CC BY
74
УДК 622.8 А.А. Форсюк
КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ФАКТИЧЕСКОГО И ПРОГНОЗНОГО УРОВНЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА НА ПОДЗЕМНОМ РЕЛЬСОВОМ ТРАНСПОРТЕ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
Представлена математическая модель оценки фактического уровня безопасности труда при локомотивной откатке и прогнозная оценка уровня безопасности труда и пути снижения производственного травматизма при локомотивной откатке в угольных шахтах.
Ключевые слова: безопасность, коэффициент травматизма, локомотивная откатка.
~П настоящее время для оценки уровня безопасности труда -Я-М на любом предприятии применяют два статистических показателя: коэффициент частоты и коэффициент тяжести травматизма.
Коэффициент частоты травматизма определяется по выражению
где А - число пострадавших за отчетный период времени, чел.; В -списочная численность работающих на предприятии за отчетный период времени, чел.
Коэффициент тяжести травматизма определяется по выражению:
где С - общее число человеко-дней нетрудоспособности всех пострадавших за время их болезни, временная нетрудоспособность которых закончилась в отчетном периоде; А - число пострадавших (кроме умерших) за отчетный период, чел.
Приведенные выше способы оценки уровня безопасности труда на предприятии имеют существенные недостатки. Они по природе своей пассивны, так как отражают и обобщают уже случившиеся факты травматизма и не позволяют увидеть травмоопасные факторы и причины, их вызывающие: горно-геологические условия
(1)
(2)
и параметры применяемой техники и технологии угледобычи. Эти коэффициенты неприемлемы для оптимизации технологических параметров, при которых уровень травматизма был бы минимальным или полностью отсутствовал, и прогнозирования уровня безопасности труда при оценке различных вариантов технических решений (например, при проектировании новых горизонтов и шахт).
Для повышения эффективности управления целенаправленной деятельностью по повышению безопасности работ необходимо вооружить охрану труда надежным критерием оценки уровня безопасности (опасности)труда.
Предлогаемая методика позволяет производить оценку фактического и прогнозного уровней безопасности труда, выбирать оптимальные параметры технологических процессов при локомотивной откатке для конкретных горно-геологи-ческих условий с целью снижения производственного травматизма.
1.1 Математическая модель оценки фактического уровня безопасности труда при локомотивной откатке.
Анализ показал, что несчастные случаи, происшедшие в шахте, как правило, события случайные со сложной причинноследственной связью, а их характер имеет вероятностную природу. Поэтому случаи травмирования можно рассматривать как поток случайных событий, который описывается законом Пуассона.
Согласно закону Пуассона вероятность события Р, заключающаяся в том, что время работы системы "человек-машина-среда" без наступления травматической ситуации Т будет больше или равна заданному времени Т1, была принята за критерий безопасности работы данной системы ^, то есть
Вероятность события, заключающаяся в том, что время работы системы без наступления травматической ситуации Т будет меньше заданного времени Т1, принята за критерий опасности работы данной системы R, то есть
Из данных выражений следует, что безопасность работ есть функция распределения времени безаварийной работы системы "человек-машина-среда".
В рассматриваемой системе за отрезок времени безаварийной работы принят один месяц (Т=1 мес), тогда интенсивность травма-
тических ситуаций будет не что иное, как их математическое ожидание, то есть
а = А * Т (5)
Поскольку динамика травматизма во времени описывается законом Пуассона, то можно записать, что:
Б = е-а = е-АТ, (6)
тогда
Я = 1 - = 1 - е‘ЛТ, (7)
где S - вероятность того, что за время Т не произойдет ни одной травматической ситуации; R - вероятность того, что за время Т произойдет хотя бы одна травматическая ситуация; е - основание натуральных логарифмов; X - интенсивность травмоопасных событий за время Т. Интенсивность травматизма X в общем виде определяется по выражению:
А - хг; х3 -,.хп), (8)
где Х 1; Х2; Х3 Хп - параметры системы "человек-машина-среда"; f
- функция, задающая соотношение между критерием качества функционирования системы X и ее параметрами.
Параметр X, в зависимости от типа электровоза, определяется по выражению:
электровоз АРП - 10:
X = 0,193 + 0,00^ -0,034f + 0,008L + 0,032У +
+0,0043В - 0,087Sl (9)
электровоз АРП - 14:
X = 0,566 + 0,003q - 0,006f + 0^ + 0,013У + 0,0018В - 0,0698х (10)
Где q - водоприток, м /ч; f - крепость пород по шкале М.М. Прото-дьяконова; L - протяженность локомотивной откатки, км; Sl - сечение выработки, м2; V - скорость движения транспорта, км/ч; В -численность трудящихся, находящихся в течение смены в транспортных выработках и временно их посещающих, чел.
