автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Адаптация службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт к современным условиям производства

На правах рукописи

Ларин Николай Иванович

РГБ О*

Адаптация службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт к современным условиям производства

Специальность: 05.26.01 - "Охрана труда" АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2000

Работа выполнена в Государственном Восточном

научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ)

Научный руководитель:

доктор технических наук Павлов А.Ф.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Колмаков В.А. кандидат технических наук Сурков A.B.

Ведущая организация: Кемеровский региональный институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов

Защита состоится яе ¿¿¿-0.16?_ 2000 года в часов

на заседании диссертационного совета К 135.02.01 при Государственном Восточном научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ) по адресу:

650002, г. Кемерово, Институтская, 3

С диссертацией молено ознакомиться и библиотеке ВостНИИ.

Отзывы на автореферат в-двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес совета.

Автореферат разослан

£ Г СЬК^^ЦиЯ- 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, £

кандидат технических наук .. . —/ЛИ ХИ УН

¿г" х

¿5? ¿ЗуГР 0 та ¿г sjt .У/? г)

Общая характеристика работы

Актуальность работы обусловлена современной проблемой безопасности угольных шахт России, преимущественно проблемой взрывов метана и угольной пыли. Анализ производственного травматизма и выводы государственных комиссий показывают, что одной из основных причин крупных аварий, начиная с шахты им. Шевякова в 1992 году и включая аварию на шахте "Комсомолец" в 2000 году, являются неудовлетворительные решения инженерных задач. В наибольшей степени это связано с вопросами вентиляции и газового контроля. Вместе с тем служба вентиляции угольных шахт в организационном плане все еще представляется производственным участком, обременена рядом несвойственных ей функций, что никак не соответствует ее предназначе,-нию и не способствует эффективной ее работе. Решению проблемы повышения эффективности работы службы вентиляции и техники безопасности, а вместе с нею и проблемы взрывов метана и угольной пыли посвящена настоящая работа.

Целью настоящей работы является повышение безопасности и эффективности горных работ путем адаптации службы вентиляции и газового контроля угольных шахт к современным условиям производства.

Илея работы заключается в выявлении основных направлений взаимосвязанного развития техники, технологии, организации горных работ, средств и способов решения инженерных задач и разработке на этой основе современной организации службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт.

Задачи исследований:

обоснование необходимого и достаточного состава инженерных задач по управлению проветриванием угольных шахт;

обоснование структуры и разработка организационно-правовых документов службы вентиляции угольных шахт применительно к новым условиям хозяйствования и управления проветриванием;

разработка современной системы газового контроля горных выработок угольных шахт.

Методы исследований:

методы математической статистики - в анализе аварийности и травматизма на угольных шахтах;

комплексный анализ горного производства - в анализе взаимосвя занного развития техники и технологии подземной угледобычи, средств и способов решения вентиляционных задач, организации службы вентиляции и газового контроля.

Научные положения, выносимые на защиту, выражают зависимость организации службы вентиляции и газового контроля от уровня развития техники н технологии горного производства, средств и способов решения инженерных задач по вентиляции и состоят в следующем:

применяемые на шахтах средства и способы решения вентиляционных задач не соответствуют современной технике и технологии горного производства - оперативное управление проветриванием путем выявления аварийных режимов маршрутным газовым контролем не успевает реагировать на возросшую интенсивность горных работ и загазований горных выработок и не позволяет заблаговременно разрабатывать эффективные решения по предотвращению аварийных ситуаций; •

современной технике и технологии горного производства должен соответствовать современный состав задач службы вентиляции угольных шахт, в основу которых входит проведение газовых и депрессионных съемок, моделирование, заблаговременное выявление возможных аварийных ситуаций и проектирование устойчивых режимов проветривания;

для эффективного решения современного состава задач вентиляции угольных шахт более подходит инженерная служба, владеющая современными средствами и способами решения вентиляционных задач и структурно входящая в состав инженерных служб технического управления;

современные средства газового контроля делают возможным и рациональным организацию оперативного газового контроля в виде составной части оперативного управления производством и возложения ответственности за оперативный газовый контроль на произволе!венную службу на всех ее уров

нях: рабочее место, подразделение, шахта.

Научная новизна работы заключается в создании методических положений по организации надежного и эффективного управления проветриванием и газового контроля угольных шахт, для чего:

установлено, что каждому уровню развития техники и технологии подземной угледобычи соответствует свой уровень развития средств и способов решения вентиляционных задач и свой уровень развития организации службы вентиляции и газового контроля. Впервые показано, что регламентированный нормативными документами состав задач вентиляции угольных шахт не полностью соответствует современному уровню развития техники и технологии подземной угледобычи, современному уровню развития средств и способов решения вентиляционных задач;

дано обоснование состава и содержания задач вентиляции угольных шахт, соответствующее современному уровню развития техники и технологии подземной угледобычи, современным средствам и способам их решения;

впервые установлено, что для квалифицированного и оперативного решения современного состава и содержания задач вентиляции угольных шахт необходимо отказаться от участков вентиляции и перейти к специализированным инженерным службам;

выявлены условия рационального использования различных средств и способов газового контроля угольных шахт. Показана пагубность использования автоматизированных систем газового контроля без должного учета прием-немых для них горнотехнических условий;

обоснована рациональность организации оперативного газового контро-1Я как составной части оперативного управления производством и возложения этветственности за оперативный газовый контроль непосредственно на произ-юдственную службу на всех ее уровнях: рабочее место, подразделение, шахта.

Достоверность научных положений подтверждается результатами рассле-ювания аварий и производственных травм, анализа состояния проветривания I газовой опасности, анализа работы службы вентиляции и системы аэрогазо-юго контроля горных выработок угольных шахт.

