CC BY
12
УДК: 658.382.3; 621.314 DOI 10.46689/2218-5194-2022-2-1-102-113
СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА В НЕФТЯНЫХ ШАХТАХ, РАБОТАЮЩАЯ ПО ПРИНЦИПУ «БЕРЕЖЛИВОГО ПРОИЗВОДСТВА»
А.В. Николаев, П.В. Максимов, А.В. Кычкин, В.П. Постников
Предложен новый способ проветривания уклонного блока нефтяной шахты, при котором подача свежего воздуха будет осуществляться по горным выработкам. Уклонный блок разделен на две части теплоизоляционной перегородкой. В результате в уклонном блоке формируются два потока воздуха: один поток проходит между продольной перегородкой и нагретым массивом горных пород, второй поток попадает в рабочую зону буровой галереи за счет общешахтной депрессии. Нагретый воздух удаляется из уклонного блока по воздуховыдающей (вентиляционной) скважине. Произведено математическое моделирование процесса тепломассопереноса в уклонном блоке с использованием программного пакета ANSYS Fluent, в результате которого подтвердилось предположение об энергоэффективности предложенного способа и возможности улучшения микроклиматических условий труда в подземных горных выработках: нагретый воздух за счет естественной тяги будет удаляться на поверхность через вентиляционную скважину. Естественная тяга будет обеспечивать удаление нагретого воздуха из рабочей зоны и способствовать проветриванию (увеличивать объемный расход воздуха, подаваемого в уклонный блок), в результате чего появиться возможность снизить затраты электроэнергии на работу системы вентиляции. Описан механизм использования полученного эффекта от снижения потребления электроэнергии на проветривание нефтешахты в возможных сценариях разгрузок энергопотребителей для участия предприятия на рынке спроса на электроэнергию (Demand Response), обеспечивающее привлечение дополнительной финансовой выгоды.
Ключевые слова: нефтешахта, уклонный блок, энергоэффективность, проветривание, управление спросом на электроэнергию.
Введение
В мировой практике существуют различные способы добычи нефти, в зависимости от ее физико-химических свойств. На Ярегском нефтетитановом месторождении высоковязкой нефти (12000.. .16000 мПас, при пластовой температуре 6.. 8 °С) применяется термошахтный способ добычи [1-3], при котором в продуктивный пласт закачивается перегретый пар. При разогреве пласта нефть, находящаяся в нем, также разогревается, ее текучесть повышается, вследствие чего становиться возможной ее добыча. Существенным недостатком такого способа добычи нефти является повышение температуры воздуха в добычном участке (буровой галерее) уклонного блока и исходящих из него горных выработках, в которые поступает нагретый воздух. На рис. 1 приведена поверхностно-подземная схема закачки пара в пласт, при термошахтном способе добычи нефти. Пар в нефтяной пласт подается с поверхности, а нагретая нефть из добывающих скважин поступает в буровую галерею уклонного блока.
ЕМ
добывающая скважина
и-
Условные обо знамении
поверхностные - паром а дающие скважины
гшрорас пределител ы т я скважина
0Ш
горная выработка
— нефтяной пласг
- поверхность земли
Рис. 1. Поверхностно-подземная система разработки
Для охлаждения рабочей зоны, участков и помещений традиционно используется система кондиционирования воздуха (СКВ), которая несмотря на эффективность является энергоемкой, требующей для своей работы больших затрат электроэнергии [4-7]. Также предлагаются альтернативные способы проветривания, которые, по мнению авторов, смогут улучшить микроклиматические условия труда в рабочей зоне. Например, способ обособленного проветривания [8, 9] предполагает подачу воздуха с поверхности через воздухоподающую скважину в уклонный блок и выдачу из него нагретого воздуха через вентиляционную скважину. При подобном способе возникает ряд проблем.
Во-первых, согласно Правилам безопасности подаваемый с поверхности воздух в холодное время года необходимо нагревать до
температуры не ниже +2 °С. Это приведет к нерациональному использованию энергоресурсов.
