ОЦЕНКА ВИБРАЦИИ БУРОВЫХ СТАНКОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА

УДК [613.644+613.62](98) DOI: 10.37482/2687-1491-Z017

ОЦЕНКА ВИБРАЦИИ БУРОВЫХ СТАНКОВ

ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

A.Н. Никанов* ORCID: 0000-0003-3335-4721

B.П. Чащин*/** ORCID: 0000-0002-2600-0522 А.Б. Гудков*** ORCID: 0000-0001-5923-0941 О.Н. Попова*** ORCID: 0000-0002-0135-4594

А.В. Мироновская***/**** ORCID: 0000-0001-9849-2848

*Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья Роспотребнадзора (Санкт-Петербург)

**Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (Москва)

***Северный государственный медицинский университет (г. Архангельск)

****Управление Роспотребнадзора по Архангельской области (г. Архангельск)

Горнодобывающая промышленность является одной из ведущих отраслей экономики России. Работники горнодобывающих предприятий подвергаются воздействию целого комплекса вредных производственных факторов, в т. ч. вибрации. Цель исследования - провести гигиеническую оценку локальной и общей вибрации рабочих мест на буровых станках при добыче железных руд открытым способом на территории европейской части Арктической зоны Российской Федерации. Исследование выполнено на базе горно-обогатительного комбината (г. Оленегорск, Мурманская обл.). Измерение вибрации (локальной и общей) проведено на рабочих местах машинистов буровых станков СБШ-250МН при помощи виброметра и анализатора спектра «Алгоритм-02». Установлено, что параметры локальной вибрации (логарифмические уровни виброускорения в нормируемом диапазоне частот, корректированные и эквивалентные корректированные уровни виброускорения) на рычагах пульта управления не превышали предельно допустимых уровней (ПДУ), однако общая вибрация рабочих мест машинистов буровых станков превышала ПДУ. Наиболее выраженное превышение ПДУ общей технологической вибрации (категория 3 а) отмечено в низкочастотном диапазоне - на частоте 2 Гц, а также на частотах 4 и 8 Гц. Условия труда по результатам оценки параметров общей вибрации на рабочем месте (пол кабины и сиденье) машиниста бурового станка оцениваются в основном как вредные (3-й класс 1-3-й степени). Результаты выполненного исследования обосновывают необходимость разработки профилактических мероприятий по снижению интенсивности воздействия общей вибрации на организм машинистов буровых станков.

Ключевые слова: Арктическая зона РФ, добыча железной руды, буровые станки, общая вибрация, локальная вибрация, гигиеническая оценка условий труда.

Ответственный за переписку: Никанов Александр Николаевич, адрес: 184250, Мурманская обл., г. Кировск, просп. Ленина, д. 34; e-mail: krl_s-znc@mail.ru

Для цитирования: Никанов А.Н., Чащин В.П., Гудков А.Б., Попова О.Н., Мироновская А.В. Оценка вибрации буровых станков при разработке железорудных месторождений в Арктической зоне Российской Федерации // Журн. мед.-биол. исследований. 2020. Т. 8, № 3. С. 258-268. DOI: 10.37482/2687-1491-Z017

Россия занимает первое место в мире по общим и подтвержденным запасам железной руды, которые отличаются значительной глубиной залегания, имеют содержание железа 16-32 %, характеризуются большой прочностью и сложным минеральным составом. Самые крупные в мире залежи железной руды находятся в Курской магнитной аномалии. В Арктической зоне Российской Федерации (АЗРФ) также выявлены и разрабатываются месторождения железных руд мирового класса: Ковдорское, Оленегорское (Мурманская область) и Костомукшское (Республика Карелия) [1]. Здесь представлены месторождения всех генетических типов, в т. ч. мета-морфогенные - залежи железистых кварцитов, которые содержат 32-37 % железа.

Специфика промышленности в Арктике характеризуется сырьевой направленностью, которая связана с добычей и переработкой сырьевых ресурсов как для внутренних потребностей страны, так и для экспорта [2]. АЗРФ является одним из наименее экономически освоенных регионов, несмотря на то, что ее ресурсный потенциал оценивается чрезвычайно высоко. Одним из наиболее многочисленных контингентов, постоянно подвергающихся воздействию комплекса неблагоприятных производственных факторов, являются рабочие горнодобывающих предприятий. Сложность задач по эффективной профилактике заболеваний у работников основных профессий горнодобывающей промышленности в холодных климатических районах АЗРФ обусловлена возможностью сочетанного воздействия на организм вредных производственных и неблагоприятных климатических факторов [3-8]. Профессиональные заболевания от воздействия комплекса физических факторов, в частности вибрации, шума, охлаждающего микроклимата и физического перенапряжения, являются ведущими формами профессиональной патологии среди работников горнодобывающих предприятий [9-13].

