CC BY
43
т = 0,03ехр(0,055), (20)
где о = 0,44, е = 7,09 %, ф2 = 0,48, Д = 0,52, п = 0,52, Я = 0,59; б = 434,7 - 9,765 + 0,065і2, (21)
0 = 4,63, е = 4,89 %, ф2 = 0,15, Д = 0,85, п = 0,85, Я = 0,92.
С увеличением максимальных значений баллов жесткости климата интенсивность рабочих с профессиональными заболеваниями и интенсивность рабочих, получивших производственные травмы, возрастает, т.е. эффект от влияния максимальных баллов жесткости климата аналогичен эффекту от продолжительности неблагоприятной погоды.
Установлено, что увеличение продолжительности неблагоприятной погоды на 1 % приводит к возрастанию уровня травматизма в среднем на 2,97 %, увеличение баллов жесткости климата на 1 % в 2,3 раза слабее воздействует на изменение результативного фактора. Увеличение продолжительности неблагоприятной погоды на
1 % приводит к возрастанию количества рабочих с профессиональными заболеваниями в среднем на 5,65 %, увеличение максимальных баллов жесткости климата на 1 % - к изменению результативного фактора в среднем на 6,49 %. Следовательно, при прогнозировании уровня производственного травматизма среди работников открытых горных работ на Севере предпочтение следует отдавать продолжительности неблагоприятной погоды, а при прогнозировании уровня профессиональной заболеваемости - максимальным баллам жесткости климата.
Таким образом, недоучет природно-климатических условий может отразиться в отсутствии необходимых санитарно-
гигиенических условий для обслуживающего персонала, что приводит к росту уровня профессиональной заболеваемости и производственного травматизма. В конечном счете, все это приводит к снижению производительности экскаваторно-авто-мобильных
комплексов и повышению издержек на погрузочно-транспортные работы по сравнению с показателями, которые достигаются на карьерах умеренного климата.
— Коротко об авторах --------------------------------------------
Зарипова С.Н. - кандидат физико-математических наук, доцент, ТИ (Ф)
ГОУ ВПО ЯГУ
--- © С.Н. Зарипова, ЮЧ
УДК 622:331.4; 622:331.34; 622.8:658.34; 622.867; 622.8:351.823.3
С.Н. Зарипова
ВЛИЯНИЕ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГОРНО-ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
ш ш роведенные исследования показали [1-5], что причины несчастных случаев и профессиональных заболеваний на горнодобывающих предприятиях Севера имеют технический и организационный характер. Технические причины связаны с конструктивными недостатками горно-транспортного оборудования, износом машин, неудовлетворительным качеством технического обслуживания и ремонта, а также горно-геологическими и климатическими условиями. Организационные причины связаны с квалификацией работающих, недостатками обучения и инструктажа по технике безопасности, неправильным учетом психофизиологических возможностей человека, недостаточной производственной дисциплиной и т.д. Таким образом, на безопасность открытых горных работ оказывает влияние целый ряд факторов, часть из которых носит стохастический характер, а большинство изменяется во времени. Эти изменения оказывают прямое или косвенное воздействие на безопасность труда производственного персонала предприятий. Состояние каждого звена, составляющего эту систему, влияет на все остальные и, в свою очередь, зависит от них. Первая составляющая этой системы - безопасность применяемого горнотранспортного оборудования - оказывает важнейшее влияние на безопасность открытых горных работ.
Применительно к горно-транспортному оборудованию можно сказать, что безопасность - это то состояние работы техники и оборудования, при котором жизни и здоровью людей, обслуживающих их, ничего не угрожает.
Требования безопасности часто выступают в качестве ограничений на ресурс (р, тыс. м3/ тыс. км) и срок службы (с, лет) горнотранспортного оборудования. Техническое состояние парка, соотношение возрастных групп, надежность карьерных машин, обеспеченность предприятия запасными частями, а также уровень технического обслуживания и ремонта определяются такими техникоэксплуатационными показателями, как: коэффициент технической го-
товности (КТГ), коэффициент технического использования (КТИ), коэффициент использования парка (КИП) и другие техникоэксплуатационные показатели.
Исследование влияния перечисленных факторов на уровень производственного травматизма и профессиональной заболеваемости на горнодобывающих предприятиях Севера проведено по показателям работы основных типов карьерных экскаваторов и большегрузных автосамосвалов.
Для установления тесноты связи между технико-
эксплуатационными показателями горно-транспортного оборудования и уровнем производственного травматизма, профессиональной заболеваемости, а также между всеми рассматриваемыми показателями вычислены коэффициенты парной корреляции, которые сведены в табл. 1 и 2.