Во-вторых, вентиляционная скважина обладает высоким аэродинамическим сопротивлением и в нее, без принудительного всасывания, воздух выдаваться будет в небольшом объеме. Большая часть нагретого воздуха пойдет в исходящие горные выработки. Установка всасывающего вентилятора на вентиляционную скважину вопрос полностью не решит. И с точки зрения энергосбережения подобное решение будет являться неоправданным.
В работе [10] предлагалось теплоизолировать горный массив. Однако, теплоизоляция не сможет полностью обеспечить защиту от теплопо-терь вследствие собственного прогрева, тем более что со временем она будет терять свои теплоизоляционные свойства [11]. К недостатку предложенного решения можно также отнести тот факт, что тепловое поле будет распространяться по горным выработкам за теплоизоляцией, т.е. воздух будет нагреваться за границами теплоизоляционного слоя.
1. Описание предлагаемого способа проветривания добычного участка (уклонного блока) нефтешахты
При анализе достоинств и недостатков вышеупомянутых способов, был разработан новый способ проветривания уклонного блока [12], заключающийся в следующем.
Подача свежего воздуха в уклонный блок будет осуществляться по горным выработкам. В исходящей из уклонного блока воздуховыдающей выработке (ходке) на поверхность пробурена скважина, изолированная от потока воздуха удаляемого в исходящие горные выработки при помощи теплоизоляционной перегородки (рис. 2). В этом случае уклонный блок при помощи теплоизоляционной перегородки разделяется на два участка, в которых возникнут два потока: один с помощью вентиляционного оборудования (локальный охладитель воздуха (при необходимости) - испаритель СКВ) идет между продольной перегородкой и разогретым массивом, а второй под действием общешахтной депрессии поступает в рабочую зону буровой галереи.
Для определения эффективности предложенного способа была построена математическая модель движения воздушной среды в уклонном блоке, численная реализация которой и последующая серия вычислительных экспериментов осуществлялись с использованием программного пакета ANSYS Fluent. К характерным особенностям модели можно отнести используемую модель турбулентности SST k-to, а также применение реализованного в ANSYS Fluent метода двухсторонней стенки для снижения степени дискретизации системы при формулировке граничных условий на теплоизоляционной перегородке в буровой галерее.
Нефтяной пласт
Нефтяной пласт
а б
Рис. 2. Предлагаемый способ проветривания уклонного блока
нефтешахты:
а - уклонный блок (вид сверху); б - разрез по вентиляционной скважине; 1 - воздухоподающая выработка уклонного блока (уклон); 2 - свежий воздух; 3 - испаритель СКВ; 4 - охлажденный воздух; 5 - нагретый воздух; 6 - конденсатор СКВ; 7 - управляемая шлюзовая заслонка; 8 - участок между нефтяным пластом и теплоизолирующей перегородкой; 9 - теплоизоляционная перегородка; 10 - буровая галерея; 11 - вентиляционная скважина; 12 - воздуховыдающая выработка (ходок); 13 - исходящий воздух; 14 - исходящий по скважине
11 нагретый воздух
Результаты моделирования приведены на рис. 3 и 4.
сошсиг 1
3(аИсТегпрега1иге в.Ме+01
7.34е»01 б.ВВз+01
еога+01 5.36е+01 4 70е+01 4 «8+01 Э.Эвв+01 272е+01 2.068+01 1.408+01
[С]
соп1оиг-1
Уе1осИуМаапИи(1е 4.738+00
Н- 4 30е.00
3 32с+00
3.34е»00
2.В7е+00
г.ЗЭе+00
1.918+00
1 436+00
9 55е-01
■ 4 78а-01 0.00в+00
а б
Рис. 3. Распределение температуры и скоростей в сечении,
располагающемся в середине буровой галереи: а - распределение температур; б - распределение скоростей
по сечению
Результаты моделирования показывают, что в горячей части буровой галерее между перегородкой и горным массивом наблюдается температурная стратификация воздуха: воздух в верхней части выработки разогревается практически до 80 °С. При этом с обратной стороны перегородки температура воздуха находится в пределах 14...20 °С, т.е. полностью удовлетворяет требованиям (СанПиН 2.2.4.548-96).