Существующие в настоящее время условия труда при разработке рудных месторождений АЗРФ способствуют развитию преимущественно вибрационной болезни, нейросенсор-ной тугоухости, патологии костно-мышечной и периферической нервной систем [14-16].

Трудовая деятельность работников основных профессий при добыче железосодержащих руд связана с постоянным наличием потенциально опасных и вредных для здоровья работающих производственных факторов, и это всегда создает ту или иную степень реального риска формирования профессиональных и профессионально обусловленных заболеваний [17-20].

Цель исследования - провести гигиеническую оценку локальной и общей вибрации рабочих мест на буровых станках при добыче железных руд открытым способом на территории европейской части АЗРФ.

Материалы и методы. Исследования выполнены на базе горно-обогатительного комбината (г. Оленегорск, Мурманская обл.). Основное внимание уделено оценке вибрационного фактора. Использованы приборы контроля интенсивности производственных факторов (виброметр и анализатор спектра «Алгоритм-02») и гигиенические критерии оценки степени их вредности и опасности. Гигиеническая оценка локальной и общей вибрации, воздействующей на человека, произведена методом интегральной оценки по эквивалентному корректированному уровню виброускорения с учетом времени вибрационного воздействия на рабочих местах машинистов 10 буровых станков СБШ-250МН.

Для гигиенической оценки локальной вибрации на рычагах пульта управления буровых станков проведены измерения уровней виброускорения от 8 до 1000 Гц. Измерения общей вибрации (уровней виброускорения в октавных полосах частот от 2 до 63 Гц) на рабочем месте (пол кабины и сиденье) машинистов буровых станков проводились на разных горизонтах с учетом категории крепости пород при давлении от 75 до 100 кгс/см2. При расчете корректированного уровня виброускорения принимался во внимание тот факт, что для общей вибрации категории 3 а (технологической) значения весовых коэффициентов для направлений X и У считаются равными значениям для направления Z. Эквивалентный корректированный уровень виброускорения рассчитывался с учетом поправки на время действия вибрации у машинистов буровых станков - 6 ч (поправка равна 1,2 дБ).

Градация условий труда по степени вредности и опасности устанавливалась в зависимости от превышения фактического значения уровня исследуемого фактора над нормативной величиной - предельно допустимым уровнем (ПДУ). С учетом превышения фактического эквивалентного корректированного уровня локальной и общей вибрации над ПДУ определялся класс вредности условий труда по вибрационному фактору согласно Р 2.2.2006-05 [21]. Также рассчитывалось допустимое время работы в контакте с фактическим уровнем вибрации.

Результаты. Полученные данные свидетельствуют о том, что независимо от технических параметров бурения (категория крепости пород, давление) уровни локальной вибрации (корректированные и эквивалентные корректированные уровни виброускорения) не превышали ПДУ (табл. 1), что позволяет отнести условия труда машинистов буровых станков СБШ-250МН к допустимым (класс 2).

Оценка условий труда на рабочих местах машинистов буровых станков по воздействию общей вибрации показала, что на большинстве горных машин эквивалентный корректирован-

Таблица 1

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛОКАЛЬНОЙ ВИБРАЦИИ НА ПУЛЬТЕ УПРАВЛЕНИЯ БУРОВЫХ СТАНКОВ СБШ-250МН ПРИ ДОБЫЧЕ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Ось измерения Уровень виброускорения, дБ, на частоте, Гц Корректированный уровень виброускорения, дБ Эквивалентный корректированный уровень виброускорения*, дБ Превышение ПДУ дБ Класс условий труда

8 16 31,5 63 125 250 500 1000

Предельно допустимый уровень ПДУ

X, У, Z 123 123 129 135 141 147 153 159 126 126 - -

Станок № 77. Горизонт +20 м, категория пород: VII - 76 %, VIII - 24 %. Бурение породы. Давление 70 кгс/см2

X 103 101 105 106 98 94 97 97 106 105 - 2

У 104 109 103 103 97 95 104 96 111 110 - 2

Z 102 104 112 119 100 94 97 92 111 110 - 2

Станок № 82. Горизонт +20 м, категория пород: VII - 70 %, VIII - 30 %. Бурение породы. Давление 90 кгс/см2

X 87 97 106 105 103 95 103 107 102 101 - 2

У 92 99 105 103 106 102 104 108 102 101 - 2

Z 96 93 112 117 105 101 105 102 109 108 - 2

Станок № 70. Горизонт +40 м, категория пород: VII - 85 %, VIII - 15 %. Бурение породы. Давление 85 кгс/см2

X 99 103 101 96 99 98 102 120 104 103 - 2

У 79 76 76 74 74 88 94 109 81 80 - 2

Z 102 101 110 107 108 108 108 114 105 104 - 2

Станок № 80. Горизонт +40 м, категория пород: VII - 85 %, VIII - 15 %. Просушка скважины

