CC BY
1
ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПА СНОСТЬ
УДК 621.474
СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И ПРЕДПРИЯТИЙ
Н.М. Качурин, Г.В. Стась, Н.Н. Бородкина, М.С. Овсянников
Рассмотрены основные краткосрочные и долгосрочные мероприятия по обеспечению промышленной и экологической безопасности на предприятии. Рассмотрены рекомендации по снижению выбросов загрязняющих веществ на предприятии (карьере ООО «ХайдельбергЦемент Рус» в п. Новогуровский Тульской области). Отражены рекомендации по снижению выбросов загрязняющих веществ на карьерах по добыче известняка. Представлены виды прогноза и их взаимосвязь с методами управления пыле-газовым режимом карьеров. На основании общего анализа промышленной и экологической безопасности ниже представлена общая схема управления снижением рисков и последствий техногенных катастроф при карьерной разработке месторождений полезных ископаемых.
Ключевые слова: промышленная и экологическая безопасность на предприятии, риски, загазованность.
Бурный рост и развитие промышленных объектов, появление всевозможных технологий, освоение новых месторождений полезных ископаемых, создание мощного промышленного оборудования представляют собой потенциальный риск промышленных аварий и их отрицательных последствий для здоровья людей и состояния окружающей среды. В связи с этим возникает необходимость оперативного реагирования на произошедшие крупные аварии, их предотвращения и готовности к ним [1].
Промышленная и экологическая безопасность - тема, которая актуальна для всего человечества. Промышленность очень важна для экономического развития любой страны.
В современных условиях объективная оценка состояния промышленной безопасности является главным аспектом производства. Поэтому
экологической и промышленной безопасности уделяется внимание с начала проектирования какого-либо объекта и до полной его ликвидации. Промышленная безопасность на предприятии отвечает за защиту территории предприятия, его сотрудников и прочей прилегающей территории. Основное направление промбезопасности на действующем предприятии - обеспечение безопасных условий труда на аварийно-опасном участке, а также сведение к минимуму вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций, вредных для здоровья человека воздействий и устранение прочих негативных факторов. На каждом предприятии должно быть предусмотрено проведение мероприятий по промышленной и противопожарной безопасности. Обучение проводится в специализированных центрах по установленным стандартам и нормам. В этих же центрах проводится и профессиональная переподготовка кадров на соответствие занимаемой должности. После прохождения обучения, выдается аттестат соответствия [2].
Постановка цели и задачи исследования.
Целью написания данной статьи является обеспечение безопасности персонала на рабочем месте и нахождение вариантов предотвращения аварией и несчастных случай, а также создание на базе собираемых взаимосвязанных сведений и материалов, обобщенной информации, раскрывающей интересующие вопросы по исследуемой теме. Актуальность темы обусловлена тем, что современное общество стремительно развиваясь осваивает новейшие технологии производства, тем самым может нанести вред окружающей среде и людям. На фоне этого остро встает вопрос о безопасности производства [3,4].
Из этого вытекают следующие задачи.
1. Рассмотреть существующие способы добычи полезных ископаемых.
2. Выявить эффективные и безопасные способы добычи полезных ископаемых.
3. Разработать дополнительные мероприятия для безопасности персонала на горнодобывающем производстве.
Рекомендации по снижению выбросов загрязняющих веществ
С целью сокращения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от источников неорганизованных выбросов при разработке и месторождения полезных ископаемых на карьере ООО «ХайдельбергЦемент Рус» в п. Новогуровский рекомендуются следующие мероприятия:
снижение выбросов при буровзрывных работах;
снижение выбросов при вскрышных работах, транспортировке.
полив технологических автодорог и рабочих площадок забоев и отвалов водой в теплое и сухое время года;
орошение водой штабелей горных пород в забоях карьера и мест погрузки горной массы в теплое сухое время года;
установка на дизельной технике каталитических нейтрализаторов.
В период неблагоприятных метеоусловий на предприятии предусматриваются следующие организационно-технического мероприятия:
ограничение движения технологического автотранспорта;
запрещение длительной работы двигателей внутреннего сгорания технологического оборудования на холостом ходу;
усиление контроля над техническим состоянием ДВС и топливной аппаратуры;
в теплое сухое время года усиленный полив водой технологических автодорог и забоев в карьере и на отвале.