Распределение скоростей, приведенное на рис. 3, б, свидетельствует о значительной разнице в скоростях движения воздушной среды в горячей и холодной частях буровой галереи. Однако значения скоростей не превышают нормативно допустимых и, более того, свидетельствуют о возможности проветривания горячей части галереи за счет возникновения естественной тяги без использования дополнительных приточных и вытяжных вентиляторов или иных активных средств проветривания.
На рис. 4 показаны распределения полей температуры и скоростей в
сечении выходящей на поверхность вентиляционнои скважине.
5(а1<с Тетрега(иге
■ Л95а+01
4.60е+01 4.24Э+01 З.В9а+01 3.53е+01 3.1ве+01 г.ега+01
2.11в+01 1.76е*01 1.402*01
[С]
а
б
Рис. 4. Распределение температуры и скоростей воздушной среды по высоте вентиляционной скважины: а - распределение температуры; б - распределение скоростей
В результате моделирования подтвердилось предположение, что воздух за счет естественной тяги будет удаляться на поверхность, а в буровой галерее и исходящей из нее горных выработках будут обеспечиваться требуемые микроклиматические условия.
2. Способ минимизации затрат на проветривание нефтешахты На процесс проветривания расходуется от 30 до 50 % всей электроэнергии, потребляемой подземным горнодобывающим предприятием, в том числе нефтешахтами [12-14]. В связи с этим, именно в этой области
необходимо искать пути снижения энергоемкости производства и повышения энергоэффективности проветривания.
Следует отметить, что помимо экономии электроэнергии как таковой, существует способ использовать этот процесс для привлечения дополнительной финансовой выгоды.
Связано это с тем, что в области электроэнергетики, помимо проблемы затрат на электроэнергию, существует проблема сопоставления генерируемой и потребляемой электроэнергии. Эта проблема возникает в виду того, что большинство электростанций в промышленных районах производят электроэнергию непрерывно в течение суток, в то время как энергопотребление носит ярко выраженный циклический характер, привязанный к 24-часовому интервалу времени. Такая ситуация приводит к тому, что электроэнергия, производимая в часы низкого спроса, не востребована, в то время как в часы пикового спроса наблюдается её нехватка. Неспособность автоматического реагирования на динамику спроса приводит к снижению гибкости энергосистемы и, как следствие, высоким эксплуатационным затратам.
На российском рынке процесс управления спросом на электроэнергию регламентируется нормативной документацией, утвержденной по постановлению Правительства Российской Федерации от 20.03.2019 №287. Согласно этого Постановления, в случае снижения предприятием потребляемой электроэнергии в заданное время на указанный за сутки вперед объем, выплачивается премия, размер которой устанавливается заранее.
Алгоритм управления спросом на электроэнергию для подземного горнодобывающего предприятия, в зависимости от режимов работы энергообъектов на нем, приведен в работе [15].
При адаптации алгоритма и его дальнейшем использовании в системе проветривания нефтешахты, можно будет не только снизить энергопотребление, но и участвовать в мероприятиях рынка ценозависимого управления спросом на электроэнергию, что позволит получить дополнительную прибыль и снизить общие затраты на технологический процесс. В этом случае появляется возможность снизить затраты на проветривание, если будет разработан алгоритм управления работой главной вентиляторной установки (ГВУ), изменяющий режим ее работы при изменении воз-духораспределения в каждом уклонном блоке.
В работе [15] приведены результаты разработки цифрового двойника системы проветривания с использованием баз данных (БД) временных рядов и БД атрибутов, хранящих сведения об изменении параметров оборудования по времени, показателях воздуха, индикаторах эффективности, статистикам по авариям и наработке вентиляторов, характеристикам ки-берфизической системы (CPS). Эта система позволяет управлять процессом проветривания с учетом изменяющейся по величине и направлению естественной тяги, действующей между каждой парой шахтных стволов.
