CC BY
79
Список литературы
1. Мохирев Н.Н., Радько В.В. Инженерные расчеты вентиляции шахт. Строительство. Реконструкция. Эксплуатация. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. 324 с.
2. Фокс Д. А. Гидравлический анализ. Неустановившегося течения в трубопроводах. М.: Энергоиздат, 1981. 248 с.
3. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «АэроСеть». Роспатент, № 2006612154.
Yu.V. Kruglov, M.A. Semin
MATHEMATICAL SIMULATION OF OPTIMAL AUTOMATIC VENTILATION CONTROL SYSTEMS OPERATION IN UNDERGROUND MINES
Mathematical model of ventilation control in underground mines, which contains one main fan and any quantity of automatic ventilation doors, is proposed. Theorem of optimal operation reaching by control system is formulated and proved. Results of numeric simulation in "AeroNet" software package are described.
Key words: mine ventilation, automatic control system, optimal control, mine working, recirculation, automatic ventilation door.
Получено 24.11.11
УДК 331.4:622.271
Г.В. Стась, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-20-41, ааПпа [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
В.И. Сарычев, д-р техн. наук, проф. (4872) 35-20-41 (Россия, Тула, ТулГУ), А.Е. Пушкарев, д-р техн. наук, проф. (4872) 35-20-41 (Россия, Тула, ТулГУ),
Л.Э. Шейнкман, д-р техн. наук, проф., еПагё@уапёех (Россия, Тула, ТулГУ), Г.Д. Овсянников, д-р техн. наук, проф. (Россия, Тула, ОАО «Тульское НИГП»)
К ВОПРОСУ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ
Рассмотрена проблема безопасности условий труда при разработке полезных ископаемых открытым способом.
Ключевые слова: охрана труда, травматизм, карьер, горные работы, месторождения полезных ископаемых.
Проблема безопасности труда не теряет своей актуальности на протяжении всего периода существования горнодобывающей промышленно-
сти. Анализируя данные по состоянию основных промышленно-произ-водственных фондов на предприятиях горнодобывающей промышленности России, можно констатировать тот факт, что коэффициент износа оборудования составляет 47,5 %. Высокая цена отказов, особенно катастрофических, в системе обеспечения жизнедеятельности на предприятиях горнодобывающей промышленности выдвигает на первый план задачу их предупреждения, что возможно благодаря разработке эффективных профилактических мероприятий и своевременному вводу их в действие.
Получение максимального экономического эффекта, составляющее конечную цель всякого производства, должно основываться на учете потребностей, возможностей, мотивов и установок работника и соотносить их с конкретными условиями и формами организации труда
Используемые для достижения экономического результата технические средства и технологические процессы выступают одновременно как комплекс производственных опасностей, оказывающих негативное влияние на здоровье работников.
Нейтрализация такого воздействия достигается с помощью управления безопасностью труда, представляющего процесс комплексного регулирования состояния производственных опасностей.
Повышение уровня безопасности - это разработка и внедрение программно-целевых методов в общей системе управления безопасностью труда, которые должны постоянно совершенствоваться, обновляться, быть гибкими в применении к конкретным производственным условиям.
Система охраны труда, сформировавшаяся как институт плановой экономической системы хозяйствования, не позволяет решить ряд задач по сохранению здоровья и обеспечению гарантий социальной защиты работающих в рамках новой экономической реальности. Этому препятствуют, в частности, невключение до настоящего времени истинной стоимости рабочей силы в затраты на производство продукции, неразработанность экономических концепций в охране труда и механизмов их реализации, законодательный вакуум в финансировании системы с прекращением поступления бюджетных ассигнований на ее поддержание и развитие.
Фактически ликвидированы отдельные элементы системы управления охраной труда, обеспечивавшие на протяжении долгого времени позитивные результаты ее функционирования, являвшиеся бесспорным достижением отечественной системы и пригодные для эффективного их использования в новых условиях. Так, практически разрушена система статистической информации и отчетности, ликвидирована значительная часть служб охраны труда непосредственно на предприятиях, свернута система профессиональных медицинских осмотров, утеряна целостность системы надзора и контроля, на порядок сокращен объем научных исследований в сфере охраны труда и т.п.
