CC BY
43
© C.B. Чмыхалова, P.P. Азизов, 2012
УДК 622
C.B. Чмыхалова, Р.Р. Азизов
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА БЕЗОПАСНОСТЬ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Рассмотрены проблемы состояния промышленной и экологической безопасности на горнодобывающих объектах. Проанализировано их взаимодействие. Ключевые слова: горная промышленность, промышленная и экологическая безопасность, человеческий фактор.
Проблемы состояния промышленной и экологической безопасности на опасных производственных объектах, подлежащих декларированию промышленной безопасности, на которых ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях в соответствии с российским законодательством являются предметом постоянного и пристального внимания надзорной и контрольной деятельности Ростехнадзора.
В основе проектирования, строительства, эксплуатации, реконструкции капитального ремонта и других видов деятельности опасного производственного объекта лежат требования промышленной безопасности, изложенные в Федеральном законе «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [1], в соответствии с которым под промышленной безопасностью опасных производственных объектов понимается состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий ука-
занных аварий. На опасном производственном объекте для осуществления технологического процесса применяются технические устройства -машины, технологическое оборудование, системы машин и (или) оборудования, агрегаты, аппаратура, механизмы. Требования промышленной безопасности к таким объектам - условия, запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержатся в нормативных правовых актах и нормативных документах, относящихся к сфере деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.
Эффективность и безопасность работы горнодобывающих предприятий в значительной степени зависит от уровня профессиональной подготовки и навыков управления промышленной и экологической безопасностью управленческого и производственного персонала [1], [2] и др. Горная промышленность является одной из наиболее опасных как в отношении производственных условий, так и в плане воздействия на окружающую среду [3].
Оценка ситуации в районе добычи полезного ископаемого и влияние антропогенной нагрузки на компоненты природной среды (земельные, почвенные, водные, биологические ресурсы) учитываются при выполнении проектных работ и выборе способа разработки и технологического оборудования. Это позволяет максимально снизить стресс окружающей среде на протяжении всего жизненного цикла опасного производственного объекта: при строительстве, эксплуатации, модернизации (ликвидации). В различные периоды жизненного цикла объекта источники воздействия, а следовательно и отклик окружающей среды на эти воздействия будут различными.
Особую роль при обеспечении безопасной работы горного предприятия играет человеческий фактор. Важность его для данной отрасли определяется следующими условиями, отражающими специфику горного производства [4]:
дискомфортными тяжелыми условиями труда, трудоемкостью и большими физическими нагрузками, сложностью и разнообразием технологических операций, высокой травмо-опасностью с тяжелыми последствиями, влиянием климатических факторов, вибрации, запыленности, и др.
Система организации и управления добычей полезных ископаемых на горнодобывающем предприятии
должна учитывать эти особенности, а также обеспечить движение потоков полезного ископаемого и пустой породы, работу технологического оборудования, предотвратить возникновение аварийных ситуаций, своевременного обеспечивать очистной фронт для равномерной загрузки персонала и другие технологические процессы, и контролировать чтобы
все протекающие в организации процессы осуществлялись своевременно и качественно.
В реальной жизни индивидуальные особенности психического и физиологического характера исполнителей будут вносить коррективы даже в четко определенные инструкции, накладывая свои индивидуальные особенности и характер на штатный регламентированный порядок исполнения решений [5].
Человек, как биологический вид, является неотъемлемой частью природы, значит изменения в окружающей среде, коснутся самого человека. Можно предположить, что негативное воздействие на окружающую среду (выбросы в атмосферу, сбросы в водные объекты, электромагнитные поля, разрушение ландшафтов, техногенные геохимические загрязнения и др.) приведут к ухудшению физического и психологического состояния человека, что в конечном итоге отразится на безопасности технологического процесса опасного производственного объекта.
Измененная окружающая среда также оказывает воздействие на технологический процесс добычи: происходит изменение физического и психологического состояния сотрудников, качества работы технологического оборудования, что приводит к снижению уровня безопасности [4].