Личный вклад автора состоит:

в обосновании актуальности адаптации службы вентиляции и системы газового контроля горных выработок угольных шахт к изменившимся горнотехническим и социально-экономическим условиями их функционирования;

в разработке методических положений для организации современной службы вентиляции и современной системы аэрогазового контроля горных выработок угольных шахт;

в разработке структуры и организационно-правовых документов для организации современной службы вентиляции и современной системы газового контроля угольных шахт.

Практическое значение полученных результатов состоит в том, что они позволяют решить задачу адаптации службы вентиляции и системы газового контроля к современным условиям производства и на этой основе повысить надежность и эффективность проветривания и снизить газовую опасность угольных шахт. Результаты выполненных исследований приемлемы как для крупных, так и для малых угольных шахт.

Реализация работы состоялась в том, что основные методические положения настоящей работы по организации надежного и эффективного управления проветриванием и газового контроля угольных шахт были использованы при разработке проектов структуры и организационно-правовых документов современной службы вентиляции и современной системы газового контроля угольных шахт, а также вошли составной частью в "Концепцию развития законодательно-нормативной базы по безопасности работ в угольных шахтах", в "Концепцию развития безопасности труда на угольных шахтах" и в проекты "Руководства по системе аэрогазового контроля в угольных шахтах".

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались на технических совещаниях угольных компаний "Беловоуголь", "Кузнецкуголь" и ш. "Капитальная" (1997-1999 годы, г. Белово, г. Новокузнецк, г. Осинники), на рабочих совещаниях Российско-Британского консалтингового центра (1998-годы, ш. "Абашевская", ш. "Новокузнецкая", г. Новокузнецк), Всероссийском совещании по охране труда в угольной промышленности (июль 1999

г., г.Кемерово), на Международной научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (ноябрь, 1999 г., г. Кемерово)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, включая четыре брошюры.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, изложенных на 99 страницах, содержит 14 рисунков, список использованных источников из 37 наименований и два приложения на 39 страницах.

Содержание работы

1 Состояние и актуальные проблемы проветривашш и газового контроля угольных шахт России

Анализ производственного травматизма на шахтах России показывает, что в последние восемь лет, начиная с событий на шахте им. Шевякова, вновь обострилась проблема взрывов метана и угольной пыли (рис. 1.1 и 1.2). Расследования крупных аварий многократно подтверждали, что основная причина их возникновения - в неудовлетворительных инженерных решениях по вопросам вентиляции. Таким образом, проблема взрывов метана и угольной пыли в значительной своей части представляется проблемой организации службы вентиляции и газового контроля.

Проблема организации службы вентиляции сама по себе не нова. Ею занимались практически постоянно. Из истории развития службы вентиляции угольных шахт известно, что периодически менялись ее задачи, техническое оснащение и наименования: ПВК - пылевептиляцнонного контроля, ТБ и ПВК - техники безопасности и пылевентиляционного контроля, ВТБ - вентиляции и техники безопасности. Однако неизменными оставались стиль работы - управление проветриванием по фактическим отклонениям режимов вентиляции, обнаруживаемым маршрутным контролем, и место службы вентиляции п структуре управления угольной шахтой - в составе производственных участков, хотя по всем статьям она становилась инженерной службой.

1}

11

11 11

12

□Л.

<«() 1*17 <»«• 1111 1В 93 ИВ5 1 »87 1 в»»

Гады

Рис. 1.1 Взрывы метана и угольной пыли на шахтах России

Годы

Рис. 1.2 Травмы при взрывах метана и угольной пыли

В научном плане проблеме организации службы вентиляции и техники безопасности наибольшее внимание уделялось в ВостНИИ: работы А.А. Мяс-никова, А.Ф. Павлова, В.И. Бугримова, М.И. Носика. Однако эти работы охватывали отдельные вопросы службы вентиляции: определение численности горных мастеров маршрутного контроля, оценки эффективности средств и спо собов газового контроля и т.п. В настоящее время возникла необходимость е зыявлении основных направлений взаимосвязанного развития техники, техно логии, организации горных работ, средств и способов решения инженерных за

дач и разработке на этой основе современной организации службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт.

2 Разработка методических положений организации службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт

Все работы по обеспечению газовой безопасности, по управлению газовоздушным потоком в сети горных выработок различаются на работы по разработке управляющих решений (оценка состояния проветривания, прогноз горнотехнических условий работы системы, разработка решений по выбору технологических схем и режимов проветривания) и работы по выполнению этих решений (проведение горных выработок, возведение сооружений, монтаж и демонтаж оборудования, их обслуживание и т.п.). Основная часть работ по разработке управляющих решений, по управлению проветриванием шахт требует глубокой инженерной проработки с использованием современных вычислительных методов, которые достаточно трудоемки, и с позиций обеспечения высокой безопасности и эффективности производства эти работы рационально поручить специализированной инженерной службе, входящей в систему управления предприятием.

Состав и содержание задач службы вентиляции определяются следующими

*

направлениями ее деятельности (рис. 2.1):

сбор, подготовка и обновление исходных данных и прогноз горногеологических условий;

оценка состояния проветривания, дегазации, пылеподавления, предотвращения пожаров и выбросов;

разработка решений по выбору технологических схем и параметров предотвращения различных видов опасностей и режимов их работы;

контроль исполнения принятых решений; проведение разъяснительной работы среди рабочих и инженерно-технических работников шахты по вопросам вентиляции, пылегазового режима, профилактики пневмокониозов, противопожарной защиты и другим вопросам охраны труда, техники безопасности и промсанитарии.