Смена исключила ценностных ориентиров в обществе и критериев эффективности трудовой деятельности окончательно из сферы внимания интерес работающих к состоянию своего здоровья, а работодателей - к вопросам охраны труда. Существующая система охраны труда работает на укрепление такого менталитета, как неизмеримо низкие экономические издержки собственно предприятий за нанесение ущерба здоровью работающих и переложение основных расходов по установленным государством льготам на общество в целом.
Качественное понятие «совершенствование системы охраны труда» в экономических условиях рыночного типа должно поддаваться количественной интерпретации. Поэтому в качестве одного из критериев оценки эффективности работы по совершенствованию системы предложено использовать снижение уровня риска как результата реализации избранной стратегии через систему конкретных мероприятий.
Русская школа охраны труда сформировалась под руководством профессора П.И. Синева, который обосновал принципы безопасности условий труда при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. Дальнейшим развитием основных теоретических положений охраны труда и промышленной безопасности при открытой горной разработке месторождений полезных ископаемых занимались Н.В. Мельников, С.И. Еленский, А.Ф. Власов, Г.Т. Левтеев, М.М. Чесноков, A.M. Ильин, И.А. Бабокин и многие другие ученые. Их исследования посвящены научному обоснованию нормализации условий производственного комфорта и безопасных условий труда при разработке полезных ископаемых открытым способом.
При ведении горных работ используются как общие средства техники безопасности, так и особые меры, разработанные для специфических условий горных работ.
К общим средствам техники безопасности для разработок месторождений полезных ископаемых открытым способом можно отнести: установление опасной зоны, предупредительные знаки и надписи, сигнализацию, предупреждающую о возникновении опасности, разрывы и габариты безопасности, устройства ограждений, предохранительные устройства, блокировку машин и оборудования, дистанционное и автоматическое управление, специальные предохранительные устройства, профилактические испытания, дублирование средств безопасности, индивидуальные средства защиты.
Опасную зону устанавливают для отдельных машин, агрегатов и механизмов и для определенных производственных процессов, в результате которых возникает поражающее или вредное воздействие на известном расстоянии от места производства работ.
Опасные зоны устанавливаются также для работ, связанных с образованием отлетающих осколков материала или породы, например при оборке уступов карьера от нависей и козырьков.
В настоящее время состояние горной науки и накопленный многолетний опыт позволяют предвидеть основные причины возникновения опасных ситуаций на открытых горных работах, а своевременное устранение причин их возникновения создает условия для достижения допустимого уровня профессионального риска и обеспечения травмобезопасности рабочих мест.
Разработка и проведение инженерно-технических мероприятий, повышающих травмобезопасность рабочих мест и устраняющих причины, порождающие травматизм, являются главными в деле создания безопасных условий труда.
На рис. 1 представлена принципиальная схема профилактических мероприятий по снижению травмоопасности рабочих мест при формировании откосов на карьерах.
Из схемы следует, что снижение травматизма возможно лишь при выполнении определенных требований, предъявляемых ко всем элементам системы: руководителю и исполнителю работ, машинам и механизмам, используемому виду энергии и т.д.
Безопасность рабочего места обеспечивается, если соблюдаются нормативные требования по шуму, вибрации, запыленности, освещенности, эргономичности, т.е. достигается производственный комфорт. Травмобезопасность рабочего места зависит от наличия опасных факторов на рабочем месте, таких, как обрушение горных пород, движущиеся и вращающиеся части машин и механизмов, высокое напряжение, возможность падения с высоты и защищенность работника.
Одним из основных опасных факторов при работе в карьере является обрушение горных пород. Способ защиты от обрушений заключается в том, что между человеком и источником опасного и вредного производственного фактора устанавливается наименьшее расстояние, при котором человек находится вне опасной зоны. Такое расстояние называется безопасным.
