煤矿井下掘进工作面作业工人普遍面临着高温、高湿、照明条件不足、工作空间狭小以及周围色调单一等诸多问题,这些因素对工人的工作和身心健康有着不可忽视的影响。因而,将综掘工作面中的作业工人和作业环境作为研究对象,分析其各自的特征及相互之间的关系有着重要意义。本文首先介绍了国内外人-机-环境系统工程在煤矿中的应用及研究现状,详细分析了人-机-环境系统的研究对象及内容,进而从人-环境子系统出发,对综掘工作面特殊环境下人-环境的耦合关系展开分析。分别就照明、温热、噪声、色彩和振动等因素对环境的影响进行了阐述,分析了特殊环境下各个因素的特征及可能产生的不利影响。运用系数法对综掘工作面各种照明条件的照度值进行了计算,通过实验测定不同照明环境下矿工支护工序的快慢,进而分析了照明对综掘工作面矿工工作效率的影响。基于建筑行业的光环境指数综合评价法,提出了戊₁₀-31100机巷和戊₁₀-31010机巷两个综掘工作面照明环境均存在问题。从人体的热平衡方程、热舒适方程、热舒适性评价等方面对矿工热舒适性进行了研究。对现场实测的矿工体重、新陈代谢量及体温进行统计分析,从而得出其变化规律。用MATLAB软件对各个年龄段矿工血压变化趋势进行了分析,得到:在一个生产班中,随着工作时间的增长、作业工人体能的消耗、疲劳程度的加重,人体血压呈递增趋势;各个时间段以及各个年龄段工人的血压递增趋势不尽相同。本文的研究对煤矿井下掘进作业的安全保障和工人工作环境的改善可以起到推动作用,为量化掘进工作面环境下安全行为模式奠定了一定的基础。