Разработанные регрессионные модели интенсивности травматизма в зависимости от конкретных горно-геологических условий и горнотехнических факторов для различных типов электровозов, полученные результаты и рекомендации базируются на анализе большого статистического материала о несчастных случаях, происшедших на рельсовом транспорте.
Выражение (6) позволяет количественно оценить фактический уровень безопасности труда при локомотивной откатке, используя выражения (9, 10) для соответствующего типа электровоза и конкретных горно-геологических и горнотехнических условий.
Результаты расчетов показали, что фактический уровень безопасности труда S при локомотивной откатке имеет следующие значения:
АРП - 10 - ^=0,49; АРП - 14 - 5=0,52, то есть электровоз АРП - 14 является более безопасным.
Таким же образом производится оценка фактического уровня безопасности труда и для конвейерного (скребкового, ленточного) транспорта, очистных и подготовительных работ (при различных типах их механизации).
Зная фактические уровни безопасности труда по всем технологическим объектам участка, можно определить фактический уровень безопасности труда в целом на участке по выражению:
5уч, = $1 • $2 * $3 = ПР=1 ^ (11)
Аналогичным образом уровень безопасности труда по шахте в целом определяется по выражению:
= 5уч1 • • Зучз = Г1[=1 5уч* (12)
Следует отметить, что горно-геологические параметры q и f являются неуправляемыми и их значения подставляются в регрессионные модели интенсивности травматизма как константы для конкретных условий.
Горнотехнические параметры L, £ь V, В являются переменными и управляемыми. Параметр В зависит от режима труда (1, 2, 3 смены), типа электровоза и др. Он определяется как суммарное число трудящихся, находящихся в течение смены в транспортных выработках, и временно их посещающих: ГРОЗ, рабочие ремонтной смены, электрослесари, такеллажники, мастера-взрывники, горные мастера, начальники смен, помощники, заместители начальников участков, начальники участков и др. Параметры £ь V, L рассчитывают по конкретным данным.
После вычисления параметра X, в зависимости от типа применяемого электровоза по выражению (9, 10) определяют фактический уровень безопасности труда 5.
Исследования показали, что увеличение протяженности локомотивной откатки L и скорости движения транспорта V выше оптимальных значений, всегда приводит к росту интенсивности
травматизма, а, следовательно, снижению уровня безопасности труда. Увеличение сечения транспортных выработок £ь выше 8,5 м2, всегда способствует росту уровня безопасности труда.
Разработанные модели интенсивности травматизма объективно отражают условия труда на локомотивном транспорте на сегодняшний день и позволяют находить такие значения горнотехнических параметров, при которых уровень безопасности труда будет максимальным для существующей техники и технологии.
С целью снижения фактического уровня производственного травматизма на рельсовом транспорте, как наиболее травмоопасном звене в транспортной цепи шахты требуется осуществление следующих мероприятий:
1. Заводам-изготовителям: необходимо организовать выпуск подрывочных машин, путеремонтных поездов и путеконтрольных устройств для механизации работ и поддержания рельсовых путей на шахтах в состоянии, соответствующем требованиям нормативной документации; повысить надежность машин, электровозов, поездов для снижения опасных отказов при ремонте и эксплуатации; обратить внимание на выпуск средств "малой механизации" для вспомогательных, ремонтных и монтажно-демонтажных работ.
2. Руководству шахт: провести максимально возможное сокращение протяженности транспортных выработок и рельсовых путей, не соответствующих требованиям нормативных документов; в местах выработок с невыдержанными зазорами практиковать установку временных знаков, обращающих внимание машинистов локомотивов и пешеходов на наличие опасностей: шире использовать грузовые секционные поезда, большегрузные вагонетки, новые типы электровозов, секционные поезда для перевозки людей по наклонным выработкам; организовать разработку и внедрение совершенных средств постановки подвижного состава на рельсы, тормозных башмаков и укомплектовать ими все локомотивы: усовершенствовать автоматическую сцепку для вагонеток и электровозов; разработать мероприятия по обеспечению механизированной перевозки людей от ствола до рабочего места; при подготовке новых горизонтов и участков избегать проведения откаточных выработок с завышенными профилями и организовать обучение машинистов электровозов работе в выработках с завышенными профилями: практиковать установку стационарный самоставов перед стрелочными переводами, опрокидывателями, закруглениями в на-
клонных выработках; проводить анализ всех технологических процессов на шахтном транспорте с целью сокращения производственного травматизма; обратить внимание на повышение технологической и производственной дисциплины рабочих и ИТР: неукоснительно соблюдать элементарные требования ПБ и инструкции по охране труда; усилить ответственность ИТР за качество и своевременность проводимых инструктажей; контролировать выполнение мероприятий, разрабатываемых по результатам расследования аварий и несчастных случаев.