Рис. 2.1 Схема разработки управляющих решений

На рис. 2.1 приведена схема основных этапов разработки решений по управлению безопасностью труда, направленных на предотвращение опасных проявлений газа, пыли, пожаров и выбросов, где каждому этапу разработки решений по каждому виду опасных проявлений соответствуют свои работы.

Службе вентиляции и газа как специализированной технологической службе системы управления не свойственны следующие работы, предусмотренные в положении об участке ВТБ: организация работы ламповой;

согласование паспортов буровзрывных работ и наряд-путевок;

контроль за соблюдением паспортов управления кровлей и крепления горных выработок, состоянием горношахтного оборудования;

текущий ремонт стационарных автоматических приборов контроля метана.

Что касается контроля состава рудничного воздуха, то эта задача, безусловно, остается за службой вентиляции угольных шахт, но только не в части оперативного контроля. Оперативный контроль может и должен будет вестись производственной службой.

Выявление условий рационального использования средств и способов газового контроля проводилось с целью использования этих сведений для разработки эффективной системы газового контроля.

Анализ многих примеров воспламенений и взрывов метана в горных выработках угольных шахт с оценкой роли автоматизированной системы контроля метана в этих происшествиях показывает, что вся роль системы сводилась к отключению энергии во время возникновения аварии путем обрыва линии или разрушения самих датчиков метана. Отключения энергии из-за превышения содержания метана не могло быть, так как до момента возникновения взрыва электроаппаратура находилась в работе. Вывод - система никак не реагировала и не могла реагировать на опасность воспламенения метана. Это одна особенность таких систем. Есть и другая.

Эффективность автоматизированной системы контроля метана как вероятность того, что электромеханическое оборудование будет обесточено до момента взрывоопасного загазования горной выработки, где установлено электромеханическое оборудование, определяется по формуле

Н = РОгаш < 1ри»)Кг, (2.1)

где 1гаш и ^рыв - соответственно продолжительности времени гашения и развития опасного совмещения, имеющие общий момент начала отсчета времени, ч;

Кг - коэффициент готовности используемой аппаратуры контроля.

Введение автоматизированной системы радикально снижает продолжительность гашения процесса развития аварии - опасного совмещения работы электроаппаратуры во взрывоопасной среде и тем на порядок повышает эффективность защиты. Но все это так при условии надежной работы аппаратуры. При известном загрублении работы аппаратуры обслуживающим персоналом шахт коэффициент готовности приравнивается нулю и эффективность автоматизированного контроля сводится на нет. Таким образом, фактическая эффективность автоматизированной системы газового контроля в горных выработках угольных шахт больше зависит не от технического состояния аппаратуры, а от той социальной среды, где работает эта аппаратура.

Автоматизированная система аэрогазового контроля не решает проблему загазований. Она эффективно работает там, где квалифицированно решаются вентиляционные задачи, где загазования маловероятны, хотя и возможны. Автоматизированная система аэрогазового контроля и опережающего отключения энергии от возможных источников открытого огня особенно необходима там, где одновременно наличествуют следующие признаки: существует возможность взрывоопасных загазований; есть возможные источники открытого огня (искры); нет постоянного присутствия людей;

достаточно высокая скорость воздушного потока исключает возможность местных скоплений метана.

Анализ эффективности маршрутного газового контроля показывает, что недостаток маршрутного контроля в одном - замеры получаются очень редкими. Стоит периодичность ручных замеров довести до 10, 20, хотя бы до 30 мин, как эффективность ручного контроля становится сопоставимой с эффективностью непрерывного контроля. Отсюда возникает вывод: эффективность ручного контроля возможно довести до уровня непрерывного, но только там, где постоянно присутствуют люди, то есть на рабочих местах. Для этого в лучшем сл'/чае нужно иметь переносные приборы непрерывного действия или, пользуясь приборами эпизодического действия, замеры производить чаще, несколько раз в течение смены или всякий раз, как регламентируется правилами, перед выполнением отдельных операции по включению в работу машин, перед ре-

монтными и взрывными работами и т.п. Такое возможно осуществлять только производственной службе. Никакая система специализированного контроля этого не сможет выполнить.

Производственный опыт показывает, что ежедневный маршрутный контроль за аппаратурой автоматики, проводимый электрослесарями, по современным меркам слишком большая роскошь. То, что имело смысл на период промышленных испытаний и внедрения новой техники, не следует превращать в обыденное. Повседневное обслуживание аппаратуры и средств связи автоматизированной системы аэрогазового контроля с не меньшим успехом может выполняться работниками тех производственных участков, на территории которых они расположены, если это обслуживание сводится к обычному осмотру и контролю. Для профилактического и аварийного обслуживания автоматизированных систем аэрогазового контроля в горных выработках угольных шахт одного территориального объединения достаточно иметь одну мобильную специализированную бригаду.

Анализ по выявлению рациональных условий использования известных средств и способов газового контроля показал, что ни автоматизированная система аэрогазового контроля, ни система оперативного ручного контроля переносными приборами не являются самодостаточными, а дополняют одна другую и должны будут использоваться совместно.