Для создания системы безопасности горного предприятия с учетом безопасности окружающей среды необходимо провести анализ взаимодействия технологической и природной сред на горнодобывающем предприятии по следующим направлениям:
1. Определение факторов безопасности горного предприятия с учетом обеспечения безопасности окружающей среды;
Рис. 1. Факторы безопасности горного предприятия с учетом обеспечения безопасности окружающей среды
2. Определение механизмов воздействия добычи полезных ископаемых на природные компоненты;
3. Выявление влияния различных факторов на психофизическое состояние работника;
4. Разработка укрупненного алгоритма создания эффективной системы безопасности горного предприятия с учетом безопасности в окружающей среде.
Рассмотрим факторы безопасности горнодобывающего предприятия (рис. 1). Эти факторы определены технологическим процессом добычи полезного ископаемого из недр земли. Отличительной особенностью горнодобывающего предприятия является постоянное взаимодействие с окружающей средой как в технологическом процессе добычи, так и как хозяйственного объекта, находящегося в окружающей природной среде, занимающего определенную территорию, использующего для технологического процесса отвод земли, осуществляющего выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, сбросы в гидросферу в виде шахтного и карьерно-
го водоотлива и хозяйственно-бытовых стоков, складирующего технологические и хозяйственно-бытовые отходы.
Обеспечение безопасности функционирования горного предприятия как сложной системы затрудняют факторы, сформулированные в [4]: рассредоточенность производственных участков на территории предприятия, что связано со спецификой добычи полезных ископаемых, разнородность технологических процессов (очистные работы, подготовительные работы, взрывные работы, транспорт, вентиляция и т. д.); динамичность производственных процессов, сложный характер учета специфических факторов горного производства, влияющих на безопасность труда, значение человеческого фактора и др.
По С.П. Горшкову выемка и аккумуляция горных масс представляет собой изменение геолого-геоморфологических условий, защита горнодобывающих предприятий от затопления - изменение гидрологических и гидрогеологических условий, многие виды работ, при которых запыляется
Негативные процессы 8 литосфере:
- выветривание и почвообразование:
- поверхностный смыв и нймьш:
- овражная эроэия;
- р&эушелчм н обвалы:
- осыпи:
- онлывгшы:
- просадки;
- уплотнение пород:
- сдвижение пород в массиве;
- оседание поверхности с образованием мульд н разрывов:
- образование провалов;
- Гордые удары и стреляние обломками:
- в не чинные выбрось! пород, воды, газов:
- прорывы вод и плывунов;
- суффошоЕно-карстовое разрушение:
- подземные пожары;
- самовозгорание терриконов:
- термические оползни.
Рис. 2. Механизм возаействия добычи полезных ископаемых на природные компоненты
воздух - изменение метеорологических условий [6]. В общем виде воздействие горнодобывающего предприятия на окружающую среду представлено на рис. 2. Воздействие на окружающую среду при аварийной ситуации может быть более сильным, но и более кратковременным.
Взаимодействие с природной средой на горнодобывающем предприятии происходит как в ходе технологического процесса (изъятие горной массы их природной среды и привне-
сение в нее загрязняющих веществ в результате этого изъятия).
1. На безопасность горнодобывающего предприятия могут оказывать влияние аварии природного характера, которые вызваны стихийными явлениями, не связанными с ведением горных работ (ураганы, наводнения и т.п.). Эти проблемы для населения и хозяйственных объектов исследованы, например, в [7] и др.
2. Природная среда, участвующая в технологическом процессе
оказывает существенное влияние на безопасность горнодобывающего предприятия (природно-технологи-ческие факторы горных предприятий).
Антропогенное воздействие горнодобывающего предприятия связано с изъятием вещества (полезного ископаемого) из недр. Это изъятие осуществляется в технологическом процессе с применением технических средств. При этом нарушается существовавшее прежде естественно природное равновесие.
Массив горных пород, подвергающийся технологическому разрушению, является источником взрывоопасных и токсичных газов и пыли, а также потенциально опасен с точки зрения обрушений и провалов (на поверхности), затоплений и самовозгорания. К явлениям природно-технологического характера можно отнести обрушение кровли, взрывы и воспламенения пыли и метана, эндогенные пожары, горные удары, в результате которых происходит обвал горных пород внутри копи и др.