3. С целью принятия обоснованных решений по снижению производственного травматизма рекомендовать в дальнейшем проводить оценку фактического и прогнозного уровней безопасности труда на локомотивном транспорте по методике, разработанной МГГУ.
4. Для профилактики, снижения производственного травматизма и улучшения условий труда обратить внимание на целесообразность разработки отдельных программ:
- безопасность и гигиена труда;
- поощрение за безопасный труд;
- программа здоровья.
Основная цель этих программ - снижение социальноэкономических последствий потерь рабочего времени, компенсационных выплат и материального ущерба.
1.2. Прогнозная оценка уровня безопасности труда и пути снижения производственного травматизма при локомотивной откатке в угольных шахтах.
Существущие коэффициенты частоты (Кч) и тяжести (Кт) травматизма не позволяют также осуществлять и прогнозную оценку уровня безопасности труда любого производства для различных вариантов технических решений при проектировании новых производств (горизонтов, шахт и т.д.).
Для прогнозной оценки уровня безопасности труда при проектировании локомотивной откатки на новом горизонте в МГГУ разработан критерий S, который определяется по выражению (6).
Интенсивность травматизма X на локомотивной откатке с учетом проектных значений L', 8, V, В' и типа электровоза определяется по разработанным регрессионным выражениям (9, 11).
По результатам расчетов предпочтение отдают тому варианту, при котором S имеет максимальное значение. Кроме того, прогноз-
ные значения параметров L, S, V, B' на новом горизонте шахты должны обеспечивать величину S больше фактически достигнутого уровня безопасности труда для соответствующего типа электровоза.
В некоторых случаях достижение более высокого значения S при проектировании локомотивной откатки на новом горизонте или шахте требует принятия таких параметров L, S, V, B' при которых технико-экономическая эффективность работы рельсового транспорта окажется ниже требуемой. В этом случае окончательным может быть одно из следующих решений:
1. Если достижение более высокого значения уровня безопасности работ S вызывает некоторое снижение техникоэкономических показателей работы локомотивной откатки по сравнению с проектируемой, то необходимо идти на это снижение. Это диктуется высоким социальным статусом - повышенной безопасностью работ. В пользу такого решения говорит и тот факт, что повышенная безопасность работ, как правило, всегда сопровождается ростом производительности труда, способным скомпенсировать проектное снижение экономических показателей, допущенное с целью повышения безопасности работ и социального эффекта.
2. Если достижение более высокого показателя уровня безопасности работ S вызывает значительное снижение техникоэкономических показателей работы локомотивной откатки, то необходима разработка комплекса специальных организационнотехнических и социально-экономических мероприятий по созданию безопасных и здоровых условий труда на подземном рельсовом транспорте.
При проектировании более безопасной локомотивной откатки выбирается вариант, имеющий максимальные техникоэкономические показатели. Для выбранного варианта откатки определяют уровень безопасности S и сравнивают его с фактически достигнутым. При прогнозном значении S больше фактического -данный вариант откатки принимается окончательно. При проектном значении S меньше фактического - поступают в соответствии с приведенными выше рекомендациями.
Forsjuk A.A.
QUANTITATIVE ESTIMATION OF ACTUAL AND ANTICIPATED WORK SECURITY LEVELS ON UNDERGROUND RAIL TRANSPORT OF COAL MINES.
It is presented the mathematical model of an estimation of actual level of work safety at locomotive haulage and a look-ahead estimation of work safety level and the ways of industrial traumatism decrease at locomotive haulage in coal mines.
Keywords: safety, traumatism factor, locomotive haulage.
— Коротко об авторе ----------------------------
Форсюк А.А. - доктор технических наук, профессор, Московский государственный горный университет, Moscow State Mining University, Russia, ud@msmu.ru
