ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ ДОЛОМИТОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ ДОЛОМИТОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

1 2 3 ©

Саликова Н.С. , Ковалев С.И. , Макеева Л.А.

1 2 3

Ст. преподаватель, к.х.н.; магистрант; ст. преподаватель, к.б.н., кафедра экологии, безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды Кокшетауский университет им. А. Мырзахметова

Аннотация

Исследуется обеспечение безопасности труда на промышленных площадках по разработке месторождений открытым способом. Изучено выполнение требований нормативных документов по промышленной безопасности и безопасности труда. Приведены примеры технических решений по безопасным допустимым размерам рабочих площадок, устойчивости бортов и уступов карьера, устойчивости отвалов.

Ключевые слова: Акмолинская область, безопасность труда, карьер, технические решения. Keywords: Akmola region, safety, open-cast, technical decisions.

Введение. На протяжении длительного периода времени в Казахстане наблюдается высокий удельный вес (от трети до половины занятых в сфере материального производства) работников, занятых на рабочих местах, не отвечающих эргономическим и санитарно-гигиеническим требованиям и правилам техники безопасности; быстрый рост уровня профессиональной заболеваемости и профессионального травматизма (темпы их увеличения при пересчете на единицу выпускаемой продукции или на фактически отработанное время составляют за последние 5 лет 15-20% в год); увеличение тяжести производственного травматизма (за последние 10 лет в среднем около 3% в год) и его уровня с летальным исходом (в 3-9 раз за последнее 10-летие по сравнению с экономически развитыми странами) [1]. Рост числа профессиональных заболеваний и производственного травматизма, неразвитость профессиональной, социальной и медицинской реабилитации пострадавших на производстве, отрицательно сказывается на жизнедеятельности людей, их здоровье, приводят к дальнейшему ухудшению демографической ситуации в стране.

Защита человека от негативных воздействий опасных производственных факторов, достижение комфортных условий труда - первостепенные задачи нашей страны.

Безопасность труда на объектах горнодобывающих отраслей промышленности должна обеспечиваться путем выполнения обязательных требований промышленной безопасности, допуска к применению на опасных производственных объектах технологий, технических устройств, материалов, прошедших процедуру подтверждения соответствия нормам промышленной безопасности, декларирования безопасности опасного производственного объекта, производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности, экспертизы и мониторинга промышленной безопасности [2-3].

Цель исследования - выполнить анализ технических решений по обеспечению безопасности труда при разработке месторождений карьерным способом на примере доломитовой промышленной площадки.

Материалы и методы. В статье использованы результаты, полученные с авторским участием в ходе исследовательской практики на объекте исследования.

Анализ результатов и расчеты выполнены согласно нормативных документов: Закон РК «О промышленной безопасности на опасных производственных объектах», «Требования промышленной безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом», «Единые правила по рациональному и комплексному использованию недр при разведке и добыче полезных ископаемых сырья», методика ВНИМИ

© Саликова Н.С., Ковалев С.И., Макеева Л.А., 2017 г.

«Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов, строящихся и эксплуатируемых карьеров» [4-7].

В качестве объекта исследования выбрана Алексеевская промышленная площадка. Объект расположен в Зерендинском районе Акмолинской области (Казахстан).

Результаты и их обсуждение. Алексеевское месторождение доломитов расположено в 33 км к северу от г. Кокшетау Республики Казахстан. В административном отношении район месторождения входит в состав Зерендинского района Акмолинской области. Ближайшие населенные пункты расположены - пос. Доломитовый в 1 км к югу от района месторождения, село Алексеевка - в 0,5 км западнее, на левом берегу реки Чаглинка.

Алексеевская промышленная площадка, входящая в состав АО «Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное производственное объединение», является горнодобывающим предприятием, занимающимся добычей доломита из недр и переработкой его на дробильно-сортировочной фабрике и на дробильно-сортировочных комплексах с целью получения товарного доломита (дробленный и рассортированный) для агломерационного, сталеплавильного и огнеупорного производств металлургических комбинатов.

Алексеевское месторождение доломитов разрабатывается открытым способом. В состав Алексеевского доломитового рудника входят следующие объекты: карьер, отвалы пустых пород, склады плодородного слоя почвы, промплощадка карьера с дробильно-сортировочной фабрикой, объектами ремонтно-складского хозяйства и инфраструктуры, система карьерного водоотлива, подстанция, линии электропередач, железнодорожная станция, сети автомобильных дорог производственного и хозяйственного назначения и инженерных коммуникаций.

Провели анализ организации системы безопасности труда на производственной площадке. Система производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на карьере организовывается в соответствии с [4].