Выполненные исследования по разработке требований к организации службы вентиляции и системы газового контроля позволили сформулировать следующие положения. Проблема организации эффективного функционирования системы аэрогазового контроля горных выработок угольных шахт переносными приборами первоначально видится как проблема дисциплины труда, проблема ответственности, а по сути, это все же проблема организации, в первую очередь проблема организации труда инженерно-технического персонала угольных шахт. Требования к системе организации работы производственного персонала по условию обеспечения эффективного аэрогазового контроля горных выработок переносными приборами могут и должны будут разрабатываться, исходя из следующих методических положений:

операции по обеспечению аэрогазового контроля входят в состав функциональных обязанностей всех работников угольной шахты на всех уровнях управления производством в границах обслуживаемого ими рабочего места, руководимого производственного участка и т.п.;

работы по охране труда, в том числе и работа по аэрогазовому контролю, входят в состав технологических, оплачиваемых операций по обслуживаемому работником рабочему месту, и характеризуют качество исполнения порученных работ;

любая некачественно, не в полном объеме выполненная работа, в том числе любая работа без своевременного и не в полном объеме исполнения операций по аэрогазовому контролю, в соответствии с Кодексом законов о труде может и должна будет подлежать браковке.

Аэрогазовый контроль горных выработок угольных шахт должен входить составной частью в систему оперативного управления производством на всех его уровнях: рабочее место, подразделение, шахта.

Структура системы аэрогазового контроля горных выработок угольных шахт должна повторять структуру управления производством: на уровне шахты - структуру производственной службы, на уровне подразделения - структуру управления подразделением, на уровне рабочего места - структуру управления звена, рабочей группы.

Каждый работник, пребывающий в горных выработках угольных шахт, независимо от профессиональной еро деятельности и должности должен наделяться определенными правами и обязанностями по обеспечению эффективного аэрогазового контроля, которые должны содержаться в правилах поведения в шахте, в должностных инструкциях и в инструкции горнорабочего.

На всех газовых шахтах независимо от категории газовой опасности все инженерно-технические работники, звеньевые и отдельные рабочие, самостоятельно обслуживающие отдельные производственные объекты (электрослесари, взрывники, машинисты электровозов и др.), при спуске в шахту должны иметь переносные приборы газового контроля.

Значение автоматизированной системы газового контроля не следует ни

преувеличивать, ни умалять. Это первое. Второе то, что ее следует рассматривать составной частью более обшей системы - системы газового контроля, которая включает в себя и собственно автоматизированную систему, и людей с переносными приборами эпизодического и непрерывного газового контроля. Последнее делает возможным и необходимым проектирование автоматизированной системы газового контроля не обособленно, не в отрыве от системы газового контроля переносными приборами, а совместно. Таким образом, должна просматриваться система газового контроля не собственно как таковая, а в рамках этого проекта решаться вопрос, где что использовать: где стационарную аппаратуру, где переносные приборы непрерывного действия, а где достаточно переносных приборов эпизодического действия.

Разработка методических положений по оценке эффективности работы службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт проводилась с целью изыскания способов активизации работы персонала с ориентацией на конечный результат. При этом исходили из того, что организационио-технические мероприятия по снижению производственной опасности в социальном плане нередко повышают работоспособность людей, но главным образом направлены на снижение проявлений производственной опасности в виде аварий (загазования горных выработок, воспламенения метана и угольной пыли, пожары, внезапные выбросы и т.п.) и неблагоприятных производственных условий (повышенная влажность, температура, запыленность шахтного воздуха и т.п.), а в конечном счете в производственных травмах и профессиональных заболеваниях. Если учесть, что загазования, воспламенения и пожары и другие

им подобные явления возникают не вдруг, им предшествуют другие явления,

I

например открытая вентиляционная дверь или загромождение горной выработки, то становится понятным, что реальным признаком возникновения производственной опасности является любое отклонение от нормированных требований, изложенных в правилах, инструкциях. Таким образом, в оперативном плане и в первом приближении реальную опасность любого производственного объекта возможно оценивать по числу выявленных нарушений требований техники и технологии безопасного ведения работ.

При этом, если следовать принципу разделения ответственности, то становится очевидным, что служба вентиляции в современном ее представлении может и должна нести ответственность за своевременность и правильность решения инженерных задач по организации устойчиво эффективного проветривания горных выработок и действенный надзор за исполнением принятых решений. В свою очередь, производственная служба может и должна нестиответ-ственность за своевременное и правильное исполнение нормированных требований и требований технической документации по организации устойчиво эффективного проветривания горных выработок.

Таким образом, возможно организовать разделение ответственности между службой вентиляции и производственной службой и доведение этой ответственности фактически до каждого работника этих служб. Остается задача оценки того, как справляются с возложенной ответственностью службы в целом и отдельные работники этих служб.

Оценка эффективности работы как отдельного работника, так и службы в целом может производиться по числу выявленных нарушений требований безопасного ведения работ на подконтрольных объектах за тот или иной период времени. Часто так и делается, но такой подход не позволяет делать сопоставимые оценки по разным объектам, работающим в различных условиях. Кроме того, часто бывает трудно оценить: много это или мало. Более точным, более привлекательным является иной подход к оценке.

В оценке эффективности работы по обеспечения безопасности труда нас должно больше интересовать не достигнутый уровень безопасности, а то, насколько мы продвинулись в деле повышения безопасности труда. Более важным является само движение, то есть совершенные за оцениваемый период успехи в повышении безопасности труда. При таком подходе любой уровень окажется делом времени, а оценка эффективности работы как отдельного работника. так и службы в целом может быть выражена как

Дп = п( П ) . п( ), (2.2) .

где Лп - абсолютная величина снижения числа выявленных нарушении правил безопасного ведения работ;

п( ) и п( (г)-абсолютные величины чисел выявленных нарушений требований безопасного ведения работ на подконтрольном объекте в предшествующем и оцениваемом периодах.

Более удобной является эта же оценка, но выраженная в относительных величинах

Д = Дп / п( 1| ) или Д = 100(Дп / п( и )), (2.3) где Д - величина снижения опасности подконтрольного производственного объекта за оцениваемый период, выраженная в долях единицы или в %.