Таким образом, опасная ситуация, связанная с обрушением пород, может реализоваться в случае, если работник оказался в пределах пространства, в котором возможно воздействие опасного и (или) вредного производственных факторов. Оказаться в пределах опасной зоны работающий может в 2 случаях: вследствие нарушения производственной дисциплины, в случае, если размеры опасной зоны определены неправильно.
В таких условиях для снижения травмоопасности рабочего места требуется обеспечить устойчивость откоса путем выбора его безопасных конструктивных параметров. Контроль за безопасным, устойчивым со-
стоянием откосов уступов и бортов карьеров осуществляется геолого-маркшейдерской службой под руководством главного инженера.
Условия безопаснойработы
требования предъявляются
Надзор за Безопасная Квалификация К техническим
безопасностью — технология — руководителя — руководителям
раоот раоот раоог раоот
Применение Производствен Соответствие К
безопасных — над по здоровью — исполнителю
приемов раоот дисциплина и подгот овке раоот
Осв; ¡ценность Производствен
рабочей ных
территории комфорт
Безопаошсть Выбор безопас
конструктивны ных парамет-
хпар-ов ров откосов
Инструкции по Исправное Безопасность в
безопасному состояние КОНСТр\'КЦИИ
использованию
инструментам
Инструкция по Исправное Безопасность
безопасном1* состояние констр™дда
обслуживанию
К машинам и
механизмам
Безопасность энергии сжатого воздуха
Безопасность применения тепловой энергии
Соблюдение электробезопасности
Исправное
состояние
Безопасность
конструкции
Обеспечение
защитного
действия
Безопасность К обшей про-
рабочего места — изводственной
безопасности
используемому видуэнергии
К предохранительным уст ройствам
Рис. 1. Мероприятия для предотвращения случаев производственного травматизма при формировании откосов карьеров
На основании данных Ростехнадзора за период с 2001 по 2009 гг. с учетом факторов, влияющих на безопасность функционирования инженерной системы, которой является карьер, был проведен анализ ситуации с травматизмом и аварийностью в горнорудной и нерудной промышленности. Он позволил сделать вывод о том, что причины аварий носят общий характер и включают в себя:
- отсутствие технологической дисциплины среди исполнителей работ;
- отсутствие технических средств по обеспечению безопасных условий технологических процессов;
- недостаточную квалификацию управленческого персонала низового звена специалистов;
- невыполнение требований трудового законодательства и правил безопасности; неудовлетворительную организацию производства работ, приводящую к нарушению технологии работ;
- невыполнение рядом горнодобывающих организаций в полном объеме проектных решений (отклонения от проектных решений, как правило, не проходят экспертизу промышленной безопасности);
- недостаточный объем научного сопровождения работ в сложных горногеологических условиях, ослабленный геолого-маркшейдерский контроль за соблюдением качества ведения горных работ;
- недостаточную реализацию существующего научно-исследовательского потенциала вопросах совершенствования систем разработки месторождений полезных ископаемых, обеспечения противоаварийной защиты предприятий.
На большей части объектов ведения горных работ текущие и перспективные задачи научно-исследовательского сопровождения отработки месторождений длительное время не решаются.
Проблема обеспечения безопасности трудовой деятельности человека является исключительно сложной. Она включает широкий комплекс социально-экономических, организационно-технических и медико-биологических вопросов, успешное решение которых невозможно без научно обоснованной системы управления. В эту систему, наряду с человеком, входят как факторы производственной среды, так и непроизводственные факторы. В новых условиях все чаще биологическое взаимодействие стало замещаться процессами физического и химического взаимодействия, причем уровни физических и химических факторов воздействия непрерывно нарастали, часто оказывая негативное влияние на человека и природу. В результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания - техносфера.
Глобальное ухудшение экологической ситуации в мире все больше зависит от возросшей техногенной неустойчивости промышленных систем, процессов и технологий. Статистические данные показывают, что на страны Западной Европы ежегодно приходится не менее 20 крупных промышленных аварий. В России данный показатель более чем на порядок выше.