X 94 101 110 110 104 101 102 107 106 105 - 2

У 112 110 106 107 102 102 104 107 114 113 - 2

Z 99 99 114 109 104 103 104 101 109 108 - 2

Окончание табл. 1

Ось измерения Уровень виброускорения, дБ, на частоте, Гц Корректированный уровень виброускорения, дБ Эквивалентный корректированный уровень виброускорения*, дБ Превышение ПДУ дБ Класс условий труда

8 16 31,5 63 125 250 500 1000

Станок № 67. Горизонт +135 м, категория пород: VI - 91 %, VIII - 9 %. Бурение породы. Давление 100 кгс/см2

X 105 117 114 117 112 103 96 83 117 116 - 2

У 98 117 115 114 106 100 102 92 116 115 - 2

I 108 118 114 116 112 109 106 83 119 118 - 2

Станок № 81. Горизонт +150 м, категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 %. Бурение породы. Давление 85 кгс/см2

X 87 114 108 114 117 107 111 110 114 113 - 2

У 84 114 111 112 108 108 110 114 113 112 - 2

I 89 99 105 118 114 109 112 108 108 107 - 2

Станок № 76. Горизонт +150 м, категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 %. Бурение породы. Давление 100 кгс/см2

X 107 101 108 116 116 110 113 109 108 107 - 2

У 92 101 113 112 118 109 116 108 109 108 - 2

I 105 99 121 114 123 115 113 102 115 114 - 2

Станок № 75. Горизонт +150 м, категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 %. Бурение породы. Давление 75 кгс/см2

X 92 99 105 109 96 97 91 98 105 104 - 2

У 87 96 107 112 102 99 93 98 105 104 - 2

I 94 99 107 108 92 89 94 98 104 103 - 2

Станок № 74. Горизонт +150 м, категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 %. Бурение породы. Давление 80 кгс/см2

X 90 106 110 102 103 104 109 117 107 106 - 2

У 98 105 103 104 105 104 107 113 105 104 - 2

I 99 98 106 108 103 102 102 110 103 102 - 2

Станок № 78. Горизонт +150 м, категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 %. Бурение породы. Давление 85 кгс/см2

X 89 96 103 108 104 113 119 105 101 100 - 2

У 92 108 100 103 102 108 116 113 108 107 - 2

I 100 91 105 114 113 103 114 117 105 104 - 2

Примечание: * - эквивалентный корректированный уровень виброускорения рассчитывался с учетом поправки на время, равной 1,2 дБ.

ный уровень виброускорения был выше ПДУ (табл. 2, см. с. 262).

На буровых станках наиболее выраженное превышение ПДУ отмечено в низкочастотном

диапазоне - на частоте 2 Гц, а также 4 и 8 Гц. Установить какую-либо устойчивую зависимость уровней вибрации от технических параметров бурения (давление, категория пород) не удалось.

Таблица 2

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОБЩЕЙ ВИБРАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ МАШИНИСТОВ БУРОВЫХ СТАНКОВ СБШ-250МН ПРИ ДОБЫЧЕ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Ось измерения Уровень виброускорения, дБ, на частоте, Гц Корректированный уровень виброускорения, дБ Допустимое время работы в смену*, мин Эквивалентный корректированный уровень виброускорения**, дБ Превышение ПДУ дБ Класс условий труда

2 4 8 16 31,5 63

ПДУ (общая вибрация категории 3а - технологическая)

X Y Z 103 100 100 106 112 118 100 480 100 - 2

Станок № 77. Категория пород: VI - 76 %, VII - 24 %. Давление 80 кгс/см2 Пол кабины

X 120 91 98 104 108 108 117 116 16 3.3

Y 123 88 97 107 107 103 120 119 19 3.4

Z 124 94 109 105 107 105 121 4,8 120 20 3.4

Сиденье

X 115 110 104 104 112 101 114 113 13 3.3

Y 118 101 103 100 106 102 115 114 14 3.3

Z 118 103 109 104 108 100 116 15 115 15 3.3

Станок № 70. Категория пород: VII - 85 %, VIII -15 %. Давление 85 кгс/см2 Пол кабины

X 119 112 107 107 99 104 117 12 116 16 3.3

Y 115 109 106 110 102 104 114 113 13 3.3

Z 118 110 105 106 108 112 116 115 15 3.3

Сиденье

X 77 69 83 92 93 93 88 87 - 2

Y 73 76 89 90 100 94 92 91 - 2

Z 71 69 89 93 98 94 92 91 - 2

Станок № 67. Категория пород: VII - 54 %, VIII - 46 %. Давление 85 кгс/см2 Сиденье

X 93 89 97 103 104 102 101 100 - 2

Y 90 96 102 105 103 99 104 103 3 3.1

Z 90 101 106 109 109 111 108 100 107 7 3.2

Станок № 80. Категория пород: VII - 85 %, VIII -15 %. Давление 95 кгс/см2 Пол кабины