Надо заметить, что такие оценки сегодня являются актуальными по большинству производственных объектов и по шахте в целом за такие периоды, как неделя, месяц, год. Причем положительной является такая оценка, когда положение с безопасностью труда по сравнению с прошлым периодом улучшается, и отрицательной, когда положение ухудшается. Но если во все периоды оценки нарушения требований безопасного ведения работ не наблюдаются вообще, о чем пока приходится только мечтать, то смысл в таких оперативных оценках отпадает естественным образом. ,

3 Организация службы вентиляции

и системы газового контроля угольных шахт

Структура службы вентиляции

Согласование усилий по совершенствованию управления проветриванием шахт с общими вопросами безопасности рационально проводить по двум направлениям. Во-первых, коренные вопросы обеспечения безопасных условий труда, являясь составной частью технологических вопросов, должны решаться системой технологического управления, которая разделяется на отдельные службы (отделы) по функциональному признаку, по виду управляемого потока, по виду предотвращаемой опасности. При этом назначение каждой технологической службы - своевременно разрабатывать безопасные и эффективные технологические решения, контролировать использование принятых решений. Организационные принципы службы вентиляции шахты должны соответствовать общим организационным принципам технологических служб ровно в той мере.

в какой технологическая схема разработки решений службой вентиляции соответствует общей технологической схеме разработки инженерных решений технологическими службами шахты. Во-вторых, необходимо учитывать, что вопросы вентиляции и газа тесно взаимосвязаны с вопросами борьбы с рудничной пылью, подземных пожаров, дегазации, внезапных выбросов. Решение всех этих вопросов рационально сосредоточить в одном отделе вентиляции и газа. Рациональность такого подхода очевидна и с позиций создания для них единой информативной базы по прогнозу газоносности разрабатываемых пластов, газообильности горных выработок, аэродинамическому сопротивлению горных выработок и выработанных пространств, стоимостных показателей и других данных. Поэтому для простоты достаточно будет называть эту службу службой вентиляции, понимая под этим одновременно службу угольной пыли, дегазации, теплотехники, внезапных выбросов, подземных пожаров и т.п.

Постоянно, хотя и медленно, приходит понимание того, что угольные предприятия, территориально объединенные одним месторождением, технологически однозначно связаны между собой и эффективная их деятельность может быть достигнута при умелой координации их деятельности вышестоящей структурой управления с властными полномочиями, какой является компания. К этому свелись последние преобразования в сфере организации хозяйственного управления угольной промышленностью. Надо ожидать, что многие из ныне хозяйственно самостоятельных угольных предприятий в ближайшее время перейдут в статус производственного подразделения компании. Этому способствуют не только организационные, но и технические причины.

Прогнозируя направления развития управления угольным производством, необходимо вначале обратить внимание на сугубо производственные аспекты. Например, уже достаточно выявилось, что преобразования угольной промышленности в технологическом плане ведут к сокращению числа одновременно работающих очистных и подготовительных забоев на отдельно взятой угольной шахте (рис. 3.1). Шахты становятся производственными объектами с однпм-двумя, реже тремя очистными забоями. Этому способствует стремление довести нагрузку на забой до 3-5, а где и до 10-15 тыс. тонн угля в

сутки. Таким образом, угольная шахта в рамках угольной компании структурно будет представляться не самостоятельным предприятием, а больше как производственное подразделение.

Аналогичное повторится и в системе управления производством. Из аппарата управления шахтой, несомненно, останется производственная служба, но и она в измененном составе. Что же касается иных служб аппарата управления предприятием, то все они - и маркшейдеры, и технологи, и механики, и другие, включая и службу вентиляции, - должны будут входить в аппарат управления компанией и обслуживать производственные подразделения компании -шахтоучастки. Компания должна будет работать по схеме шахтоуправления, :осредоточивая на своем уровне решение основных инженерных задач и разработку всей производственно-технической документации на ведение горных ра-5от.

он»» г. а 1»»« г.

28

Г7 24 25

1 в

• 1 0

в г

2 I— ,Г Г ¡.¿г

11

1. °.!_П°

1 2 3 4 5 в 7 8 9 1 0 и

б о • л • •

Забои

Рис.3.1 Распределение шахт России по числу очистных забоев

Инженерное обеспечение горных работ при такой схеме управления фоизводством должно будет сосредоточено в аппарате управления угольной омпанией под руководством технического директора и осуществляться квали-шцированными специалистами, организованными в штабную систему в фор-|е специализированных отделов, возглавляемых заведующими отделов - главами специалистами: главным маркшейдером, главным геологом, главным ме-аником, главным энергетиком, главным технологом, главным специалистом о вентиляции(рис. 3.2).

Рис.3.2 Техническое управление угольной компании

Структура службы вентиляции угольной шахты определяется составом необходимых специализаций в ее деятельности. Традиционно для угольных шахт таковыми являются: собственно проветривание горных выработок и аэрогазовын контроль, дегазация и управление газовыделением, борьба с подземными пожарами, борьба с рудничной пылью, борьба с внезапными выбросами. Каждое такое направление возглавляется ведущим специалистом, в подчинении которого группа специалистов одного направления деятельности Вместе с тем, служба вентиляции должна иметь в своем составе группу техниче ских работников, в обязанность которых входило бы, к примеру, участие в га зовых н депрессионных съемках и иных шахтных замерах, а также в обработка полевых наблюдений (рис. 3.3). Структура системы газового контроля

В организации системы оперативного контроля за состоянием руднично! атмосферы в горных выработках угольных шахт в дополнение к положениям изложенным в предыдущем разделе настоящей работы, исходим из следующи: утверждений. Во-первых, система оперативного контроля за состоянием руд пг.чной атмосферы является системой информационной. Во-вторых, как любая