Производство взрывных работ на карьере ООО «ХайдельбергЦе-мент Рус» в п. Новогуровский должно быть безопасным, экономичным и, что особенно важно, экологичным, с минимальным выбросом загрязняющих веществ в атмосферу. К методам снижения сейсмического эффекта взрывов на карьере ООО «ХайдельбергЦемент Рус» в п. Новогуровский относятся [8]:
- короткозамедленное взрывание;
- уменьшение массы заряда;
- изменение конструкции заряда;
-оптимальная ориентация взрываемой группы зарядов относительно охраняемого объекта;
- использование простейших типов ВВ.
Основным методом снижения воздействия воздушной ударной волны при взрывании скважинных зарядов является обязательное обустройство забойки в соответствии с расчетами [3]. Мониторинг ЧС техногенного характера, путём прогнозирования возможных техногенных ЧС на территории карьера и завода выявляет вероятности появления и развития ЧС и их последствий на основе риска возникновения пожаров и взрывов, аварий, катастроф при разработке месторождения полезных ископаемых.
Прогноз загрязнения атмосферы карьера
Известные методы прогноза малопригодны для оперативного применения в карьерах, требуют значительных затрат времени на предварительное наблюдение за климатическими явлениями и адаптацию к различным климатическим и горнотехническим условиям. Методы контроля содержания примесей в воздухе представлены широким набором методик и приборного оформления. Однако предложенные для карьеров измерительные станции при обслуживании требуют значительных материальных и трудовых затрат, а разрыв во времени между отбором проб и получением результатов анализов позволяет лишь констатировать свершившийся факт, исключив из практики работы своевременную реализацию решений по ак-
тивному воздействию на пылегазовую ситуацию. Поэтому усилия были направлены на разработку такого комплекса методов прогноза и контроля качественных и количественных параметров атмосферы карьеров, который на основе оперативной информации обеспечивает своевременное принятие мер по снижению пылегазовой нагрузки на окружающую среду и персонал карьеров. Воздухообмен выработанного пространства глубоких карьеров с окружающей средой определяется совместным действием естественных динамических (ветер) и термических (температурная стратификация) сил. При этом динамические силы в сочетании с геометрическими размерами карьера формируют определенную схему естественного проветривания, а термические определенное состояние атмосферы. Ухудшение воздухообмена выработанного пространства с окружающей средой связано с уменьшением энергии ветровых потоков и возникновением устойчивой стратификации атмосферы. Обобщенное действие динамических и термических сил характеризуется термодинамическим градиентом [6]. Естественно, что для своевременного принятия в таких условиях компенсирующих мер требуется соответствующий прогноз. В настоящее время для прогноза загрязненности атмосферы карьеров и распространения примесей в окружающей среде предлагаются статистическая и численно-математическая модели движения воздушных масс и закономерностей переноса примесей. Сравнительный анализ этих двух видов моделей показал, что методы математического моделирования целесообразно использовать для долгосрочного, а статистические методы - для краткосрочного прогнозов [5]. Вместе с тем анализ особенностей формирования атмосферы карьеров и распространения примесей в окружающей среде требует соответствия методов прогноза методам и средствам управления пылегазовым режимом карьеров, т. е. прогноз должен быть адресным, ориентированным на вполне определенные управленческие решения. Это требование обусловлено тем, что различные методы и средства управления пылегазовым режимом карьеров применимы на различных иерархических пространственных и временных уровнях систем карьер -воздушная среда, поскольку они различаются по масштабам воздействия и временем на реализацию управляющего воздействия. В связи с этим прогноз должен охватывать промежуток времени: на весь срок существования карьера и его отдельные периоды в несколько лет ( долгосрочный прогноз, ориентированный на изменение технологии горнотранспортных работ); от нескольких суток до нескольких месяцев (среднесрочный прогноз , ориентированный на внедрение технических средств воздействия на пылегазовый режим); от нескольких часов до суток (краткосрочный прогноз, обеспечивающий применение управленческих решений организационного характера). Виды прогноза пылегазового режима карьеров и решаемые при этом задачи приведены в таблице. Долгосрочный прогноз распространения примесей в окружающей среде разрабатывается одновременно со сценарием развития карьера, взаимосвязан с изменением
технологии горнотранспортных работ и требует значительных материальных и финансовых затрат.