Крупные аварии последнего времени привлекли всеобщее внимание к безопасности в техногенной сфере. Государство тратит огромные деньги на ликвидацию их последствий, но не находит средств на их предотвращение. В средствах массовой информации звучат одни и те же предположения о причинах катастроф, в основном связанных с тяжелым экономическим положением в промышленности. При этом глубинный анализ аварийности и производственного травматизма, как правило, не проводится и конкретные цели в этой области не ставятся. Даже Госгортехнадзор
России, осуществляющий государственное нормативное регулирование вопросов обеспечения промышленной безопасности, специальные разрешительные и контрольные функции, не ставит ясно сформулированных целей своей деятельности в области аварийности и производственного травматизма
Управление современным производством представляет собой сложный многофункциональный процесс, направленный на согласование совместного труда работников в целях достижения социально-значимого результата. Содержание этого процесса раскрывается в его функциях как вида деятельности, с помощью которых субъект управления (управленческий аппарат) воздействует на управляемый объект (производственный коллектив в целом и отдельного работника в частности). Воздействие, оказываемое управлением на процесс производства, основан на том, что центральным элементом производства является человек, поведение которого представляет объект регулирования. Получение максимального экономического эффекта, составляющее конечную цель всякого производства, должно основываться на учете потребностей, возможностей, мотивов и установок работника и соотносить их с конкретными условиями и формами организации труда.
В связи с этим особую актуальность приобретают исследования проблем управления безопасностью туда, поскольку позволяют не только выявить содержание управленческой деятельности, но и определить методы воздействия на сознание и поведение людей. Сложность анализа проблем управления связана с тем, что, наряду с поддающимися количественному измерению характеристиками (производственные, социально-демографические, квалификационные показатели), на поведение людей влияют факторы, которые не могут быть оценены непосредственно: уровень дисциплины, индивидуальные установки и другие. Их оценка предполагает комплексное исследование, включающее как социологические, так и социально-психологические, педагогические, математические и другие методы.
Задача управления с позиции системного подхода к безопасности труда заключается в целенаправленном воздействии на состояние элементов, образующих систему управления, для достижения социально значимой цели при наиболее эффективном использовании потенциала управления (рис. 2).
В свою очередь, состояние элементов системы зависит от комплекса взаимосвязанных внутренних (психофизиологических, мотивационных, личностных) и внешних (социальных, организационных, производственных) факторов. Их воздействие на качество функционирования системы проявляется как на уровне субъекта, так и объекта управления, создавая специфические проблемы, зависящие от различий в содержании труда.
Рис.2. Схема управления безопасностью труда на основе
системного подхода
Используемые для достижения экономического результата технические средства и технологические процессы выступают одновременно как комплекс производственных опасностей, оказывающих негативное влияние на здоровье работников. Нейтрализация такого воздействия достигается с помощью управления безопасностью труда, представляющего процесс комплексного регулирования состояния производственных опасностей, а также средств и методов обучения персонала нормативам техники безопасности. Кроме того, система управления безопасностью должна функционировать таким образом, чтобы соответствовать особенностям и потребностям человека, обеспечивать четкое взаимодействие между управляющим аппаратом и подчиненными. При этом основные несоответствия в системе возникают как проявления противоречий между задачами, которые должен выполнять работник (как руководитель или подчиненный), и его индивидуальными возможностями и потребностями.
Особое значение имеет проблема соответствия личных качеств инженера по охране труда и выполняемых им служебных обязанностей, обеспечивающих безопасность труда как непосредственно, организуя и контролируя действия работающих, так и опосредованно - через состояние нормативно-правовой документации по охране труда.