Этот способ возможно модернизировать, применив в CPS не только шахтные стволы, но и вентиляционные скважины, по которым выдается воздух из уклонных блоков нефтешахты.
Как известно, естественная тяга зависит от параметров наружного воздуха, выяснить которые можно заблаговременно по результатам метеорологических условий. В настоящее время, согласно [16, 17], успешность (оправдываемость) гидрометеорологических прогнозов и предупреждений об атмосферных явлениях достигает 85...90 %. Следовательно, получив данные метеорологических условий, можно заблаговременно рассчитать значение каждой естественной тяги, которые будут возникать между стволами и скважинами, и выбрать оптимальный энергосберегающий, но обеспечивающий безопасность ведения горных работ, режим проветривания.
Далее процесс снижения электрической мощности на заданном интервале времени можно интерпретировать как разгрузку, то есть искусственно вызванное событие, ведущее к изменению профиля энергопотребления технологическим оборудованием.
Разгрузки на ГВУ сами по себе не приносят значительных эффектов на уровне энергосистемы предприятия, как Потребителя энергии. Однако в часы высокого спроса на электроэнергию, такие разгрузки могут сбалансировать объемы выработки и потребления электричества на уровне энергосистемы региона. Это реализуется с помощью объединения (агрегации) одиночных крупных Потребителей в группы с последующим распределением команд на разгрузки между ними по времени. Данная процедура реализуется специальными компаниями - Агрегаторами управления спросом, которые согласно Постановлению Правительства РФ №287, непосредственно взаимодействуют с Системным оператором ЕЭС РФ.
После того, как объем снижения мощности рассчитан и передан Агрегатору, формируется план управляющих воздействий на ГВУ - набор сценариев изменения воздухораспределения в каждом уклонном блоке. Сегодня практически повсеместно сценарии разгрузок задаются в ручном режиме, что часто приводит к ошибкам и несоблюдению планового и фактического профиля мощности предприятий. Это несоблюдение при верификации по фактическим данным пока не приводит к штрафам, но итоговая месячная выплата от Агрегатора однозначно будет снижена. Именно поэтому подземное горнодобывающее предприятие, включая нефтешахты, должно как можно более точно планировать профиль энергопотребления в режиме на сутки вперед и выработать технически обоснованные сценарии разгрузок на ГВУ по часам, соответствующим часам высокого спроса на электроэнергию в регионе.
Данная научно-техническая задача может быть эффективно решена с помощью разработанной имитационной модели, которая может быть интегрирована в состав цифрового двойника. После ее верификации с реаль-
ной нефтешахтой можно будет сымитировать процесс проветривания по различным сценариям с учетом изменяющихся параметров наружного воздуха. Результаты имитации позволят не только оценить безопасность ведения горных работ, но и рассчитать объем научно-обоснованного снижения потребления электрической мощности. В случае если подземное горнодобывающее предприятие успешно выполнило заявленную разгрузку, Агрегатор управления спросом выплатит ему денежное вознаграждение.
Заключение
Результаты моделирования полностью подтвердили работоспособность и перспективность предложенного способа проветривания уклонного блока нефтешахты.
Полученные результаты позволили разработать архитектуру ки-берфизической системы проветривания рудника, которая ляжет в основу разрабатываемой модели управления на основе промышленного интеллекта такого сложного объекта как нефтешахта.
Разработанная модель позволит имитировать различные ситуации на «цифровом двойнике» нефтешахты, включая аварийные, что позволит управлять процессом проветривания как в штатном, так и в нештатном режимах с возможностью обучения. При этом, разработанная цифровая модель позволит участвовать предприятию на рынке спроса электроэнергии (Demand Response), что позволит дополнительно заработать на сэкономленной электроэнергии.
Следует отметить, что в мире существуют отдельные программы для управления спросом на электроэнергию и системы автоматизации управления процессом проветривания, однако в совокупности такие системы на рассматриваются ввиду отсутствия алгоритмов.
