CC BY
65
--------------------------------------- © В.Л. Яковлев, В.Л. Могилат,
А. В. Галкин, М. Г. Голубев,
2005
УДК 658.382.3
В.Л. Яковлев, В.Л. Могилат, A.B. Галкин,
М.Г. Голубее
ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
ш И родолжающаяся концентрация
-И. горнодобывающего производства, увеличение единичной мощности и стоимости применяемого оборудования, возрастающая динамика и, как правило, усложнение горногеологических условий, требуют принципиально нового подхода к информационному обеспечению промышленной безопасности горнодобывающих предприятий. Поддержание экономически целесообразного уровня эффективности и безопасности производства становится фактором, в значительной мере определяющим конкурентоспособность предприятий.
Современное состояние горнодобывающих предприятий Российской Федерации характеризуется сохранением высокого уровня, а в последние годы и ростом тяжелого и смертельного травматизма. Несмотря на предпринимаемые меры (освоение высокопроизводительного оборудования и технологий, использование современных технических средств контроля среды и другие), уровень аварийности и травматизма на горнодобывающих предприятиях продолжает оставаться высоким. Количество смертельно травмированных на подконтрольных органам горного надзора объектах достигло в 2004 году 231 человека. На предприятиях угольной промышленности произошло 35 аварий; число погибших составило 148 человек. Такое положение сдерживает рост экономической эффективности предприятий и созда-
ет условия для снижения социальной стабильности в регионах.
Анализ расследования несчастных случаев свидетельствует о том, что до 60 % травм и аварий происходит вследствие нарушений правил промышленной безопасности, обусловленных обстоятельствами, которые вызваны ошибочными представлениями о реальном уровне опасности и делающими эти нарушения высоковероятными. В результате постепенно накапливаются отклонения от норм выполнения операций, которые по отдельности не представляют угрозы, но в неблагоприятном сочетании дают отрицательный ре-зуль-тирующий эффект, ведущий к травме, аварии или катастрофе. Во многом это объясняется тем, что осуществляемое в настоящее время информационное обеспечение ориентировано в основном на выявление отдельных нарушений правил промышленной безопасности, и не выявляет их системного воздействия.
Снижение аварийности и травматизма на горнодобывающем предприятии может быть достигнуто формированием эффективных информационных потоков на основе установления закономерностей возникновения и развития опасных производственных ситуаций (ОПС), позволяющих успешно управлять промышленной безопасностью.
В течение последних десяти лет в горнодобывающей отрасли страны произошли серьезные структурные изменения, ко-
торые существенно повлияли на состояние промышленной безопасности. С одной стороны, в результате резкого снижения объемов производства и реструктуризации отрасли снизился общий травматизм со смертельным исходом. С другой - в течение длительного периода происходило сокращение научных разработок по обеспечению безопасного ведения горных работ и безаварийной эксплуатации сложной горнотранспортной техники. Так, несмотря на техническое перевооружение, проведенное, например, на шахте “Распадская” до 2002 года, существенно замедлены темпы снижения аварийности, а по смертельному травматизму- даже возросли. Это свидетельствует о том, что промышленная безопасность горнодобывающих предприятий определяется, главным образом, адекватностью поведения персонала в опасных производственных ситуациях.
Возникновение и развитие опасности в производственной системе горнодобывающего предприятия от безопасного состояния к катастрофе сопряжено с изменениями в информационном обеспечении управляющего органа: от наличия устойчивых информационных связей между элементами системы до полного их отсутствия. При этом на начальной стадии возникновения опасной производственной ситуации сигналы об опасности, как правило, слабые, трудноуловимые и в этот период очень важно распознать наметившиеся изменения.
Процесс развития опасной производственной ситуации характеризуется, в общем случае, закономерной сменой состояний: штатный режим - угроза - инцидент
- авария - катастрофа, которые сопровождаются пороговым возрастанием опасности и сокращением времени для принятия адекватного управленческого решения. Переход к следующей стадии развития опасной производственной ситуации или возвращение к штатному режиму определяется, в основном, информированностью
персонала, определяемой как достоверное знание о фактическом состоянии объекта, компетентностью персонала, определяемой как способность его распознавать возникновение опасных производственных ситуаций и адекватно действовать в этих условиях на основе сформированной концептуальной модели поведения объекта. Отсутствие хотя бы одного из этих факторов закономерно приводит к аварии или катастрофе.