Создание на карьере безопасных условий ведения горных работ предусматривается за счет технических решений по формированию в рабочей зоне карьера рабочих площадок и уступов с расчетными параметрами на горизонтах размещения горнотранспортного оборудования и соответствующих коммуникаций. На карьере должны обеспечиваться предельно допустимые размеры рабочих площадок по их назначению. Предельно допустимые размеры площадок зависят от физико-механических свойств разрабатываемых горных пород, высоты рабочего уступа, вида технологического транспорта (автомобильный или железнодорожный), типоразмеров горного оборудования и автосамосвалов. Обоснование предельных значений ширины площадок, обеспечивающих размещение соответствующего оборудования, сооружений и зазоров выполнено для технологических схем с использованием экскаваторов типа мехлопаты в сочетании с автомобильным транспортом.

Применили расчетные схемы и формулы, учитывающие следующие положения:

- выемка горной массы осуществляется продольными заходками, ориентированными вдоль фронта работ;

- технологическая двухполосная автодорога укладывается на площадке позади экскаватора и наращивается по мере отработки заходки;

- для обеспечения нормальных условий ведения горных работ на рабочих площадках необходимо оставлять полосу безопасности (призму обрушения),

- непосредственно в зонах ведения погрузочных и буровых работ электроснабжение экскаваторов и буровых станков осуществляется гибкими электрическими кабелями, за пределами этих зон предусматривается использование передвижных воздушных высоковольтных линий.

Результаты расчета отдельных элементов рабочей площадки и Предельного значения ширины рабочих площадок на рыхлом и скальном грунте представлены в таблице 1.

Таблица 1

Величины отдельных элементов рабочей площадки при отработке рыхлых и скальных пород мехлопатой с использованием в забое автомобильного транспорта (БелАЗ 7555В)

Наименование элемента Тип пород

рыхлые скальные

Ширина призмы возможного обрушения рабочего 2,0 1,5

уступа, м

Ширина ориентирующего грунтового вала, м 4,2 3,3

Безопасное расстояние от подошвы ориентирующего 1,5 1,5

вала до автосамосвала при погрузке и от автосамосвала

до нижней бровки вышележащего уступа, м

Рабочий радиус поворота переднего наружного колеса 11,7 11,7

автосамосвала, м

Передний свес автосамосвала, м 2,25 2,25

База автосамосвала, м 4,0 4,0

Радиус поворота наружного заднего колеса 11,0 11,0

автосамосвала, м

Предельное значение ширины рабочих площадок, м 24,5 23,6

Расчетная ширина рабочих площадок, принятая для построения планов горных работ, при погрузке горной массы на автомобильный транспорт составила 25 м.

Сложностью ведения горных работ является зависимость их безопасности от правильности расчета устойчивости бортов и уступов карьера от типа пород и тяжести применяемого горнотехнического оборудования [8, 9].

Высота уступа определяется с учетом физико-механических свойств горных пород и полезного ископаемого, горнотехнических условий залегания. Принятые параметры постоянных бортов и уступов карьера, обеспечивающие их устойчивость, приведены в таблице 2.

Таблица 2

Проектные параметры бортов и уступов карьера

Наименование пород Параметры уступов Параметры бортов

Высота Угол наклона Высота Угол

уступа, м откоса уступа, град. борта, м наклона борта, град.

Глинистые отложения, 190 35-40 180 35

кора выветривания по сланцам

Углисто-глинистые 190-160 40

сланцы, кремнисто-кварцевые сланцы

Углисто-глинистые сланцы, порфириты, доломиты 160-130 50

Углисто-глинистые 130 60

сланцы, доломиты

Пологий угол борта объясняется низкими физико-механическими свойствами пород, слагающих борта карьера, большой мощностью коры выветривания, наличием разломов, сланцеватостью пород. Угол наклона борта карьера, обеспечивающий его устойчивость, принят на основании расчетов - 35.

Произведены поверочные расчеты устойчивости технологических уступов и бортов карьера. Расчеты выполнены на ЭВМ по программе «иБТО», составленной на основании [7].

Все расчеты по устойчивости бортов и уступов проектируемого карьера выполнены при условии соблюдения всех мероприятий по обеспечению их устойчивости. Результаты расчётов показали, что борта и уступы устойчивы, расчётный коэффициент запаса устойчивости п >1. Пример результатов расчета устойчивости уступов карьера представлен в таблице 3.