X 96 91 95 98 100 103 99 98 - 2

Y 95 97 97 96 97 98 101 100 - 2

Z 85 96 101 101 101 103 103 284 102 2 3.1

Станок № 81. Категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 %. Давление 85 кгс/см2 Пол кабины

X 87 107 94 96 109 111 107 106 6 3.2

Y 93 112 99 102 109 113 114 113 13 3.3

Z 78 117 102 98 104 115 117 12 116 16 3.3

Продолжение табл. 2

Ось измерения Уровень виброускорения, дБ, на частоте, Гц Корректированный уровень виброускорения, дБ Допустимое время работы в смену*, мин Эквивалентный корректированный уровень виброускорения**, дБ Превышение ПДУ, дБ Класс условий труда

2 4 8 16 31,5 63

Станок № 81. Категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 %. Давление 85 кгс/см2 Сиденье

X 114 92 96 106 108 105 111 48 110 10 3.2

У 109 91 92 101 105 103 106 105 5 3.2

I 109 90 98 112 104 97 108 107 7 3.2

Станок № 76. Категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 % Давление 100 кгс/см2 Пол кабины

X 87 80 93 98 103 109 97 96 - 2

У 100 84 105 96 102 106 105 104 4 3.1

I 82 87 109 97 111 106 109 78 108 8 3.2

Сиденье

X 87 96 99 107 102 89 104 103 3 3.1

У 94 99 98 108 102 88 105 104 4 3.1

I 90 92 106 105 102 86 107 120 106 6 3.1

Станок № 75. Категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 %. Давление 75 кгс/см2 Пол кабины

X 84 81 91 95 102 112 95 94 - 2

У 88 84 84 93 99 113 96 95 - 2

I 82 81 94 105 106 105 101 100 - 2

Сиденье

X 81 89 93 90 100 99 95 94 - 2

У 75 99 90 92 101 100 100 99 - 2

I 78 95 91 102 108 101 101 100 - 2

Станок № 74. Категория пород: VII - 60 %, VIII - 40 %. Давление 80 кгс/см2 Пол кабины

X 79 76 90 93 107 102 96 95 - 2

У 96 80 102 104 108 106 104 103 3 3.1

I 85 81 110 99 110 114 110 60 109 9 3.2

Сиденье

X 97 78 90 97 112 98 101 100 - 2

У 100 78 88 98 111 97 101 100 - 2

I 101 84 101 101 109 95 104 240 103 3 3.1

Станок № 82. Категория пород: VII - 70 %, VIII - 30 %. Давление 90 кгс/см2 Пол кабины

X 73 86 88 92 110 108 97 96 - 2

У 72 80 86 95 110 104 98 97 - 2

I 71 90 97 100 109 102 102 397 101 1 3.1

Примечания: * - допустимое время воздействия вибрации в смену указано с учетом максимального эквивалентного корректированного уровня виброускорения; ** - эквивалентный корректированный уровень виброускорения рассчитывался с учетом поправки на время, равной 1,2 дБ.

Окончание табл. 2

Ось измерения Уровень виброускорения, дБ, на частоте, Гц Корректированный уровень виброускорения, дБ Допустимое время работы в смену*, мин Эквивалентный корректированный уровень виброускорения**, дБ Превышение ПДУ дБ Класс условий труда

2 4 8 16 31,5 63

Станок № 82. Категория пород: VII - 70 %, VIII - 30 %. Давление 90 кгс/см2 Сиденье

X 85 100 94 93 102 103 101 100 - 2

У 90 99 97 98 107 108 102 101 1 3.1

I 82 103 94 103 100 96 104 240 103 3 3.1

Станок № 78. Категория пород: VII - 70 %, VIII - 30 %. Давление 85 кгс/см2 Пол кабины

X 109 92 95 96 105 105 106 148 105 5 3.1

У 107 84 90 99 108 106 104 103 3 3.1

I 104 87 107 101 112 106 105 104 4 3.1

Сиденье

X 94 87 99 107 108 99 104 103 3 3.1

У 93 90 102 107 109 103 105 104 4 3.1

I 96 89 112 97 101 95 112 39 111 11 3.2

Необходимо отметить, что параметры общей вибрации на полу кабины машиниста бурового станка были, как правило, выше, чем на сиденье.

Условия труда машиниста бурового станка соответствуют допустимым (класс 2) в 33,3 % случаев измерений, являются вредными (класс 3) -в 66,7 %, в т. ч. класс 3.1 установлен в 26,0 % случаев, класс 3.2 - в 11,1 %, класс 3.3 - в 22,2 %, класс 3.4 - в 7,4 %. Анализ параметров общей вибрации на сиденье машиниста бурового станка позволил классифицировать условия труда как допустимые в 27,0 % случаев измерений, вредные - в 63,0 %, в т. ч. класс 3.1 присвоен в 33,3 % случаев, класс 3.2 - в 18,6 %, класс 3.3 -в 11,1 %. Допустимое время контакта с общей вибрацией при вредных условиях труда класса 3.1 составляет от 120 до 397 мин, 3.2 - от 39 до 100 мин, 3.3 - от 12 до 15 мин, 3.4 - 4,8 мин.