Основными причинами, вызывающими нарушения требований промышленной безопасности, являются опасные производственные ситуации, часто возникающие в производственной Дея-тельности шахты в целом и отдельных технологических участков. К основным признакам опасной производственной ситуации относятся:
• отклонение от нормального режима работы (регламента работы);
• нарушение одних и тех же пунктов правил безопасности в процессе производственной деятельности;
• идентичность причин нарушений правил безопасности;
• допущение нарушений правил безопасности (применение опасных приемов труда) квалифицированным и дисциплинированным персоналом.
В качестве критериев, позволяющих оценить риск возникновения опасной производственной ситуации, предлагаются:
- тяжесть последствий реализации опасной производственной ситуации;
- вероятность реализации опасной производственной ситуации.
Для своевременного выявления процесса возникновения и развития опасности необходимо типизировать и описать все ОПС, в зависимости от:
• вида происшествий (обрушение угля, падение человека и т.д.);
• вида технологической операции, где может реализоваться та или иная ОПС;
• нарушений требований правил по охране труда и промышленной безопасно-
сти, а также вида возможного опасного фактора, которые могут привести к инциденту, травме или аварии.
Выявление и типизация опасных производственных ситуаций по каждо-му на-
правлению, позволит разработать меры по их устранению и назначить ответственного за контроль их реализации.
Таким образом, все потенциальные виды происшествий, которые могут произойти и привести к травмам или авариям, характерным для предприятия, при динамическом отражении событий в информационном обеспечении типизируются (рис. 1). Каждый вид происшествия анализируется, и выявляются наиболее возможные варианты его реализации. Затем по каждому варианту реализации того или иного вида происшествия выявляются ОПС, неизбежно приводящие к нарушениям правил безопасности, а, следовательно, и к реализации опасной производственной ситуации в травму или аварию.
Для эффективного управления промышленной безопасностью предприятия необходима адекватная складывающейся обстановке информация, которая должна иметь собственную внутреннюю структуру и использоваться системой управления для формирования управляющих воздействий. Эффективность информации следует оценивать ее влиянием на процесс управления безопасностью предприятия. При этом необходимо изменить принципы формирования информационных потоков, их структуру и механизм функционирования информационной системы предприятия в целом.
Отражение событий в информационном обеспечении
С татическом Д инамическом
Поле отклонений в работе объекта ^ ^ ^ С истематизация / і _ о тклонений и типизац и я ОПС
Ж ▼
Отсутствие прогноза развития ситуации Прогноз развития ситуации
Инициирующее событие Предотвращ ение
инициирующего события
на основе использования
И нцидент законом ерностей
возникновения
А в ар и я и развития ОПС
К атастроф а Ш татный режим безопасной работы
Рис. 1. Принцип действия статического и динамического информационного обеспечения
75.
Оперативная информированность
Требует больших затрат, времени и ресурсов, резко снижает эффективность и безопасность работы
Базовая информированность, компетентность
Формируется заранее, с меньшими затратами, с большей эффективностью и без>
50
25
Соотношение между компетентностью и информированностью лиц, принимающих решения
Рис. 2. Варианты сочетания компетентности и информированности лиц, принимающих решения по промышленной безопасности
Для каждого уровня управления безопасностью характерна определенная структура информационной модели, которая представляет набор специально подобранных переменных, характеризующих управляемый объект и поступающих к лицу, выполняющему функцию управления. Вид информационной модели зависит от состава и количества переменных, определяемых требованиями решения конкретных задач. При ее формировании необходимо обеспечить полноту характеристики управляемого объекта в аспекте решаемых задач, отбор существенных переменных и представления их в форме, наиболее удобной для анализа. Другими словами, информационная модель - это данные на входе у управляющего субъекта.
В процессе обучения или наблюдения за объектом у субъекта управления формируется базовая информированность, или концептуальная модель - как образ механизма функционирования управляемого объекта. Она фиксирует
не конкретные значения переменных, а закономерные связи между ними, значение которых позволяет предвидеть изменения в состоянии объекта, конкретизировать свой информационный запрос. Следует подчеркнуть, что компетентность работника, которая позволяет ему сформировать концептуальную модель, формируется заранее, с меньшими затратами и с большей эффективностью (рис. 2). Для безопасного выполнения производственной функции управляющему субъекту необходима также оперативная информированность о текущем состоянии объекта управления, которая требует затрат ресурсов на ее получение.