По данным табл. 1 следует, что просматриваются умеренные и сильные корреляционные связи между интенсивностью несчастных случаев (интенсивностью впервые выявленных про-фессиональных заболеваний) и технико-эксплуатационными показателями карьерных экскаваторов. С учетом тесноты кор-реляционной связи между исследуемыми факторами, а также степени влияния показателей на уровень травматизма и профессиональной заболеваемости среди РОЭ построены уравнения искомых зависимостей.
Уравнение множественной регрессии, описывающей интенсивность травмированных РОЭ (тэ, чел./квартал) под воздействием рассматриваемых факторов, имеет вид:
тэ = 13,96 + 0,22с + 5,12- 10"бр - 28,83КТГ + 188,07КИП -
- 1 81,12КТИ, (1)
где о = 0,91, ф2 = 0,14, Д = 0,86, п = 0,86, Я = 0,93.
Проверка значимости коэффициентов корреляции по критерию Стьюдента показала, что на 5%-ном уровне значимыми являются коэффициенты корреляции, рассчитанные с такими показателями, как: коэффициент технической готовности и коэффициент технического использования экскаваторов.
Зависимость (1) достоверно описывает результаты наблюдений с вероятностью 92,4%, достоверность коэффициентов
241
Таблица 3
Коэффициенты эластичности параметров безопасности карьерным экскаваторов
Уравнение Коэффициент эластичности показателя, %
(1) с р КТГ КИП КТИ
0,57 0,46 4,11 18,59 19,18
регрессии изменяется от 21,8 до 97,1 %. По критерию Фишера уравнение (1) значимо при 9,5 %-ном уровне значимости. При 5 %-ном уровне статистически значимыми являются коэффициенты регрессии при переменных КТГ, КИП и КТИ.
Для оценки степени влияния отдельных показателей на уровень травматизма вычислены коэффициенты эластичности, которые показывают изменение (в %) результирующего признака при увеличении причинных факторов, входящих в уравнение регрессии, на 1 %. Для переменных, входящих в формулу (1), коэффициенты эластичности сведены в табл. 3.
Более высокое значение коэффициента эластичности, характеризующее большую взаимосвязь фактора с зависимой величиной (интенсивностью травмированных РОЭ), соответствует коэффициенту технического использования парка экскаваторов. Увеличение значения этого показателя на 1 % приводит к снижению интенсивности травмированных работников на 19,18 %. В то же время, увеличение коэффициента использования парка на 1 % приводит к возрастанию интенсивности травмированных работников на 18,59 %.
Методом исключения переменных с учетом приведенных оценок и требуемой точности модели получено уравнение, описывающие зависимость количества травмированных работников от коэффициентов технической готовности и технического использования экскаваторов (рис. 1):
тэ = 19,38 - 10,78КТГ - 21,46КТИ, (2)
где о = 1,73, ф2 = 0,32, Д = 0,68, п = 0,68, Я = 0,82.
Достоверность уравнения регрессии 89,9 %, достоверность коэффициентов 95,2; 50,9; 51,2 % соответственно. Уравнение адекватно описывает результаты наблюдений при 10,2 %-ном уровне значимости. Согласно уравнению (2), при увеличении переменных КТИ и КТГ на 1 % интенсивность травми-рованных снижается на 2,9 и 1,11 % соответственно. Уравнения парных регрессий имеют вид тэ = 20,49 - 38,97КТИ, (3)
где о = 1,79, ф2 = 0,46, Д = 0,54, п = 0,54, Я = -0,73;
тэ = 15,35 - 19,69КТГ, (4)
о = 1,80, ф2 = 0,47, Д = 0,53, п = 0,53, Я = -0,73.
Достоверность уравнений (3) и (4) выше 96 %; достоверность коэффициентов регрессий 96,3 и 98,6 % соответственно. Уравнения статистически значимо описывают результаты наблюдений при 10 %-ном уровне значимости. Коэффициенты регрессий статистически значимы при 5 %-ном уровне значимости.
Согласно (3) увеличение КТИ экскаваторов на 1 % приводит к снижению производственного травматизма на 4 %, согласно (4) увеличение КТГ экскаваторов на то же число процентов приводит к снижению количества травмированных на 2,81 %.