Рис. 3.3 Служба вентиляции угольных шахт

производственная информационная система она входит составной частью в систему управления производством. В-третьих, как любая информационная система по своей структуре повторяет структуру управления производством. Это естественные, общие принципы организации информационных систем. Таким образом, чтобы определиться в структуре системы оперативного контроля рудничной атмосферы, надо было получить достаточно ясное представление о системе управления производством на угольной шахте. При этом надо иметь в виду, что речь идет о перспективной структуре, соответствующей современным организационно-правовым формам управления производством и современному уровню развития техники и технологии угледобычи. Такое возможно при существенном изменении сложившихся представлений о нарядной системе, о месте и роли горного мастера, начальника участка, механика участка, бригадиров н звеньевых, то есть всех работников предприятия, включая главного инженера и диспетчера шахты.

Нарядная система может и должна будет строиться на принципах оперативного управления нештатными ситуациями, главным образом аварийными. Нет необходимости ежесменно выдавать наряды на нормированные объемы

работ. Все задания по нештатным ситуациям могут передаваться через Книгу нарядов производственного подразделения и через горного диспетчера.

Горный мастер выводится из состава производственного участка. Он теперь надзор в полном смысле этого слова, работает в паре с горным диспетчером и входит в состав производственной службы предприятия. Он представляет в своем лице администрацию предприятия на смене, совместно с горным диспетчером обеспечивает координацию работ и взаимодействие подразделении предприятия на смене и осуществляет надзор за безопасностью труда и качеством ведения работ на подконтрольном объекте.

Главный инженер - руководитель производственной службы, которая состоит из горных диспетчеров и горных мастеров.

Начальник участка - руководитель подразделения, несет обычные функции, но в своем подчинении не имеет горных мастеров. Работает непосредственно с бригадирами и звеньевыми.

Горный диспетчер и горный мастер обладают правом распоряжения по организации безопасного и эффективного взаимодействия подразделений, по обеспечению бесперебойной работы производственных участков, по обеспечению исполнения нормативных и правовых документов по охране труда, по браковке работ, по выводу людей при авариях, по организации работ при ликвидации аварий.

Основные положения разработанной структуры системы управления производством на угольной шахте показаны на рисунках 3.4 и 3.5. Каждый работник решает свои задачи на своем уровне, руководствуясь своими правами и возложенной на него ответственностью. На верхний уровень управления передаются только вопросы, для решения которых не хватает правомочий этого работника. Оперативное управление ведется по отклонениям контролируемых параметров от их нормального состояния, поэтому пользуются только сведениями аварийного или предаварийного состояния.

Отсюда следует, что необходимо разработать такую документацию предприятия. которая бы формировала интерес работника в сведениях о состоянии вентиляционных потоков в горных выработках.

Рис. 3.4 Схема соподчинения в нормальном режиме работы

Рис 3.5 Схема соподчинения в аварийном режиме работы

Разработка органнзациомно-правовых документов

Разработка пакетов организационно-правовых документов службы вентиляции и производственной службы производилась в соответствии с методическими положениями и требованиями, изложенными во втором разделе, в основу которых вошли принцип единоначалия с однозначным соподчинением и принцип делегирования ответственности. Таким образом, обозначился переход от авторитарного управления к управлению на основе делегирования ответственности.

При авторитарном управлении начальник несет ответственность за поступки своих подчиненных, так как он управляет их поступками, то есть принимает во всем все необходимые решения и по своему усмотрению может вмешиваться в процесс работы или решения. Управление, основанное на принципах делегирования ответственности, предусматривает два вида ответственности любого работника:

ответственность за действия - за все то, что он делает в пределах порученной ему работы, или за то, что он велел сделать, а не его начальник;

ответственность за руководство - за выполнение своих обязанностей как руководителя по отношению к своим подчиненным.

Для современного государственного устройства России и современных организационно-правовых форм управления предприятием авторитарный принцип управления персоналом уходит в прошлое, как и во всем мире. Все более приемлемым становится принцип руководства на основе делегирования ответственности.

Заключение

На основании выполненных исследований дано новое решение актуальной научпо-практической задачи адаптации службы вентиляции и системы >рога зоного контроля угольных шахт к современным условиям производства.

Основные научные выводы, результаты и практические рекомендации заключаются в следующем:

1 Из анализа развития службы вентиляции и системы аэрогазового контроля угольных шахт установлено, что они не соответствуют современной технике и технологии горных работ, современным средствам и методам решения инженерных задач, современным организационно-правовым формам управления угольными шахтами.

2 Из анализа взаимосвязанного развития техники и технологии горного производства, методов и средств решения инженерных задач, принципов организации управления персоналом выявлены методические положения по организации современной службы вентиляции и современной системы аэрогазового контроля угольных шахт.

3 Разработана и используется в опытном порядке на ряде шахт Кузбасса новая структура и новые организационно-правовые документы службы вентиляции и производственной службы. Создана современная служба вентиляции угольных шахт, способная без привлечения сторонних организаций самостоятельно решать весь комплекс инженерных задач по вентиляции.

4 Результаты настоящих исследований использовались при разработке проекта "Руководства по системе аэрогазового контроля в угольных шахтах".

5 Социальный и экономический эффект настоящей работы выражается в следующем:

работа службы вентиляции на основе моделирования возможных аварийных ситуации становится ориентированной на заблаговременную разработку инженерных решений и сокращение неожиданных загазований горных выработок;

работа инженерно-технического персонала службы вентиляции и производственной службы становится более содержательной в техническом плане и более привлекательной и престижной в социальном отношении;

значительно сокращается необходимая численность инженерно-технического персонала угольных шахт как в службе вентиляции, так и в производственной службе.