При наличии полной информационной и надежной концептуальной модели субъект управления способен принять решение, адекватное реальной опасности (рис. 3).
С точки зрения теории информатики горнодобывающее предприятие может быть рассмотрено как открытая неравновесная система, а информация - как анти-
Время реакции системы при условии:
Есть необходимые информированность и компетентность Есть компетентность, нет информированности персонала Есть информированность, нет компетентности персонала Нет информированности и компетентности персонала
Ку = тТопс , 1р .сист
где Топе — время развития опасной
производственной ситуации, ед.вр.; Тр.сист — продолжительность времени реакции системы, ед.вр.
Рис. 3. Зависимость времени реакции системы (Тр.сист) на возникновение и развитие опасной производственной ситуации (Топе) от информированности и компетентности персонала
энтропийный механизм, препятствующий разрушению его системы: в процессе производства в его подсистемах накапливается все большее количество энтропии, грозящее ему разрушением. При создании нового антиэнтропийного механизма система переходит в одно из возможных устойчивых состояний, причем эта устойчивость сохраняется до начала увеличения критической массы энтропии в системе. В момент потери устойчивости, называемой “точкой бифуркации”, система может перейти в одно из нескольких других вероятных устойчивых состояний, которые заранее спрогнозировать достаточно сложно.
В то же время, путем увеличения количества информации, преобразования её в знания и их эффективного использования, можно достичь желаемого состояния системы. При этом накапливающееся количество энтропии на предприятии и в его системах грозит разрушением
всей производственной системы или одного из ее элементов.
Эффективность управления зависит от соответствия информационных и концептуальных моделей системы, используемых управляющим органом, реальным условиям ее функционирования. Выбор моделей определяет объем и содержание информации - собираемой, передаваемой, накапливаемой и используемой в системе управления горнодобывающего предприятия.
Отсутствие целенаправленности и системности в информационном обес-
печении промышленной безопасности не позволяет своевременно отслеживать совокупность обстоятельств, способствующих возникновению и развитию опасных производственных ситуаций и обусловливает до 60 % травм и аварий, происходящих на горнодобывающих предприятиях.
Дифференцированный подход к формированию информационного обес-
печения в системе управления промышленной безопасностью горнодобывающего предприятия, заключающийся в рациональном структурировании информационных потоков с учетом функций, выполняемых управляющими субъектами, а также совокупности внутренних и внешних обстоятельств, способствует достижению приемлемого уровня аварийности и травматизма.
В качестве комплексных методов повышения информационного обеспечения безопасности и эффективности производства предлагаются:
• стандартизация рабочих процессов, рабочих мест, участков, служб предприятия по технологических и организационным параметрам. Стандартизируемые параметры должны в достаточной мере характеризовать безопасность и эффективность рабочего процесса. Согласно этим параметрам устанавливаются целевые функции и границы функциональной ответственности
работника каждого иерархического уровня управления;
• определение состояния информационных связей как внутри предприятия, так и с внешней средой;
• исследование состояния информированности и компетентности персонала предприятия;
• формирование у управляющих субъектов концептуальных моделей поведения объектов управления как образа механизма их функционирования для конкретизации информационных запросов и выработки решений, адекватных реальной опасности.
Использование предложенной методики формирования информационных потоков в системе управления промышленной безопасностью, основанной на закономерностях возникновения и развития опасных производственных ситуаций, позволит в 1,5-2 раза понизить аварийность и травматизм на горных работах.
— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------------------
Яковлев В.Л. - чл.-корр. РАН, доктор технических наук, профессор, директор ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург,
Могилат В.Л. - кандидат технических наук, доцент кафедры “Автомобильный транспорт” Уральского государственного лесотехнического университета, г. Екатеринбург,
Галкин A.B. - кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории безопасности технологических процессов горного производства ОАО «НТЦ - НИИОГР», г. Челябинск, Голубее М.Г. - кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории безопасности технологических процессов горного производства ОАО «НТЦ - НИИОГР», г. Челябинск.