Данные табл. 2 показывают наличие умеренных корреляционных связей между уровнем травматизма среди работников, обслуживающих большегрузные автосамосвалы, и всеми технико-эксплуатационными показателями автотранспорта, кроме коэффициента использования парка автосамосвалов, поэтому уравнение множественной регрессии, описывающей количество травмированных РОА (та, чел.), имеет вид: та = -19,57 - 1,72с + 5,010> - 24,53КТГ + 59,59КТИ, (5)
где о = 0,17, ф2 = 0,006, Д = 0,99, п = 0,99, Я = 0,99, е = =3,91 %.
Проверка значимости коэффициентов корреляции по критерию Стьюдента показала, что на 10 %-ном уровне, как и в предыдущем случае, значимыми являются коэффициенты парной корреляции, рассчитанные с такими показателями КТИ и КТГ экскаваторов.
Уравнение (5) достоверно описывает результаты наблюдений с вероятностью 90,2 %, достоверность коэффициентов регрессии 83,0; 80,5; 90,36; 91,30 % соответственно. По критерию Фишера уравнение (5) значимо при 8 %-ном уровне значимости. При 5 %-ном уровне статистически значимыми являются коэффициенты регрессии при переменных КТГ и КТИ.
Таблица 4
Коэффициенты эластичности параметров безопасности карьерным экскаваторов
Уравнение Коэффициент эластичности показателя, %
(5) с р КТГ КТИ
3,31
4,33
4,73
9,77
Коэффициенты эластичности, отражающие изменение результирующего признака при увеличении причинных факторов, входящих в уравнение регрессии (5), на 1 %, сведены в табл. 4.
Более высокое значение коэффициента эластичности принадлежит коэффициенту технического использования парка экскаваторов: увеличение значения КТИ на 1% приводит к снижению количества травмированных работников в среднем на 9,77 %.
Методом исключения переменных с учетом приведенных оценок и требуемой точности модели получено уравнение, описывающие зависимость количества травмированных работников от коэффициентов технической готовности и технического использования автосамосвалов
та = 15,59 - 28,01КТГ + 4,27КТИ,
(6)
где о = 0,79, ф = 0,36, Д = 0,64, п = 0,64, Я = 0,80.
Достоверность уравнения регрессии 88,7 %, достоверность коэффициентов 91,9; 86,3; 64,0 % соответственно. Уравнение адекватно описывает результаты наблюдений при 10 %-ном уровне значимости. Согласно уравнению (6), при увеличении переменных КТИ и КТГ на 1 % количество травмированных снижается в среднем на 1,7 и 4,9 % соответственно.
Дальнейшие исследования позволили получить уравнения парных регрессий вида
та = -6,24 - 14,321п(КТГ), (7)
о = 0,93, е = 4,10 %, ф2 = 0,37, Д = 0,63, п = 0,63, Я = -0,79;
та = -2,34 - 6,811п(КТИ), (8)
о = 1,38, е = 4,64 %, ф2 = 0,58, Д = 0,42, п = 0,42, Я = -0,65.
Достоверность уравнений (7) и (8) соответственно 84,1 и 77,1 %; достоверность коэффициентов регрессии (7) 96,7 и 94,1 %, коэффициентов регрессии (8) - 74,5 и 67,1 %.
Таблица 5
Уровни значимости коэффициентов парныых корреляций
Показатель с р КИП КТГ КТИ
Уровень значимости, % 5 5 15 45 20
Уравнения статистически значимо описывают результаты наблюдений при 12 %-ном уровне значимости. Коэффициенты регрессий статистически значимы при 10 %-ном уровне значимости.
Согласно (7) увеличение КТГ экскаваторов на 1 % приводит к снижению производственного травматизма на 4,43 %, согласно (8) увеличение КТИ экскаваторов на то же число
процентов приводит к снижению количества травмированных работников на 1,92 %.
Установлено, что между технико-эксплуатационными показателями карьерных экскаваторов и количеством работников с профессиональными заболеваниями существуют умеренные и сильные корреляционные связи (табл. 1), с учетом которых получено уравнение множественной линейной регрессии: бэ = 751,99 - 26,88с - 0,001р + 285,36КИП - 198,31КТГ -
- 228,08КТИ, (9)
где о = 0,15, е = 5,69 %, ф2 = 0,001, Д = 0,99, п = 0,99, Я = =0,99.
Достоверность уравнения (9) 94,9 %, достоверность коэффициентов регрессии соответственно 93,2; 92,2; 93,1; 71,9; 54,5; 70,2 %. При 5 %-ном уровне уравнение статистически значимо описывает результаты наблюдений.
С целью применения метода исключения переменных проверены уровни значимости коэффициентов корреляции (табл. 5).