Основное содержание диссертации отражено в публикациях автора:

1 Павлов А.Ф., Ларин Н.И. Совершенствование газового контроля угольных шахт. - Кемерово, 1998. - 73 с. - (КРО АГН; НЦ ВостНИИ).

2 Ларин Н.И. и др. Совершенствование службы вентиляции угольных шахт/ Н.И. Ларин, А.Ф Павлов, В.Ю. Тимофеенков. - Кемерово, 1999. - 57 с. ■ (ВостНИИ; КРО АГН).

3 Руководство по системе аэрогазового контроля в угольных шахта? (АГК): Проект. - М. -Кемерово, 1999. - 38 с.

4 Основные положения развития безопасности труда на угольных шахта: (концепция). - Кемерово, 1999. - 35 с. - (ВостНИИ; КРО АГН).

5 Основные направления развития законодательно-нормативной базы п< безопасности работ в угольных шахтах (концепция) - Кемерово, 1999. - 46 с. (КРО АГН; ВостНИИ).

6 Золотых С.С., Ларин Н.И., Жаров А.И., Разгильдеев Г.И. О рациональ ных параметрах газомоторных комплексов, работающих на шахтном метане , Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольно промышленности: Международная научно-практическая конференция. - Кем< рово, 1999.

7 Золотых С.С., Ларин Н.И., Жаров А.И., Разгильдеев Г.И. Газомоторна установка на шахтном метане на ОАО "Шахта Чертинская" // Энергетическа безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленное™ Международная научно-практическая конференция. - Кемерово, 1999.

8 Ларин Н.И. Техника безопасности: новые интересы - новыб требоващ И Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: Материалы III Междун родной научно-практической конференции. - Кемерово, 1999. - С. 130-132.

9 Ларин Н.И. и др. Инструкция по предупреждению и тушению подза ных эндогенных пожаров на шахтах Кузбасса. - Кемерово, 1999. - 69 с.

Введение

1. Состояние и актуальные проблемы проветривания и газового контроля угольных шахт России

1.1. Анализ и выявление актуальных проблем взрывов метана и угольной пыли на шахтах России

1.2. Из истории становления службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт и основные направления их развития

1.3. Состояние управления проветриванием угольных шахт и направления его развития

1.4. Состояние аэрогазового контроля горных выработок угольных шахт и направления ее развития

1.5. Задачи развития службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт

2. Разработка методических положений организации службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт

2.1. Обоснование состава и содержания задач службы вентиляции угольных шахт

2.2. Выявление условий рационального использования средств и способов газового контроля угольных шахт

2.3. Разработка требований к организации службы вентиляции и к системе газового контроля угольных шахт

2.3.1. Разработка общих требований

2.3.2. Разработка требований к автоматизированной системе аэрогазового контроля

2.3.3. Разработка требований к системе аэрогазового контроля горных выработок угольных шахт переносными приборами

2.4. Разработка методических положений по оценке эффективности работы службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт

3. Организация современной службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт

3.1. Разработка структуры службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт

3.2. Регламентация прав и ответственности работников службы вентиляции угольных шахт

3.3. Разработка организационно-правовых документов службы вентиляции и системы газового контроля

3.4. Разработка программы организации службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт

Актуальность работы обусловлена современной проблемой безопасности угольных шахт России, преимущественно проблемой взрывов метана и угольной пыли. Анализ производственного травматизма и выводы государственных комиссий показывают, что одной из основных причин крупных аварий, начиная с шахты им. Шевякова в 1992 году и включая аварию на шахте "Комсомолец" в 2000 году, являются неудовлетворительные решения инженерных задач. В наибольшей степени это связано с вопросами вентиляции и газового контроля. Вместе с тем служба вентиляции угольных шахт в организационном плане все еще представляется производственным участком, обременена рядом несвойственных ей функций, что никак не соответствует ее предназначению и не способствует эффективной ее работе. Решению проблемы повышения эффективности работы службы вентиляции и техники безопасности, а вместе с нею и проблемы взрывов метана и угольной пыли, посвящена настоящая работа.

Целью настоящей работы является повышение безопасности и эффективности горных работ путем адаптации службы вентиляции и газового контроля угольных шахт к современным условиям производства.

Основная идея работы заключается в выявлении основных направлений взаимосвязанного развития техники, технологии, организации горных работ, средств и способов решения инженерных задач и разработке на этой основе современной организации службы вентиляции и системы газового контроля угольных шахт.

Задачи исследований: обоснование необходимого и достаточного состава инженерных задач по управлению проветриванием угольных шахт; обоснование структуры и разработка организационно-правовых документов службы вентиляции угольных шахт применительно к новым условиям хозяйствования и управления проветриванием; разработка современной системы газового контроля горных выработок угольных шахт.

Методы исследований: методы математической статистики - в анализе аварийности и травматизма на угольных шахтах; комплексный анализ горного производства - в анализе взаимосвязанного развития техникии технологии подземной угледобычи, средств и способов решения вентиляционных задач, организации службы вентиляции и газового контрля.