Низкое качество подготовки специалиста по охране труда приводит к тому, что в 47 % несчастных случаев именно его упущения в работе ока-
зываются предпосылкой последующих нарушений, приводящих к травме. Уверенность в том, что личная заинтересованность работников в своей безопасности является достаточным стимулом для соблюдения правил охраны труда, - ошибочна. Отсутствие контроля за общей ситуацией и действиями работников создает основу в среднем для 20 % случаев травматизма. Обучение персонала приемам безопасного труда и значительная часть производственных инструктажей сводятся, как правило, к перечислению нормативной документации, которой должен следовать работник. В то же время изменяющиеся условия труда и индивидуальные различия работников делают невозможным буквальное соблюдение инструкций даже при отличном знании их положений. Так, при сокращении временных интервалов для проведения профилактических и ремонтных работ они проводятся в ускоренном темпе, при этом на полное соблюдение правил техники безопасности времени, как правило, не достаточно. Из-за вынужденного пренебрежения методами личной безопасности (неполное использование защитных средств, проведение операций меньшим числом работающих и т.п.) возрастает количество травм именно на подготовительном и заключительном этапах работы. Кроме практического значения, проблема соответствия индивидуальных качеств инженера по охране труда должностным функциям имеет важное методологическое значение. Разработка научных методик оценки успешности профессиональной деятельности инженера по охране труда как интегрального показателя, объединяющего деловые и личностные характеристики, является одним из перспективных направлений и предполагает выработку научных критериев меры каждого свойства личности специалиста по охране труда. Несмотря на актуальность проблематики данных исследований и перспективность практического применения их результатов, эта область научных разработок до сих пор исследована явно недостаточно.
Актуальность проблемы усиливается тем фактом, что традиционные меры, направленные на оптимизацию внешней производственной среды (разработка и внедрение технических и организационных мероприятий, направленных на совершенствование технологического процесса и улучшение условий труда), не обеспечивают коренного решения проблемы управления безопасностью труда.
Изучение обстоятельств несчастных случаев показывает, что большинство из них явилось не результатом отказов технических средств или сбоев в технологических процессах, а следствием действий человека, ошибок при производстве работ или сознательного нарушения трудовой дисциплины и нормативов безопасности труда. Именно эти причины лежат в основе крупных аварий и катастроф, происшедших в стране за последние годы.
В этой связи особую актуальность приобретают исследования поведения человека в производственных условиях, факторов, влияющих на его
отношения к труду, социальным нормам, а также анализ причин нарушений этих норм и их последствий. Причины, заставляющие человека пренебрегать личной безопасностью и, нарушая установленные нормы, рисковать своим здоровьем, являются предметом изучения социальной и инженерной психологии, эргономики, социологии труда, экономики и ряда других наук, каждая из которых предлагает свой подход к проблеме.
Общая функция управления безопасностью труда состоит в создании таких условий, которые обеспечивают достижение её оптимального уровня. В отличие от оперативных функций, различающихся соответственно в специфике производственного процесса, управляющие функции являются общими. В них входят планирования методов воздействия на объект управления, подбор кадров, организация управления безопасностью и контроль этой деятельности. Осуществление указанных функций происходит одновременно, все они объединены общим процессом управления и представляют целостную систему. Исходя из вышеизложенного, построение модели управления безопасностью труда должно осуществляться на основе следующих данных:
- данные о состоянии безопасности труда в целом. Сюда относятся сведения о новой технике и технологии, о средствах защиты работающих, информация о динамике производственного травматизма в составе травмирующих факторов, соответствующая нормативная документация и тому подобное;
- данные о взаимосвязи компонентов системы безопасности труда. Это информация о совокупности социальных, экономических, технических факторов, влияющих на безопасность труда в комплексе в процессе их взаимодействия внутри системы и с внешней средой;
- данные о состоянии ресурсов системы безопасности труда (состояние управляющей и управляемой подсистем, уровень организации, производственные стандарты и нормы, регламентирующие производственный процесс на конкретном предприятии, содержание производственных опасностей и другие);
- особое значение имеют данные о состоянии социального компонента производства - социальная структура коллектива, номенклатура ролей, внутри и межгрупповые взаимодействия. Сюда относятся также данные о факторах, налагающих ограничения или каким-либо иным способом воздействующих на процесс управления безопасностью труда (например, ограниченность материальных средств и организационных возможностей предприятия при стимулировании безопасного труда и работы без нарушений).