*Исследование выполнено при финансовой поддержке Правительства Пермского края в рамках научного проекта Международной исследовательской группы «Разработка цифровой модели прогнозирования и ценозависимого управления спросом на электроэнергию, потребляемую подземными горнодобывающими предприятиями» (соглашение № 26/506).
Список литературы
1. Термошахтная разработка нефтяных месторождений / Ю.П. Ко-ноплев, В.Ф. Буслаев, З.Х. Ягубов, Н.Д. Цхадая. М.: Недра-Бизнесцентр, 2006. 288 с.
2. Chertenkov M.V., Mulyak V.V., Konoplev Y.P. The Yarega heavy oil field - history, experience, and future // Journal of Petroleum technology. 2012. Vol. 64. № 4. P. 158-160. DOI: 10.2118/0412-0153-JPT.
3. Тюнькин Б.А., Коноплев Ю.П. Опыт подземной разработки нефтяных месторождений и основные направления развития термошахтного способа добычи нефти. - Ухта: ПечорНИПИнефть, 1996. 160 с.
4. Николаев А.В. Способ проветривания уклонных блоков нефте-шахт, повышающий энергоэффективность подземной добычи нефти // Нефтяное хозяйство. 2016. № 11. С. 133-136.
5. Николаев А. В. Энергоэффективное кондиционирование шахтного воздуха в неглубоких рудниках // Горный журнал. 2017. № 3. С. 7174.
6. Зайцев А.В. Научные основы расчета и управления тепловым режимом подземных рудников: дисс. ... д-ра техн. наук. Пермь, 2019. 247с.
7. Levin L. Yu., Semin M. A., Zaitsev A. V. Mathematical methods of forecasting microclimate conditions in an arbitrary layout network of underground excavations// // Journal of Mining Science, 2014. Vol. 50. No. 2. P. 371378.
8. Исаевич А.Г. Особенности проветривания нефтешахты // Сб. науч. тр. Стратегия и процессы освоения георесурсов: науч. сессия Горн. ин-та УрО РАН. Пермь, 2012. Вып. 10. С. 247-248.
9. Казаков Б.П., Левин Л.Ю., Шалимов А.В. Теория и практика прогнозирования, профилактики и борьбы с аварийными нарушениями проветривания рудников. М.: Недра, 2016. 244 с.
10. Седнев Д.Ю., Кривощеков С.Н. Повышение эффективности разработки нефтяного пласта ярегского месторождения // Нефтяное хозяйство. 2014. № 6. С. 34-36.
11. Мартынов A.A., Яковенко А.К., Король В.И. К вопросу уменьшения риска тепловых поражений горнорабочих в выработках глубоких шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2004. № 5. С. 268-271.
12. Nikolaev A.V., Klishin V.I. Use of natural draught for improvement of airing efficiency in the oil mine production unit // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 823. Art. 012047. 7 p.
13. Kychkin A., Nikolaev A. IoT-based mine ventilation control system architecture with digital twin // 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). 2020. Art. 9111995. p. 5.
14. Старков Л.И., Земсков А.Н., Кондрашев П.И. Развитие механизированной разработки калийных руд: монография. Пермь: Изд-во Пермского государственного технического университета, 2007. 519 с.
15. Voth S., Nikolaev A., Kychkin A. Demand response service architecture for power system of Russian mining enterprise // Proceedings 2021 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM): Sochi, Russia, May 17-21, 2021. Inst. of Electrical and Electronics Eng. (IEEE). [S. l] : IEEE, 2021. P. 63-67.
16. Development of the High-resolution Operational System for Numerical Prediction of Weather and Severe Weather Events for the Moscow Region / G. S. Rivina [and others] // Russian Meteorology and Hydrology. Vol. 45. Issue 7.Р. 455 - 465.
17. Гидрометеорологическая безопасность и устойчивое развитие России / А.И. Бедрицкий, А.А. Коршунов, Л.А. Хандожко, М.З. Шаймар-данов // Право и безопасность. 2007. № 1-2. С. 7-13.