Условия труда по результатам оценки параметров общей вибрации на рабочем месте

(пол кабины и сиденье) машиниста бурового станка оцениваются в основном как вредные (класс 3.1-3.3). Обращает внимание, что при выполнении процедуры «просушка скважины» параметры общей вибрации значительно превышали ПДУ. На полу кабины машиниста по оси У уровни виброускорения превышали ПДУ в октавных полосах частот 2-8 Гц на 34-40 дБ, 16 и 31,5 Гц - на 9-20 дБ.

Высокие параметры общей технологической вибрации (категория 3 а) на буровых станках указывают на необходимость применения мер защиты работающих от воздействия данного вредного фактора.

Обсуждение. Специфика трудовой деятельности работников горнодобывающих предприятий, осуществляющих добычу полезных ископаемых открытым способом в условиях АЗРФ, связана с воздействием на организм человека комплекса вредных про-

изводственных (вибрация, шум, физические перегрузки, неблагоприятный микроклимат) и климатических факторов (специфических и неспецифических) [7, 8, 10, 13, 22, 23]. Зафиксированные уровни локальной и общей вибраций на рабочих местах машинистов буровых станков СБШ-250МН сопоставимы с результатами исследований аналогичной горной техники, эксплуатируемой в горнодобывающей промышленности [4, 9, 11]. Установлено, что параметры локальной вибрации (логарифмические уровни виброускорения в нормируемом диапазоне частот, корректированные и эквивалентные корректированные уровни виброускорения) на рычагах пульта управления не превышают предельно допустимых значений. Оценка параметров вибрационного фактора на рабочих местах машинистов буровых станков при выполнении буровых работ свидетельствует о наличии параметров общей вибрации, превышающих ПДУ Более высокие уровни общей вибрации отмечены на полу и несколько ниже - на сиденье машинистов бу-

ровых станков, что позволяет оценить условия труда машинистов буровых станков как вредные - 3-й класс 1-3-й степени. Наибольшее значение в формировании нарушений здоровья у бурильщиков представляют параметры общей вибрации, превышающие ПДУ на 7-20 дБ (класс условий труда 3.2-3.4), что составляет 40,7 % от всех выполненных замеров на полу кабины.

Таким образом, гигиеническая оценка параметров локальной и общей вибрации рабочих мест на буровом оборудовании при проведении открытых добычных работ на территории европейской части АЗРФ позволила объективизировать данные об условиях труда машинистов буровых станков. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости разработки профилактических мероприятий (санитарно-технологических и санитарно-технических) по снижению интенсивности воздействия общей вибрации на организм машинистов буровых станков.

Конфликт интересов отсутствует.

Список литературы

1. Юшкин Н.П., Бурцев И.Н. Минеральные ресурсы Российской Арктики // Север как объект комплексных региональных исследований / отв. ред. В.Н. Лаженцев. Сыктывкар: Коми науч. центр УрО РАН, 2005. С. 50-84.

2. Журавлев П.С., Зарецкая О.В., Подоплекин А.О., Репневский А.В., Тамицкий А.М. Арктика в системе международного сотрудничества и соперничества. Архангельск: Солти, 2015. 168 с.

3. Гудков А.Б., Попова О.Н., Небученных А.А., Богданов М.Ю. Эколого-физиологическая характеристика климатических факторов Арктики. Обзор литературы // Морская медицина. 2017. Т. 3, № 1. С. 7-13. DOI: 10.22328/2413-5747-2017-3-1-7-13

4. Сааркоппель Л.М. Сравнительная оценка состояния здоровья рабочих горнорудной промышленности // Медицина труда и промышл. экология. 2007. № 12. С. 17-22.

5. Vanerkar A.P., Kulkarni N.P., Zade P.D., Kamavisdar A.S. Whole Body Vibration Exposure in Heavy Earth Moving Machinery Operators of Metalliferous Mines // Environ. Monit. Assess. 2008. Vol. 143, № 1-3. P. 239-245.

6. Никанов А.Н., Гудков А.Б., Попова О.Н., Чащин В.П., Пешкова А.П., Мироновская А.В. Условия труда при добыче и переработке редкоземельных металлов в Арктической зоне Российской Федерации // Журн. мед.-биол. исследований. 2019. Т. 7, № 4. С. 444-551. DOI: 10.17238/issn2542-1298.2019.7.4.444

7. Rintamaki H., Jussila K., Rissanen S., Oksa J., Manttari S. Work in Arctic Open-Pit Mines: Thermal Responses and Cold Protection // Barents Newsl. Occup. Health Saf. 2015. Vol. 18, № 1. P. 6-8.