Особое внимание следует обратить на существенное различие в оценке роли инженера по охране труда в рамках системного подхода. Способность оказывать влияние более зависит от того, признают ли его лидером или нет, чем от его служебного положения. Недостаточная разрабо-
танность теоретических основ и практических способов обеспечения безопасности труда усложняет подготовку специалиста по охране труда и обучение практических руководителей безопасным методам управления производством
Исходным и одновременно завершающим звеном в данном процессе является анализ состояния безопасности труда на предприятии. Соединение организационно-распорядительных, правовых, экономических и подобных воздействий на трудовую дисциплину с комплексом социально-психологических методов регулирования поведения человека в процессе труда в системном подходе к управлению позволяет оптимально использовать ресурсы производства на любом этапе их прохождения через систему.
Конкретным примером использования системного подхода к управлению безопасностью труда является применение педагогических методов в обучении персонала с целью повышения их индивидуальной защищенности. Наряду с передачей работнику необходимых знаний, следует формировать у него установку на соблюдение изучаемых нормативов и практических навыков безопасного труда. Производственный инструктаж при этом выступает как один из основных компонентов системы безопасности труда.
Особое место в управлении безопасностью труда занимает контроль. Этот компонент системы выполняет нормативную, оценочную и корректировочную функцию. Результаты контрольной деятельности при помощи обратной связи в виде информации о состоянии безопасности труда передаются в управляющие органы (руководство предприятия) и во внешнюю среду (в вышестоящие инстанции). В оптимально функционирующей системе управления безопасностью труда каждый работник должен знать свою индивидуальную норму поведения и следовать ей.
Попытки использования исключительно административных методов воздействия на поведение человека, без глубокого научного анализа их сущности приводит к тому, что, несмотря на большое количество постановлений, и указов, направленных на повышение безопасности труда и профилактику травматизма, количество нарушений не сокращается, а показатель травматизма по этим причинам имеет тенденцию к росту.
Основной целью управления безопасностью труда является выявление всех технических, экономических, организационных и социальных возможностей улучшения условий и безопасности труда, сохранения здоровья и работоспособности человека.
Список литературы
1. Соколов Э.М., Качурин Н.М., Шейнкман Л.Э. Основы теории надежности и риска технологических систем: учеб. пособие. Тула: ТулГУ, 2000. 180 с.
G.V. Stas, V.I. Sarichev, A.E. Pushkarev, L.E. Sheyncman, G.D. Ovsiynnikov ABOUT PROVIDING SAFETY WHEN MINERAL FIELD DEVELOPMENT BY OPEN-CUT METHOD
The problem of working conditions safety when mineral field development by open-cut method was considered.
Key words: labour protection, traumatism, open pit, mining works, mineral field.
Получено 24.11.11
УДК 622.8-047.44
Г.В. Стась, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-20-41, galina [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
В.И. Сарычев, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-20-41 (Россия, Тула, ТулГУ),
А.Е. Пушкарев, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-20-41
(Россия, Тула, ТулГУ),
Г.Д. Овсянников, д-р техн. наук, проф.
(Россия, Тула, ОАО «Тульское НИГП»)
АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА И АВАРИЙНОСТИ В ГОРНОРУДНОЙ И НЕРУДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Проведен анализ производственного травматизма и аварийности в горнорудной и нерудной промышленности.
Ключевые слова: производственный травматизм, статистические данные, горная промышленность, минерально-сырьевой баланс.
Горная промышленность любой страны играет важную роль в ее минерально-сырьевом балансе. В соответствии с программой реструктуризации и общей стратегией развития горной промышленности различных стран предусматривается превращение ее в устойчиво функционирующую и рентабельную отрасль за счет создания конкурентоспособных предприятий, освоения месторождений с благоприятными горно-геологическими условиями, внедрения новых технологий, комплексной экологически чистой переработкой полезных ископаемых. При этом особое место в этих стратегических планах занимает открытый способ разработки месторождений полезных ископаемых.
По оценкам специалистов мировое потребление минерального сырья достигло около 12 млрд т в год, а извлечение горных пород из недр ежегодно составляет около 100 млрд т. В целом по России добыча угля составляет 259,9 млн т (по данным Минэнерго России и «Росинформугля»), металлических руд - 230 млн т, стройматериалов - 1,4 млрд т. Одновременно с увеличением масштабов добычи и переработки минерального сырья наблюдается рост мощности единичного горного производства, под
