伟 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室‚北京 100083 摘 要 从呼吸生理、热感受和毒理学三个方面选取等效氧气浓度、热舒适有效温度、空气质量指数和粉尘浓度作为指标对 高原井下的工作环境进行灰色定权聚类评价．运用模糊一致矩阵确定各指标聚类权‚减少了主观经验因素．该方法考虑了高 原地区的特殊情况‚得出比较全面、客观的结论． 关键词 高原；地下矿；环境质量；工作环境；评价 分类号 ＴＤ71 Ｇｒｅｙｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｐｌａｔｅａｕｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗｏｒｋｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂａｓｅｄ ｏｎｉｎｄｅｘｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ＴＡＮＧＺｈｉ-ｘｉｎ‚ＹＡＮＧＰｅｎｇ‚ＬÜＷｅｎ-ｓｈｅｎｇ‚ＨＥＤａｎ‚ＤＯＮＧＸｉａｎ-ｗｅｉ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａｆｏｒＨｉｇｈ-ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＭｉｎｉｎｇａｎｄＳａｆｅｔｙｏｆＭｅｔａｌＭｉｎｅｓ‚ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ‚ Ｂｅｉｊｉｎｇ100083‚Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｏｘｙｇｅｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ‚ｔｈｅｒｍａｌｃｏｍｆｏｒｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ‚ａｉｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｅｘａｎｄｄｕｓｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｉｎｄｅｘｅｓｆｒｏｍｔｈｒｅｅａｓｐｅｃｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ‚ｔｈｅｒｍａｌｃｏｍｆｏｒｔａｎｄｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙｆｏｒｇｒｅｙｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆ ｐｌａｔｅａｕｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗｏｒｋｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｗｅｉｇｈｔｓｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｆｕｚｚｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｍａｔｒｉｘｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｎｆｌｕ- ｅｎｔｏｆｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅｆａｃｔｏｒｓ．Ｄｕｅｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｃａｓｅｏｆｐｌａｔｅａｕｒｅｇｉｏｎｓ‚ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｄｒａｗａｍｏｒｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎｄｏｂｊｅｃ- ｔｉｖｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｐｌａｔｅａｕ；ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｅ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙ；ｗｏｒｋｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ 收稿日期：2009--07--17 基金项目：国家科技支撑计划项目 （Ｎｏ．2007ＢＡＢ18Ｂ02） 作者简介：唐志新 （1981— ）‚男‚博士研究生；杨 鹏 （1964— ）‚男‚教授‚博士‚Ｅ-ｍａｉｌ：ｐｙａｎｇ＠ａｄｍｉｎ．ｕｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ 医学上的高原海拔在 3000ｍ以上‚其显著特点 为低氧以及低氧引起的一系列高原职业健康问题‚ 主要表现形式有劳动能力受限‚各种急慢性高原病‚ 高原衰退以及 “脱适应 ”等．在西部高原矿山开发 中‚低氧与井下其他有害的物理因素、化学因素联合 作用‚威胁着职工的身心安全健康．研究表明‚一氧 化碳在高原的毒性有所增大‚而粉尘的危害也更加 严重‚这些都跟低氧环境下‚肺通气量明显增加有 关．准确分析和评价高原矿山环境状态‚可以有针 对性的采取措施改善劳动条件‚为西部大开发中的 矿业工作者提供健康和安全上的保护． 安全、健康、舒适和无害的工作环境包含许多方 面的内容‚影响因素众多‚且它们之间的关系复杂‚ 从人机环境工程出发‚结合职业卫生工程、作业环境 学和职业安全健康管理等‚可以把多种因素对人体 的作用分为三类‚即呼吸生理、热感受和毒理学‚并 据此对指标进行预处理‚每一类还可以根据作用机 理的不同进行细分．在此相关联的因素很多‚而且 各因素之间的相互作用关系也很复杂‚是一个典型 的灰色系统理论问题．灰色系统理论的特色就在于 对 “贫信息‚少数据 ”系统的不确定性的处理 ［1］．应 用此类方法对井下环境进行灰色聚类分析‚可以取 得较为准确的结果． 1 聚类指标的选取及预处理 聚类指标选择的合理性直接影响灰色聚类评价 法的效果‚因此其选取应有较强的分辨力和代表性． 根据职业病防治标准、工作场所卫生标准等相关的 安全健康标准‚选取高原病的影响因素、工作场所的 物理因素及化学因素中的多项数据为初步指标‚并 DOI :10．13374／j．issn1001－053x．2010．03．002