Таблица 3

Результаты расчетов устойчивости уступов карьера

Наименование пород Абсолютная отметка уступа, м Высота уступа, м Угол наклона уступа, град Расчетный коэффициент запаса устойчивости, п

Глинистые отложения +220 - +190 30 35 1,4875

Кора выветривания по углисто-глинистым сланцам -190 - +160 30 40 1,5897

Углисто-глинистые сланцы, кремнисто-кварцевые сланцы +190 - - 160 30 40 1,7962

+160 - - +130 30 50 1,5123

+130 - - +100 30 60 1,3275

+130 - - +100 30 60 1,3275

Доломиты + 160 -+130 30 50 1,8858

+100 - +70 30 60 1,8751

Порфириты, углисто-глинистые сланцы +160 - +130 30 50 1,7819

Для обеспечения устойчивости бортов и уступов карьера и безопасности работ проводятся следующие мероприятия: бортам и уступам карьера придаются параметры, обеспечивающие их устойчивость; применяется специальная методика буровзрывных работ в скальных породах при подходе к предельному контуру (предварительное щелеобразование); проводится периодическая очистка берм от осыпей и вывалов, своевременно укрепляются ослабленные участки; осуществляются постоянные геолого-маркшейдерские наблюдения за состоянием бортов и уступов карьера, как в период их постановки, так и в период их стояния (геолого-маркшейдерский и визуальный контроль).

Расчёты устойчивости отвалов и их ярусов проведены по методике [7]. Результаты расчётов показали, что отвалы устойчивы, коэффициент запаса устойчивости п > 1,0. Результаты расчётов приведены в таблице 4.

Таблица 4

Результаты расчётов устойчивости отвалов

Номер отвала Абс. отметка отвала (яруса), м Высота отвала (яруса), м Угол наклона отвала (яруса), град. Коэффициент запаса устойчивости

1 220-282 62 18 1,6204

220-235 15 30 1,1586

220-277 57 18 1,7818

220-236 16 30 1,1298

236-264 28 20 1,6198

223-277 54 17 1,7061

223-244 21 27 1,1572

244-263 19 30 1,0785

2 224-250 26 15 2,4270

224-233 9 30 1,6703

235-250 15 35 1,2165

3 226,5-270 43,5 25 1,7567

226,5-250 23,5 35 1,0343

Таким образом, особенностью труда на промышленных площадках по разработке месторождений открытым способом является высокая опасность выполняемых работ. Для обеспечения безопасности труда требуется выполнение комплекса мероприятий, важное место среди которых занимают технические решения. При выборе технических решений необходимо учесть множество факторов, таких как - тип горных пород, глубина карьера, тип горнотехнического оборудования и множество других. Тем не менее, полнота обеспечения безопасности труда на карьерах будут выполняться только при постоянных геолого-маркшейдерских наблюдениях за состоянием бортов и уступов карьера, устойчивостью пород в отвале и инструментальных наблюдениях за деформациями всей площади карьера и отвала.

Литература

1. Доклад о состоянии и мерах по улучшению условий и охраны труда в Республике Казахстан в 1996-2013 гг. - Астана: Министерство здравоохранения и социального развития Республики Казахстан, 2014. - 112 с.

2. Гусев А.И. Снижение травматизма и аварийности на горнодобывающих предприятиях на основе интеграции системы управления промышленной безопасностью // Горный информационно аналитический бюллетень. - 2007. - № 12. - С. 51-55.

3. Субботин А.И. Управление безопасностью труда. Безопасность труда в промышленности. Учебное пособие для горных вузов. - М.: МГГУ, 2004. - 266 с.

4. Закон РК от 03.04.2002 №314П «О промышленной безопасности на опасных производственных объектах».

5. Приказ МЧС РК от 29.12.2008 г № 219 «Требования промышленной безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом».

6. Постановление Правительства РК от 10 февраля 2011 г №123 «Единые правила по рациональному и комплексному использованию недр при разведке и добыче полезных ископаемых сырья».

7. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров / Сост.: Фисенко Г.Л., Сапожников В.Т., Мочалов А.М., Пушкарев В И., Козлов Ю.С. - Л.: ВНИМИ, 1972 - 165 с.

8. Фисенко Г.Л., Глазман Г.Р., Качермазова С.В. Повышение устойчивости уступов скальных и полускальных пород на карьерах в условиях многолетней мерзлоты //Горн. ж. - 1980. - № 5. -С.18-20.

9. Лягина О.И., Поклад Г.Г., Маркус В.А., Кливер Г.Г. Выбор оптимального профиля бортов карьеров, сложенных глинистыми породами / В кн.: Совершенствование маркшейдерской службы на горных предприятиях. - Караганда, 1982. - С. 15 - 22.