С учетом всех оценок параметров получено уравнение, описывающее интенсивность впервые выявленных профессиональных заболеваний среди машинистов экскаваторов и их помощников бэ = 384,31 - 29,691п(р), (10)
о = 1,37, е = 4,24 %, ф2 = 0,15, Д = 0,85, п = 0,85, Я = -0,92.
Достоверность уравнения (10) и его коэффициентов выше 99,1 %, уравнение регрессии и коэффициенты статистически значимы при 5 %-ном уровне значимости.
Аналогичные рассуждения на первом этапе исследования уровня травматизма среди водителей карьерных автосамосвалов позволили исключить из дальнейшего рассмотрения коэффициенты технической готовности, технического использования автотранспорта, а также коэффициент использования парка машин.
Так как среди двух показателей - ресурса автосамосвалов (тыс. км) и среднего срока службы (лет) - первый обладает лучшими
статистическими характеристиками по сравнению со вторым, получена зависимость количества РОА с впервые выявленными профессиональными заболеваниями от ресурса карьерного автотранспорта
ба = 99,58 - 2,82 10-3р, (11)
о = 1,12, е = 4,89 %, ф2 = 0,03, Д = 0,97, п = 0,97, Я = -0,98.
Установлено, что увеличение ресурса автосамосвалов на 1 % позволяет снизить годовой уровень профзаболеваемости в среднем на 7,99 %. Достоверность уравнения (11) и коэффициентов регрессии 99,9 %. Уравнение, коэффициенты регрессии и коэффициент корреляции статистически значимы с доверительной вероятностью 95 %.
Таким образом, интенсивность производственного травматизма, может быть оценена по динамике коэффициентов технической готовности и технического использования горно-транспортного оборудования. Увеличение этих показателей на 1 % приводит к снижению уровня травматизма среди рабочих основных и вспомогательных профессий в среднем от 1,11 до 4,43 %.
На интенсивность профессиональной заболеваемости существенное влияние оказывает ресурс эксплуатируемого горнотранспортного оборудования. Ресурс выступает в качестве комплексного показателя, отражающего динамику остальных техникоэксплуатационных показателей: чем больше ресурс горно-
транспортного оборудования, тем меньше срок службы, меньше коэффициенты технической готовности, технического использования, а также использования парка карьерных машин. Увеличение ресурса горно-транспортного оборудования на 1 % приводит к снижению уровня профзаболеваемости от 6,87 до 7,99 %.
Исследование динамики коэффициентов технической готовности и технического использования горно-транспортного оборудования, которые отражают состояние экскаваторно-автомобильного парка, под которым подразумевается соотношение возрастных групп, надежность техники, ремонтопригодность, уровень технического обслуживания и ремонта, обеспеченность предприятия запасными частями, позволили установить зависимости между этими показателями и уровнем производственной безопасности. Чем ближе значения коэффициентов технической готовности и техни-
ческого использования горно-транспортного оборудования к единице, тем меньше несчастных случаев на производстве, и больше случаев заболевания работников профессиональными заболеваниями (вибрационной болезнью, тугоухостью, радикулопатией и т.д.). Следовательно, ремонтные работы на горнодобывающих предприятиях Севера направлены, в основном, на устранение неисправностей машин, а санитарно-гигиенические нормы, которые априори должны быть соблюдены на рабочих местах производственного персонала, не принимаются во внимание, что приводит к ежегодному росту уровня профессиональной заболеваемости на горнодобывающих предприятиях Севера.