8. Burstrom L., Aminoff A., Bjor B., Manttari S., Nilsson T., Pettersson H., Rintamaki H., Rodin I., Shilov V., Talykova L., Vaktskjold A., Wahlstrom J. Musculoskeletal Symptoms and Exposure to Whole-Body Vibration Among Open-Pit Mine Workers in the Arctic // Int. J. Occup. Med. Environ. Health. 2017. Т. 30, № 4. С. 553-564.

9. Горбанев СА., Сюрин С.А. Профессиональная патология при добыче железной руды в Кольском Заполярье // Гигиена и санитария. 2019. Т. 98, № 6. С. 625-630. DOI: 10.18821/0016-9900-2019-98-6-625-630

10. Сюрин С.А., Горбанев С.А. Особенности профессиональной патологии в Арктической зоне России: Факторы риска, структура, распространенность // Вестн. Урал. мед. акад. науки. 2019. Т. 16, № 2. С. 237-244. DOI: 10.22138/2500-0918-2019-16-2-237-244

11. Сюрин С.А., Горбанев С.А. Производственная вибрация и вибрационная патология на предприятиях в Арктике // Рос. Арктика. 2019. № 6. С. 28-36. DOI: 10.24411/2658-4255-2019-10064

12. Bovenzi M., SchustM., Mauro M. An Overview of Low Back Pain and Occupational Exposures to Whole-Body Vibration and Mechanical Shocks // Med. Lav. 2017. Vol. 108, № 6. Р. 419-433.

13. Burström L., Hyvärinen V., Johnsen M., Pettersson H. Exposure to Whole-Body Vibration in Open-Cast Mines in the Barents Region // Int. J. Circumpolar Health. 2016. Vol. 75. Art. № 29373.

14. Быков В.Р., ТалыковаЛ.В., Михалева В.С. Риск развития болезней системы кровообращения у работников открытого рудника Северо-Западной фосфорной компании в условиях Арктики // Экология человека. 2017. № 11. С. 29-33.

15. Scandfer M., Talykova L., Brenn T., Nilsson T., VaktskjoldA. Low Back Pain Among Mineworkers in Relation to Driving, Cold Environment and Ergonomics // Ergonomics. 2014. Vol. 57, № 10. P. 1541-1548.

16. Campbell R.A., Janco M.R., Hacker R.I. Hand-Arm Vibration Syndrome: A Rarely Seen Diagnosis // J. Vasc. Surg. Cases Innov. Tech. 2017. Vol. 3, № 2. P. 60-62.

17. Горбанев С.А., Федоров В.Н., Тихонова Н.А. О состоянии и совершенствовании управления санитарно-эпидемиологическим благополучием в Арктической зоне Российской Федерации // Экология человека. 2019. № 10. С. 4-14. DOI: 10.33396/1728-0869-2019-10-4-14

18. Smets M.P.H., Eger T.R., Grenier S.G. Whole-Body Vibration Experienced by Haulage Truck Operators in Surface Mining Operations: A Comparison of Various Analysis Methods Utilized in the Prediction of Health Risks // Appl. Ergon. 2010. Vol. 41, № 6. P. 763-770.

19. Kurtul S., Türk M. Vibration Related White Finger Disease: A Case Report // Eur. Res. J. 2019. Vol. 5, № 1. P. 226-229.

20. Poole C.J.M., Cleveland T.J. Vascular Hand-Arm Vibration Syndrome - Magnetic Resonance Angiography // Occup. Med. (Lond.). 2016. Vol. 66, № 1. Р. 75-78.

21. Р 2.2.2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. M., 2005. 105 с.

22. Чащин В.П., Гудков А.Б., Чащин М.В., Попова О.Н. Предиктивная оценка индивидуальной восприимчивости организма человека к опасному воздействию холода // Экология человека. 2017. № 5. С. 3-13.

23. Ким Л.Б. Транспорт кислорода при адаптации человека к условиям Арктики и кардиореспираторной патологии. Новосибирск: Наука, 2015. 216 с.

References

1. Yushkin N.P., Burtsev I.N. Mineral'nye resursy Rossiyskoy Arktiki [Mineral Resources of the Russian Arctic]. Lazhentsev V.N. (ed.). Sever kak ob"ekt kompleksnykh regional'nykh issledovaniy [North as an Object of Integrated Regional Studies]. Syktyvkar, 2005, pp. 50-84.

2. Zhuravlev P.S., Zaretskaya O.V., Podoplekin A.O., Repnevskiy A.V, Tamitskiy A.M. Arktika v sisteme mezhdunarodnogo sotrudnichestva i sopernichestva [The Arctic in the System of International Cooperation and Rivalry]. Arkhangelsk, 2015. 168 р.