На основании общего анализа промышленной и экологической безопасности ниже представлена общая схема управления снижением рисков и последствий техногенных катастроф при карьерной разработке месторождений полезных ископаемых (на примере, ООО «ХайдельбергЦемент Рус» в п. Новогуровский Тульской области). Виды прогноза и их взаимосвязь с методами управления пылегазовым режимом карьеров представлены в таблице.
Виды прогноза и их взаимосвязь с методами управления _пылегазовым режимом карьеров_
Степенной уровень прогноза Задачи прогноза Управление пылегазовым режимом
временной пространственный
Долгосрочный прогноз (на весь срок существования карьера с выделением характерных этапов в его развитии) 1. Окружающая среда. 2. Выработанное пространство карьера 1. Определение концентрации и зоны распространения примесей в окружающей среде. 2. Оценка загрязненности атмосферы карьера при его развитии во времени и пространстве с учетом использования различных технологий Технологические приемы управления на основе последовательного внедрения экологически менее опасных технологий горных работ. Технические приемы управления на основе экологически менее опасной горнотранспортной техники
Среднесрочный прогноз (от нескольких суток до нескольких месяцев) 1.Окружающая природная среда. 2. Выработанное пространство карьера 1.Определение продолжительности периодов сверхнормативных выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду. 2. Определение периода сверхнормативного загрязнения атмосферы карьера Технические приемы управления на основе средств пылегазопо-давления. Технологические приемы управления на основе перераспределения объемов работ во времени и пространстве
Краткосрочный прогноз (от нескольких часов до суток) 1. Выработанное пространство карьера. 2. Рабочие зоны карьера Определение времени накопления примесей в атмосфере карьера до предельно допустимых концентраций Технические приемы управления на основе средств защиты органов дыхания и снабжения персонала очищенным воздухом
Общая схема управления снижением рисков и последствий техногенных катастроф при карьерной разработке месторождений
Повышение эффективности разработки месторождений открытым способом связано с применением высокопроизводственных методов и технологий. Далее представлена общая схема управления снижения рисков на производстве [8 - 10].
Общая схема управления снижением рисков и последствий техногенных катастроф при карьерной разработке месторождений полезных ископаемых на заводе по производству цемента филиала ООО «Хайдель-бергЦемент Рус» представлена на рисунке.
Общая схема управления снижением рисков (на примере карьера и завода по производству цемента филиала ООО «ХайдельбергЦемент Рус»в пос. Новогуровский Тульской области)
На основании обобщенной схемы управления снижения рисков управление промышленной безопасностью осуществляется на предприятии по всем уровням организации, регулирования, исполнения и контроля.
Её реализация обеспечивает заданный уровень безопасного функционирования предприятия повышает эффективность реализации промышленной и экологической безопасности [8].
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-17-00148, https://rscf.ru/proiect/23-17-00148/.
Список литературы
1. Технические правила ведения взрывных работ на дневной поверхности (ВСН 281-71). М.: Недра, 1972. 240 с.
2. Правила безопасности при перевозке взрывчатых материалов автомобильным транспортом (ПБ - 13-78-94).
3. Единые правила безопасности при взрывных работах (ПБ 13-40701).
4. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 03-498-02).
5. Захаров Е.И., Качурин Н. М., Панферова И. В. Основы промышленной экологии. Тула: Тул. техн. ун-т, 1993. 185 с.
6. Качурин Н.М., Белая Л.А., Корчагина Т.В. Геоэкологический мониторинг и оценка воздействия на окружающую среду горнопромышленного региона // Изв. вузов. Горный журнал. 2010. N 6. С. 32-37.
7. Качурин Н.М., Комиссаров М.С., Королева О.С. Рассеивание пы-легазовых загрязнений от горных предприятий в приземном слое атмосферы // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2011. Вып. 1. С. 68-79.
8. Технологический регламент на технологический процесс производства портландцемента ТР(П) 96296658.1.1-2020. Филиал ООО «Хайдельберг Цемент Рус. В п. Новогуровский Тульской области.
9. Голик В.И., Бурдзиева О.Г. Реализация принципов безопасности труда при подземной разработке сложноструктурных рудных месторождений // Безопасность труда в промышленности. 2023. № 8. С. 77-82.
10. Экологические риски жизнедеятельности людей в промышленных городах / Н.П. Паздникова, М.В. Константинова, В.И. Голик, В.И. Са-рычев // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2023. № 3. С. 22-33.