Установлено, что изменение коэффициента использования экскаваторно-автомобильного парка, зависящего от технического состояния экскаваторов и автосамосвалов, от климатических условий, организации работы горно-транспортного оборудования, укомплектованности обслуживающим персоналом, также влияет на уровень безопасности производства: чем выше коэффициент использования парка, тем больше производственных травм и случаев заболевания РОЭ и РОА профессиональными заболеваниями. Объясняются эти зависимости, в первую очередь, соотношением возрастных групп экскаваторов и автосамосвалов в парке. Действительно, горно-транспортное оборудование подвержено старению, физическому, экономическому и моральному износу. Поскольку освоение новых моделей карьерных экскаваторов и большегрузных автосамосвалов осуществляется невысокими темпами, физический износ проявляется быстрее, чем моральный. В последние годы на открытых горных работах Севера эксплуатируется 55,2 % экскаваторов и 57,6 % большегрузных автосамосвалов, подлежащих списанию по нормам амортизации. Исследования по установлению зависимостей между показателями Рис. 1. Зависимости количества РОЭ с профессиональными забо-леваниями и РОЭ, получивших производственные травмы, от количества экскаваторов, подлежащих списанию по нормам амортизации
Рис. 2. Зависимости количества РОА с про-фессиональными забо-леваниями и РОА, по-лучивших производст-венные травмы, от ко-личества автосамосва— лов, подлежащих спи-санию по нормам амортизации
4 травмы ♦ болезни
безопасности горнодобывающего производства и количеством списанной по нормам амортизации техники (к, ед.), продолжающей эксплуатироваться в карьерах Севера, показали, что увеличение доли списанного горнотранспортного оборудования на 1 % приводит к возрастанию доли работников, имеющих профессиональные заболевания, в среднем на 1,05-5,34 %. При этом доля работников, получивших производственные травмы, увеличивается в среднем на 0,83-6,1% (рис. 1-2):
- по работникам, обслуживающим экскаваторы: тэ = 2,21ехр(0,06к), (12)
о = 0,78, е = 5,56 %, ф2 = 0,16, Д = 0,82, п = 0,65, Я = 0,91; бэ = 1,59ехр(0,09к), (13)
о = 1,89, е = 5,13 %, ф2 = 0,21, Д = 0,85, п = 0,66, Я = 0,92;
- по работникам, обслуживающим автосамосвалы: та = 0,76 + 0,09к, (14)
о = 0,83, е = 6,17 %, ф2 = 0,53, Д = 0,47, п = 0,47, Я = 0,69; ба = 0,89ехр(0,07к), (15)
о = 2,23, е = 5,91 %, ф2 = 0,03, Д = 0,99, п = 0,92, Я = 0,99.
Рис. 3. Зависимости показателей безопасности производства среди РОА от грузоподъемности автосамосвалов
і травмы! Л болезни
Рис. 4. Динамика уровня травматизма среди слесарей по ремонту автосамосвалов относительно количества случаев травмирования всех работников, обслуживающих технологический автотранспорт
I травмы а болезни
Таким образом, ограничение на ресурс (срок службы и другие технико-эксплуатационные показатели) карьерной техники, являющееся следствием ограничения на количество списанного горно-транспортного оборудования, должно иметь место не только при решении вопросов повышения производительности открытых горных работ, а, в первую очередь, при решении вопросов безопасности горнодобывающего производства.
В последние годы на карьерах Севера идет процесс технического перевооружения, сопровождающийся внедрением современной выемочной и транспортной техники.
В эксплуатацию вводятся мощные экскаваторы с ковшом емкостью до 40 м3 и автосамосвалы грузоподъемностью до 220 т. Установлено, что с увеличением количества большегрузного автотранспорта безопасность труда водителей автосамосвалов снижается, о чем свидетельствуют коэффициенты корреляции, вычисленные между показателями безопасности производства и количеством технологического автотранспорта (коэффициенты корреляции равны 0,86 и 0,95). В то же время, повышение грузоподъемности технологического автотранспорта способствует повышению безопасности производства.
Исследование зависимостей между грузоподъемностью автосамосвалов (г, т) и количеством водителей, получивших производственные травмы, а также между грузоподъемностью машин и количеством водителей, приходящихся на 1 среднесписочный автоса-
мосвал определенной грузоподъемности, позволило получить следующие уравнения парных регрессий (рис. 3):
та = 0,97 - 4,4-10-3г, (16)
а = 0,13, е = 5,80 %, ф2 = 0,25, Д = 0,75, п = 0,75, К = -0,86;
ба = 1,75 - 5,0-10-3г, (17)
а = 0,23, е = 6,61 %, ф2 = 0,48, Д = 0,52, п = 0,52, К = -0,72.
Уравнения (16) и (17) являются статистически значимыми при 10%-ном уровне значимости, коэффициенты корреляции значимы при 5%-ном уровне. Достоверность уравнения (16) 87,4%, уравнения (17) - 98,6 %. Достоверность коэффициентов регрессий изменяется от 89,6 до 99,9 %. Увеличение грузоподъемности карьерных автосамосвалов на 1 % приводит к снижению количества производственных травм, приходящихся на 1 автосамосвал, в среднем на 0,60 %, и количества водителей с профессиональными заболеваниями в среднем на 0,91%.
Таким образом, увеличение грузоподъемности технологического автотранспорта является одним из основных резервов повышения безопасности горнодобывающего производства.
— Коротко об авторах
Зарипова С.Н. - кандидат физико-математических наук, доцент, ТИ (Ф) ГОУ ВПО ЯГУ
© С.Н. Зарипова, 2007
УДК 622:331.4; 622:331.34; 622.8:658.34; 622.867; 622.8:351.823.3