Николаев Александр Викторович, д-р техн. наук, доц., nikolaev0811@,mail.ru, Россия, Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
Максимов Петр Викторович, канд. техн. наук, доц., [email protected], Россия, Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
Кычкин Алексей Владимирович, канд. техн. наук, доц., [email protected], Россия, Пермь, Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики,
Постников Владимир Павлович, канд. экон. наук, доц., [email protected], Россия, Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
THE SYSTEM OF PROVIDING SAFE WORKING CONDITIONS IN OIL MINES, WORKING ON THE PRINCIPLE OF «LEANPRODUCTION»
A. V. Nikolaev, P. V. Maksimov, A.V. Kychkin, V.P. Postnikov
The article describes the proposed method of ventilation the sloped block of an oil mine, in which the supply of fresh air to the sloped block will be carried out along the mine workings is proposes in the article. The sloped block is divided into two parts by means of a longitudinal partition. As a result, two flows should appear in the sloped block: one flow is between the longitudinal baffle and the heated rock mass, the second flow is entering the working area of the drilling gallery in consequence acting of the general mine depression. The ground surface and the air outlet at the end of the first part of the sloped block are linked by using a borehole.
Mathematical modeling of the heat and mass transfer process in the sloped block was carried out using the ANSYS Fluent software package, as a result of which the assumption about the energy efficiency of the proposed method and the possibility of improving the microclimatic working conditions in underground mine workings was confirmed: heated air due to natural draught will be removed to the surface through a ventilation well. Natural draught will ensure the removal of heated air from the working area and facilitate ventilation (increase the volumetric flow rate of air supplied to the inclined unit), as a result of which it will be possible to reduce the energy consumption for the operation of the ventilation system.
The article also describes the mechanism for using the effect obtained from reducing electricity consumption for airing an oil mine in possible scenarios of unloading energy consumers for an enterprise to participate in the electricity demand market (Demand Response), which provides additional financial benefits.
Key words: oil mine, sloped block, energy efficiency, ventilation, electricity demand response.
Nikolaev Alexandr Viktorovich, doctor of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Perm, Perm National Research Polytechnic University,
Maksimov Petr Viktorovich, candidate of technical sciences, docent, pvm-perm@,mail.ru, Russia, Perm, Perm National Research Polytechnic University,
Kychkin Aleksey Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Perm, National Research University Higher School of Economics,
Postnikov Vladimir Pavlovich, candidate of economic sciences, docent, [email protected],, Russia, Perm, Perm National Research Polytechnic University
Reference
1. Thermoshack development of oil fields / Yu.P. Konoplev, V.F. Buslaev, Z.H. Ya-gubov, N.D. Tskhadaya. M.: Nedra-Businesscenter, 2006. 288 p.
2. Chertenkov M.V., Mulyak V.V., Konoplev Y.P. The Yarega heavy oil field -history, experience, and future // Journal of Petroleum technology. 2012. Vol. 64. № 4. P. 158-160. DOI: 10.2118/0412-0153-JPT.
3. Tyunkin B.A., Konoplev Yu.P. The experience of underground development of oil fields and the main directions of development of the thermoshack method of oil production. -Ukhta: PechoRNIPineft, 1996. 160 p.
4. Nikolaev A.V. A method of ventilation of oil-mine slope blocks that increases the energy efficiency of underground oil production // Oil economy. 2016. No. 11. pp. 133-136.
5. Nikolaev A.V. Energy-efficient conditioning of mine air in shallow mines // Mining Journal. 2017. No. 3. pp. 71-74.
6. Zaitsev A.V. Scientific bases of calculation and management of thermal regime of underground mines: diss. ... doctor of technical sciences. Perm, 2019. 247c.
7. Levin L. Yu., Semin M. A., Zaitsev A.V. Mathematical methods of forecasting microclimate conditions in an arbitrary layout network of under-ground excavations// // Journal of Mining Science, 2014. Vol. 50. No. 2. P. 371-378.