Для обеспечения безопасности горных работ важнейшим условием является знание закономерностей поведения массива пород при том или ином воздействии на него и умение под него подстроиться. Отсюда ясно, что все основные технические решения при выборе технологической схемы предприятия, выборе средств механизации, режима их работы и производственного контроля должны учитывать эти закономерности, чтобы обеспечить безаварийную и эффективную работу горнодобывающего предприятия.
К авариям природно-технологи-ческого характера можно, например, отнести следующие аварии: на шахте Распадская, расположенной в Меж-
дуреченске Кемеровской области произошел взрыв, предположительно, метана; эндогенный пожар в ОАО «Шахта «Заречная» (Южно-Сибирское управление Ростехнадзора); обрушение горной массы на шахте «Яковлев-ская», затопление горных выработок в ОАО «Высокогорский ГОК» (Уральское управление) и др. [8], проблемы техногенной аварии в г. Березники, Пермского края, сопровождающиеся взрывами газа, землетрясениями, проседанием почвы и др. [9].
3. Обеспечение безопасности технологического процесса - в первую очередь зависит от исправности оборудования и соблюдения правил техники безопасности при работе с технологическим оборудованием на горнодобывающих предприятиях. К авариям технического характера отнесены те, причиной которых стали факторы, связанные с надежностью и безопасностью технических систем [8].
На предприятиях угольной промышленности в 1-м полугодии 2010 г. произошло 5 несчастных случаев со смертельным исходом, связанных с машинами и механизмами [10].
К авариям технического характера можно отнести аварии в результате нарушения правил эксплуатации технологического оборудования.
Пример такой аварии: при выполнении работ на дробильно-сортиро-вочном комплексе карьера стройкам-ня «Ахта» ЗАО «Уралстройщебень» дробильщика затянуло в хвостовой барабан главного конвейера [8].
Такие аварии случаются при эксплуатации автотранспорта, бульдозеров и железнодорожного транспорта:
- наезд автомобилей, бульдозеров и железнодорожного транспорта на персонал из-за несоблюдения элементарных правил безопасности и дорожного движения, как водителями,
так и пострадавшими. (ОАО «Перво-уральское рудоуправление»;
- падение (опрокидывание) транспортных средств с уступов и карьерных дорог;
4. К авариям, связанным с человеческим фактором, можно отнести, например, падение машиниста конвейера, падение с высоты, касание питающего кабеля, находящегося под напряжением и др. [8].
Все перечисленные аварии происходят в основном по организационным причинам: из-за неэффективности или отсутствия производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности, нарушения правил безопасности, технологической и трудовой дисциплины как руководителями, так и самими пострадавшими, неосторожных или несанкционированных действий исполнителей работ, без разработки качественных проектов организации работ и ознакомления с ними исполнителей работ [8].
5. Влияние на окружающую среду и влияние окружающей среды на технологический процесс горнодобывающего предприятия.
При анализе произошедших аварий не учитывают их воздействие на окружающую среду - создание дополнительного экологического стресса на прилегающей к горному предприятию территории.
Приведем примеры негативного влияния горного производства на окружающую среду [8].
- на шахтах «Распадская» и «Заречная» в результате пожаров в окружающую среду попали токсичные вещества [8, 9];
- на шахте «Естюнинская» (ОАО «Высокогорский ГОК», Уральское управление)» в районе рудничного двора гор. 120 м в недействующем рудоспуске загорелся мусор, в окружающую среду попали токсичные вещества [8];
- взрыв на той же шахте Естюнинская ОАО "Высокогорский ГОК" (входит в Evraz Group) произошел в двух металлических вагонетках, перевозивших аммонит общим весом 3960 кг. В результате через вентиляцию в окружающую среду поступило значительное количество токсичных веществ [8].
Загрязнение окружающей среды приводит к ухудшению показателей
Рис. 3. Влияние различных факторов на психофизиологическое состояние работника
психофизиологического состояния работника, что в свою очередь влияет на аварийность технологических процессов и в конечном итоге приводит к еще большему ухудшению состояния окружающей среды [5].