3. Gudkov A.B., Popova O.N., Nebuchennykh A.A., Bogdanov M.Yu. Ekologo-fiziologicheskaya kharakteristika klimaticheskikh faktorov Arktiki. Obzor literatury [Ecological-Physiological Characteristic of Northern Climatic Factors. Literature Review]. Morskaya meditsina, 2017, vol. 3, no. 1, pp. 7-13. DOI: 10.22328/2413-5747-2017-3-1-7-13

4. Saarkoppel' L.M. Sravnitel'naya otsenka sostoyaniya zdorov'ya rabochikh gornorudnoy promyshlennosti [Comparative Evaluation of Health State in Workers of Metal Mining Industry]. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya, 2007, no. 12, pp. 17-22.

5. Vanerkar A.P., Kulkarni N.P., Zade P.D., Kamavisdar A.S. Whole Body Vibration Exposure in Heavy Earth Moving Machinery Operators of Metalliferrous Mines. Environ. Monit. Assess., 2008, vol. 143, no. 1-3, pp. 239-245.

6. Nikanov A.N., Gudkov A.B., Popova O.N., Chashchin V.P., Peshkova A.P., Mironovskaya A.V Working Conditions at Mining and Processing of Rare-Earth Metals in the Arctic Zone of the Russian Federation. J. Med. Biol. Res., 2019, vol. 7, no. 4, pp. 444-551. DOI: 10.17238/issn2542-1298.2019.7.4.444

7. Rintamaki H., Jussila K., Rissanen S., Oksa J., Manttari S. Work in Arctic Open-Pit Mines: Thermal Responses and Cold Protection. Barents Newsl. Occup. Health Saf., 2015, vol. 18, no. 1, pp. 6-8.

8. Burstrom L., Aminoff A., Bjor B., Manttari S., Nilsson T., Pettersson H., Rintamaki H., Rodin I., Shilov V., Talykova L., Vaktskjold A., Wahlstrom J. Musculoskeletal Symptoms and Exposure to Whole-Body Vibration Among Open-Pit Mine Workers in the Arctic. Int. J. Occup. Med. Environ. Health., 2017, vol. 30, no. 4, pp. 553-564.

9. Gorbanev S.A., Syurin S.A. Professional'naya patologiya pri dobyche zheleznoy rudy v Kol'skom Zapolyar'e [Occupational Pathology in the Iron Mining in the Kola Arctic]. Gigiena i sanitariya, 2019, vol. 98, no. 6, pp. 625-630. DOI: 10.18821/0016-9900-2019-98-6-625-630

10. Syurin S.A., Gorbanev S.A. Osobennosti professional'noy patologii v Arkticheskoy zone Rossii: Faktory riska, struktura, rasprostranennost' [Features of Occupational Pathology in the Russian Arctic Zone: Risk Factors, Structure, Prevalence]. Vestnik Ural'skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki, 2019, vol. 16, no. 2, pp. 237-244. DOI: 10.22138/2500-0918-2019-16-2-237-244

11. Syurin S.A., Gorbanev S.A. Proizvodstvennaya vibratsiya i vibratsionnaya patologiya na predpriyatiyakh v Arktike [Production Vibration and Vibration-Related Pathology at Enterprises in the Arctic]. Rossiyskaya Arktika, 2019, no. 6, pp. 28-36. DOI: 10.24411/2658-4255-2019-10064

12. Bovenzi M., Schust M., Mauro M. An Overview of Low Back Pain and Occupational Exposures to Whole-Body Vibration and Mechanical Shocks. Med. Lav., 2017, vol. 108, no. 6, pp. 419-433.

13. Burstrom L., Hyvarinen V., Johnsen M., Pettersson H. Exposure to Whole-Body Vibration in Open-Cast Mines in the Barents Region. Int. J. Circumpolar Health, 2016, vol. 75. Art. no. 29373.

14. Bykov V.R., Talykova L.V., Mikhaleva V.S. Risk razvitiya bolezney sistemy krovoobrashcheniya u rabotnikov otkrytogo rudnika Severo-Zapadnoy fosfornoy kompanii v usloviyakh Arktiki [Risk of Circulatory Diseases Development Among the Open-Pit Mine Workers in the North-Western Phosphorous Company in the Arctic]. Ekologiya cheloveka, 2017, no. 11, pp. 29-33.

15. Scandfer M., Talykova L., Brenn T., Nilsson T., Vaktskjold A. Low Back Pain Among Mineworkers in Relation to Driving, Cold Environment and Ergonomics. Ergonomics, 2014, vol. 57, no. 10, pp. 1541-1548.

16. Campbell R.A., Janco M.R., Hacker R.I. Hand-Arm Vibration Syndrome: A Rarely Seen Diagnosis. J. Vasc. Surg. CasesInnov. Tech., 2017, vol. 3, no. 2, pp. 60-62.