8. Isaevich A.G. Features of ventilation of oil sheds // Sb. nauch. tr. Strategy and processes of development of geo-resources: nauch. session of the Horn. in-ta UrO RAS. Perm, 2012. Issue 10. pp. 247-248.
9. Kazakov B.P., Levin L.Yu., Shalimov A.V. Theory and practice of forecasting, prevention and control of emergency violations of mine ventilation. M.: Nedra, 2016. 244 p.
10. Sednev D.Yu., Krivoshchekov S.N. Improving the efficiency of the development of the oil reservoir of the Yareg field // Oil economy. 2014. No. 6. pp. 34-36.
11. Martynov A.A., Yakovenko A.K., Korol V.I. On the issue of reducing the risk of thermal lesions of miners in the workings of deep mines // Mining information and analytical Bulletin (scientific and technical journal). 2004. No. 5. pp. 268-271.
12. Nikolaev A.V., Klishin V.I. Use of natural draught for improvement of airing efficiency in the oil mine production unit // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 823. Art. 012047. 7 p.
13. Kychkin A., Nikolaev A. IoT-based mine ventilation control system architecture with digital twin // 2020 International Conference on Industrial En-gineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). 2020. Art. 9111995. p. 5.
14. Starkov L.I., Zemskov A.N., Kondrashev P.I. Development of mechanized mining of potash ores: monograph. Perm: Publishing House of Perm State Technical University, 2007. 519 p.
15. Voth S., Nikolaev A., Kychkin A. Demand response service architecture for power system of Russian mining enterprise // Proceedings 2021 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM): Sochi, Russia, May 1721, 2021. Inst. of Electrical and Electronics Eng. (IEEE). [S. l]: IEEE, 2021. P. 63-67.
16. Development of the High-resolution Operational System for Numerical Prediction of Weather and Severe Weather Events for the Moscow Region / G. S. Rivina [and others] // Russian Meteorology and Hydrology. Vol. 45. Issue 7. pp. 455 - 465.
17. Hydrometeorological safety and sustainable development of Russia / A.I. Bedritsky, A.A. Korshunov, L.A. Khandozhko, M.Z. Shaimar-danov // Law and Security. 2007. No. 1-2. pp. 7-13.
УДК 622.864 DOI 10.46689/2218-5194-2022-2-1-113-130
КОНЦЕПЦИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ С ПАРАМЕТРАМИ ПРИЕМЛЕМОГО РИСКА ТРАВМИРОВАНИЯ
А.Ю. Перятинский
Представлена концепция формирования производственного процесса по критерию - безопасность труда работников горнодобывающего предприятия. На основе соотношения предложенных показателей - мера опасности, мера безопасности -определяется параметр безопасности, характеризующий приемлемый уровень риска травмирования, устанавливаемый субъектом, доминирующим в рассматриваемой системе: предприятие, подразделение, бригада, звено.
Обосновывается, что основной причиной травмирования работников на предприятии является неудовлетворительная организация труда, обусловленная рассогласованностью понимания величин допустимого уровня риска, причин травмирования и действий по их устранению, преимущественным применением запаздывающего типа контроля.
Представлены факторы производственного процесса, создающие угрозы человеку, и факторы, определяющие его действия при выборе защиты своей и защищаемого объекта.
Приведен метод оценки рисков, возникающих в производственном процессе. В основе метода лежит разделение производственного процесса на отдельные операции и оценка рисков в каждой операции по факторам, как создающим угрозу, так и инициирующим поведение человека. Обоснована необходимость проведения оценки рисков на различных стадиях жизненного цикла производственного процесса: проектирования; планирования; организации и осуществления.
Определено, что согласованное понимание причин травмирования работников формируется при совместном моделировании производственного процесса на всех стадиях жизненного цикла. Согласованное поведение персонала при осуществлении собственной защиты и защиты объекта обеспечивает высокое качество производственного процесса, способствующее повышению не только безопасности труда, но и его эффективности, и как следствие - производительности.
Ключевые слова: риск; опасность; безопасность; параметр; контроль.