Качурин Николай Михайлович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Стась Галина Викторовна, д-р техн. наук, проф., galina_stas@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Бородкина Наталья Николлаевна, инженер, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Овсянников Михаил Сергеевич, асп., m. ovsyannikov2602@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MANAGEMENT STRUCTURE OF INDUSTRIAL AND ENVIRONMENTAL SAFETY OF MINERAL DEPOSITS AND ENTERPRISES
N.M. Kachurin, G.V. Stas, N.N. Borodkina, M.S. Ovsyannikov
The main short-term and long-term measures to ensure industrial and environmental safety at the enterprise are considered. Recommendations for reducing emissions of pollutants at the enterprise (the quarry of LLC "HeidelbergCement Rus" in the village of Novo-gurovsky, Tula region) are considered. Recommendations on reducing emissions of pollutants at limestone quarries are reflected. Types of forecasting and their relationship with methods of controlling the dust and gas regime of quarries. Based on a general analysis of industrial and environmental safety, a general scheme for managing the reduction of risks and consequences of man-made disasters during the quarry development of mineral deposits is presented below.
Key words: Industrial and environmental safety at the enterprise, risks, gas contamination.
Kachurin Nikolai Michailovich, doctor of technical sciences, professor, head of chair, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Stas Galina Viktorovna, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Borodkina Natalia Nikolaevna, engineer, [email protected], Russia, Tula, Tula State University.
Ovsyannikov Mikhail Sergeevich, postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
Reference
1. Technical rules for conducting blasting operations on a daytime surface (VSN 281-71). Moscow: Nedra, 1972. 240 p.
2. Safety rules for the transportation of explosive materials by road (PB - 13-78-94).
3. Uniform safety rules for blasting (PB 13-407-01).
4. Uniform safety rules for the development of mineral deposits by open method (PB 03-498-02).
5. Zakharov E.I., Kachurin N. M., Panferova I. V. Fundamentals of industrial ecology. Tula: Tula Tech. Univ., 1993. 185 p.
6. Kachurin N.M., Belaya L.A., Korchagina T.V. Geoecological monitoring and environmental impact assessment of the mining region // Izv. vuzov. Mining magazine. 2010. N 6. pp. 32-37.
7. Kachurin N.M., Komissarov M.S., Koroleva O.S. Dispersion of dust and gas pollution from mining enterprises in the surface layer of the atmosphere // Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2011. Issue 1. pp. 68-79.
8. Technological regulations for the technological process of production of Portland cement TR(P) 96296658.1.1-2020. A branch of Heidelberg Cement Rus LLC in Novogurov-sky settlement of the Tula region.
9. Golik V.I., Burdzieva O.G. Implementation of the principles of labor safety in underground mining of complex-structured ore deposits // Labor safety in industry. 2023. No. 8. pp. 77-82.
10. Environmental risks of human activity in industrial cities / N.P. Pazdnikova, M.V. Konstantinova, V.I. Golik, V.I. Sarychev // Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2023. No. 3. pp. 22-33.
УДК 622.51
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ ВОДООТЛИВНОЙ УСТАНОВКИ
Н.П. Овчинников
Оценена эффективность классической методики расчета количества насосных агрегатов водоотливной установки. Установлено, что количество насосных агрегатов, находящихся в ремонтах, зависит от продолжительности капитального ремонта насоса и его средней наработки на отказ. Предложена формула расчета средней производительности насоса между капитальными ремонтами.
Ключевые слова: рудник, водоотлив, насосное оборудование, безопасность, методика, эффективность, рабочий парк.
Введение. Водоотливный комплекс подземного горнорудного предприятия обеспечивает безопасные условия подземной разработки месторождения полезного ископаемого [1, 2]. Важным критерием надежного функционирования рудничной водоотливной установки является ее обеспечение необходимым количеством насосных агрегатов.
В соответствии с правилами безопасности [3] для расчета списочного парка насосных агрегатов первым делом необходимо установить расчетную часовую производительность насоса Qн (или насосов):
бы = 1,2 ' днорм , (1)
где днорм - нормальный часовой водоприток в подземный рудник, м3/ч.
Заложенный при расчете рудничной водоотливной установки водо-приток днорм может быть ниже его фактического значения [4]. Исходя из