17. Gorbanev S.A., Fedorov V.N., Tikhonova N.A. O sostoyanii i sovershenstvovanii upravleniya sanitarno-epidemiologicheskim blagopoluchiem v Arkticheskoy zone Rossiyskoy Federatsii [State and Improvement of Sanitary and Epidemiological Welfare Management in the Russian Arctic]. Ekologiya cheloveka, 2019, no. 10, pp. 4-14. DOI: 10.33396/1728-0869-2019-10-4-14

18. Smets M.P.H., Eger T.R., Grenier S.G. Whole-Body Vibration Experienced by Haulage Truck Operators in Surface Mining Operations: A Comparison of Various Analysis Methods Utilized in the Prediction of Health Risks. Appl. Ergon., 2010, vol. 41, no. 6, pp. 763-770.

19. Kurtul S., Türk M. Vibration Related White Finger Disease: A Case Report. Eur. Res. J., 2019, vol. 5, no. 1, pp. 226-229.

20. Poole C.J.M., Cleveland T.J. Vascular Hand-Arm Vibration Syndrome - Magnetic Resonance Angiography. Occup. Med. (Lond.), 2016, vol. 66, no. 1, pp. 75-78.

21. R2.2.2006-05. Guide on Hygienic Assessment of Factors of Working Environment and Work Load. Criteria and Classification of Working Conditions. Moscow, 2005. 105 p. (in Russ.).

22. Chashchin V.P., Gudkov A.B., Chashchin M.V., Popova O.N. Prediktivnaya otsenka individual'noy vospriimchivosti organizma cheloveka k opasnomu vozdeystviyu kholoda [Predictive Assessment of Individual Human Susceptibility to Damaging Cold Exposure]. Ekologiya cheloveka, 2017, no. 5, pp. 3-13.

23. Kim L.B. Transport kisloroda pri adaptatsii cheloveka k usloviyam Arktiki i kardiorespiratornoy patologii [Oxygen Transport at Human Adaptation to the Arctic and Cardiorespiratory Disease]. Novosibirsk, 2015. 216 p.

DOI: 10.37482/2687-1491-Z017

Aleksandr N. Nikanov* ORCID: 0000-0003-3335-4721 Valeriy P. Chashchin*/** ORCID: 0000-0002-2600-0522 Andrey B. Gudkov*** ORCID: 0000-0001-5923-0941 Ol'ga N. Popova*** ORCID: 0000-0002-0135-4594 Anastasiya V. Mironovskaya***/**** ORCID: 0000-0001-9849-2848

*The Northwest Public Health Research Center (St. Petersburg, Russian Federation)

**National Research University Higher School of Economics

(Moscow, Russian Federation)

***Northern State Medical University (Arkhangelsk, Russian Federation)

****Russian Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection

and Human Wellbeing in the Arkhangelsk Region (Arkhangelsk, Russian Federation)

ASSESSMENT OF DRILLING RIG VIBRATION AT IRON ORE MINING IN THE ARCTIC ZONE OF THE RUSSIAN FEDERATION

The mining industry is one of the leading sectors of Russian economy. Meanwhile, miners are exposed to a range of workplace hazards, including vibration. The purpose of this study was to conduct a hygienic assessment of local and general vibration on drilling equipment during open cast iron ore mining in the European part of the Arctic zone of the Russian Federation. The research was performed at Olenegorsk Mining and Processing Plant (Murmansk Region). Vibration (local and general) was measured at workplaces of SBSh-250MN drilling rig operators using Algoritm-02 vibration meter and spectrum analyser. It was established that the parameters of local vibration (logarithmic levels of vibration acceleration in the normalized frequency range, corrected and equivalent corrected levels of vibration acceleration) on the control panel levers did not exceed the permissible exposure limits; however, general workplace vibration of the drilling rigs exceeded the permissible exposure limits. The most pronounced excess of the general technological vibration (category 3a) was detected in the low-frequency range: at the frequencies of 2, 4 and 8 Hz. According to the results of evaluating the parameters of general workplace vibration (cabin floor and seat), the working conditions of drilling rig operators are considered to be hazardous (class 3, 1st - 3rd degree). Thus, the results of the study indicate the need to develop preventive measures in order to reduce the effects of general vibration on drilling rig operators.

Keywords: Arctic zone of the Russian Federation, iron ore mining, drilling equipment, general vibration, local vibration, hygienic assessment of working conditions.

Поступила 20.02.2020 Принята 30.07.2020

Received 20 February 2020

__Accepted 30 July 2020

Corresponding author: Aleksandr Nikanov, address: prosp. Lenina 34, Kirovsk, 184250, Murmanskaya oblast', Russian Federation; e-mail: krl_s-znc@mail.ru

For citation: Nikanov A.N., Chashchin V.P., Gudkov A.B., Popova O.N., Mironovskaya A.V. Assessment of Drilling Rig Vibration at Iron Ore Mining in the Arctic Zone of the Russian Federation. Journal of Medical and Biological Research, 2020, vol. 8, no. 3, pp. 258-268. DOI: 10.37482/2687-1491-Z017