В исследованиях Шувалова Ю.В. [5], выделены группы экзогенных (внешних) и эндогенных (внутренних) факторов, влияющих психофизиологическое состояние здоровья человека. Установлена взаимосвязь между состоянием природной окружающей среды, психофизиологическим состоянием работника, условиями труда, и аварийностью хозяйственных объектов. Эти данные систематизированы и представлены на рис. 3.
Масштабы и интенсивность отработки месторождений и мощности применяемых агрегатов и машин современного горного производства столь велики, что аварии носят сокрушительный характер, гибнут люди и наносится непоправимый ущерб
окружающей среде.
На рис. 4 представлена укрупненная схема системы безопасности горного предприятия: «промышленная безопасность - экологическая безопасность - промышленная безопасность».
Горные предприятия относятся к опасным производственным объектам, руководители и специалисты, ответственные за экологическую и промышленную безопасность на своих предприятиях должны себе представлять этико-экологические аспекты всей своей деятельности и деятельности их предприятий.
Как показывает практика работы Ростехнадзора РФ, к сожалению, большинство руководителей предприятий слабо подготовлено к управлению в сфере обеспечения безопасности. Отсюда и отсутствие планомерной работы по организации и регулированию деятельности по улучшению условий и труда и работе с
Рис. 4. Комплексная система «промышленная безопасность - экологическая безопасность - промышленная безопасность»
персоналом. В итоге во многих случаях вся работа по управлению безопасностью сводится к борьбе не с причинами травматизма, а со следствиями неправильной организации работ [8].
Один из путей снижения аварийности и травматизма на горных объектах - организация системного подхода к решению названных проблем с учётом мирового опыта, начиная от стадии проектирования до ликвидации горных объектов. Реализация этого подхода возможна только в случае создания в горнодобывающей компании эффективных систем управления промышленной безопасностью, обеспечивающих включение широкого круга должностных лиц производственного контроля на всех уровнях управления компании [8].
1. Федеральный закон Российской Федерации от 21.07.1997 №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственный объектов» (с изменениями)
2. Федеральный закон от 10.01.2002 N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (с изменениями)
3. Чмыхалова C.B., Каледина Н.О., Субботин А. И. Современные проблемы управления природной и промышленной безопасностью в горнодобывающей промышленности (доклад) Сборник докладов на международной научной сессии «Управление природными и техногенными рисками», Болгария, София, Горно-геологический университет им. Св. Ивана Риль-ского, Изд-во «Св. Иван Рилски», 2001, с. 79 - 81.
Отсюда вытекает необходимость рассматривать вопросы безопасности комплексно, как систему «промышленная безопасность - экологическая безопасность - промышленная безопасность», что требует овладения руководителями и исполнителями необходимым и достаточным уровнем знаний и умений для эффективного и безопасного выполнения штатной деятельности, т.е. владение способами (методами) выбора, принятия и исполнения решения конкретных типовых профессиональных задач, учитывающих особенности производственных процессов, среды обитания человека и его психофизиологические особенности и исключающих (сводящих к минимуму) негативные последствия производственной деятельности.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
4. Даянц Д.Г. Кадровый менеджмент на горных предприятиях. М.: Издательство Московского государственного горного университета. 1994, - 192 с.
5. Шувалов Ю.В. Безопасность жизнедеятельности трудящихся в горнодобывающих регионах Севера. - Санкт-Петербург: Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы. - 2006. 640 с.
6. Горшков С. П. Концептуальные проблемы геоэкологии: Учебное пособие. -Смоленск: Изд-во Смоленского гуманитарного университета, 1998. - 448 с.
7. Мягков С.М. География природного риска. - М.: Изд. МГУ, 1995. - 224 с.
8. http// www.safety.ru
9. http://ru.wikipedia.org
10. http// www.safeprom.ru ЕИЗ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Чмыхалова Светлана Валерьевна - кандидат технических наук, доцент, профессор каф. ИЗОС, Московский государственный горный университет, ud@msmu.ru
Азизов Рустам Рамилевич - ведущий специалист-эксперт Центрального управления Ростех-надзора.
