如今的矿山环境中,随着机械化程度的增加,雾霾等颗粒变得越来越多,严重影响照明。同时随着越来越深的开采,工作面环境会愈发恶劣,而且井下作业照明条件单一,大部分作业在黑暗环境下进行,作业人员所能依靠的照明设备仅仅是随身携带的矿灯,照度往往不够,视觉环境差,严重影响认知能力。在这种工作条件下,如果作业人员作业任务过多或过重,很容易发生信息误判或操作错误,进而造成危险的发生。分析井下作业环境特点,研究作业人员在井下点光源条件下持续工作,是否会造成更加严重的脑力负荷,是否会对其认知能力产生影响,认知能力的变化程度与普通工作环境是否有明显区别,如何对认知能力进行详细分析。研究包括三个主体部分:（1）井下作业环境分析与模拟。首先分析井下自然环境,包括影响矿工安全生产的温度、湿度、噪声、照度、粉尘、作业空间等因素,然后根据作业人员的具体情况和测量仪器设备,进行实验室模拟井下作业环境过程,并进行数据采集。设计对照组,对比井下作业环境与正常工作环境,分析井下环境是否会加重作业人员的认知负荷。（2）脑力负荷与认知能力的脑电信号研究。利用MATLAB对脑电信号进行预处理、降噪、去伪迹,提取脑电特征,绘制脑电波形图和脑电地形图,进行脑电数据频谱分析,判断被试者的脑力负荷及认知能力变化情况。通过α波、β波、θ波、δ波、（α+θ）/β等指标,来判断井下环境对认知的影响程度。（3）基于脑力负荷的认知能力模型构建。综合主观评价指标和生理维度指标构建评价模型,对评价指标进行SPSS分析,经过信度和效度等多种手段检验,筛选出最佳指标,构建出认知能力评价数学模型,以此作为参考,以便来判断认知能力情况,制定合理的工作与休息制度。论文有图35幅,表22个,参考文献81篇。