Научные положения, выносимые на защиту, выражают зависимость организации службы вентиляции и газового контроля от уровня развития техники и технологии горного производства, средств и способов решения инженерных задач по вентиляции и состоят в следующем: применяемые на шахтах средства и способы решения вентиляционных задач не соответствуют современной технике и технологии горного производства - оперативное управление проветриванием путем выявления аварийных режимов маршрутным газовым контролем, не успевает реагировать за возросшей интенсивностью горных работ и загазо-ваний горных выработок и не позволяет заблаговременно разрабатывать эффективные решения по предотвращению аварийных ситуаций; современной технике и технологии горного производства должен соответствовать современный состав задач службы вентиляции угольных шахт, в основу которых входит проведение газовых и депрессионных съемок, моделирование, заблаговременное выявление возможных аварийных ситуаций и проектирование устойчивых режимов проветривания; для эффективного решения современного состава задач вентиляции угольных шахт более подходит инженерная служба, владеющая современными средствами и способами решения вентиляционных задач и структурно входящая в состав инженерных служб технического управления; современные средства газового контроля делают возможным и рациональными организацию оперативного газового контроля в виде составной части оперативного управления производством и возложения ответственности за оперативный газовый контроль на производственную службу на всех её уровнях: рабочее место, подразделение, шахта;

Научная новизна работы заключается в создании методических положений по организации надежного и эффективного управления проветриванием и газового контроля угольных шахт, для чего: установлено, что каждому уровню развития техники и технологии подземной угледобычи соответствует свой уровень развития средств и способов решения вентиляционных задач и свой уровень развития организации службы вентиляции и газового контроля. Впервые показано, что регламентированный нормативными документами состав задач вентиляции угольных шахт не полностью соответствует современному уровню развития техники и технологии подземной угледобычи, современному уровню развития средств и способов решения вентиляционных задач; дано обоснование состава и содержания задач вентиляции угольных шахт, соответствующее современному уровню развития техники и технологии подземной угледобычи, современным средствам и способам их решения; впервые установлено, что для квалифицированного и оперативного решения современного состава и содержания задач вентиляции угольных шахт необходимо отказаться от участков вентиляции и перейти к специализированным инженерным службам; выявлены условия рационального использования различных средств и способов газового контроля угольных шахт. Показана пагубность использования автоматизированных систем газового контроля без должного учета приемлемых для них горнотехнических условий; обоснована рациональность организации оперативного газового контроля составной частью оперативного управления производством и возложения ответственности за оперативный газовый контроль непосредственно на производственную службу на всех её уровнях: рабочее место, подразделение, шахта.

Достоверность научных положений обеспечена результатами расследования аварий и производственных травм, анализа состояния проветривания и газовой опасности, анализа работы службы вентиляции и системы аэрогазового контроля горных выработок угольных шахт.

Личный вклад автора состоит: в обосновании актуальности адаптации службы вентиляции и системы газового контроля горных выработок угольных шахт к изменившимся горнотехническим и социально-экономическим условиями их функционирования; в разработке методических положений для организации современной службы вентиляции и современной системы аэрогазового контроля горных выработок угольных шахт; в разработке структуры и организационно-правовых документов для организации современной службы вентиляции и современной системы газового контроля угольных шахт.

Практическое значение полученных результатов состоит в том, что они позволяют решить задачу адаптации службы вентиляции и системы газового контроля к современным условиям производства и на этой основе повысить надежность и эффективность проветривания и снизить газовую опасность угольных шахт. Результаты выполненных исследований приемлемы как для крупных, так и для малых угольных шахт.

Реализация работы состоялась в том, что основные методические положения настоящей работы по организации надежного и эффективного управления проветриванием и газового контроля угольных шахт были использованы при разработке проектов структу6 ры и организационно-правовых документов современной службы вентиляции и современной системы газового контроля угольных шахт, а также вошли составной частью в "Концепцию развития законодательно-нормативной базы по безопасности работ в угольных шахтах", в "Концепцию развития безопасности труда на угольных шахтах" и в проекты "Руководства по системе аэрогазового контроля в угольных шахтах".

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались на технических совещаниях угольных компаний "Беловоуголь", "Кузнецкуголь" и ш. "Капитальная" (19971999 годы, Белово, Новокузнецк, Осинники), на рабочих совещаниях Российско-Британского консалтингового центра (1998-1999 годы, ш. "Абашевская", ш. "Новокузнецкая", г.Новокузнецк), Всероссийском совещании по охране труда в угольной промышленности (июль 1999 г., Кемерово), на Международной научно-практической конференции "Природные и интелектуальные ресурсы Сибири" (ноябрь, 1999 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работах, включая четыре брошюры.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения и содержит 99 страниц, 14 рисунков, список использованных источников из 37 наименований и двух приложений на 39 страницах.

Заключение

На основании выполненных исследований дано новое решение актуальной научно-практической задачи адаптации службы вентиляции и системы аэрогазового контроля угольных шахт к современным условиям производства.

Основные научные выводы, результаты и практические рекомендации заключаются в следующем:

1 Из анализа развития службы вентиляции и системы аэрогазового контроля угольных шахт установлено, что они не соответствуют современной технике и технологии горных работ, современным средствам и методам решения инженерных задач, современным организационно-правовым формам управления угольными шахтами.

2 Из анализа взаимосвязанного развития техники и технологии горного производства, методов и средств решения инженерных задач, принципов организации управления персоналом выявлены методические положения по организации современной службы вентиляции и современной системы аэрогазового контроля угольных шахт.

3 Разработана и используется в опытном порядке на ряде шахт Кузбасса новая структура и новые организационно-правовые документы службы вентиляции и производственной службы. Создана современная служба вентиляции угольных шахт, способная без привлечения сторонних организаций самостоятельно решать весь комплекс инженерных задач по вентиляции.

4 Результаты настоящих исследований использовались при разработке проекта "Руководства по системе аэрогазового контроля в угольных шахтах".

5 Социальный и экономический эффект настоящей работы выражается в следующем: работа службы вентиляции на основе моделирования возможных аварийных ситуаций становится ориентированной на заблаговременную разработку инженерных решений и сокращение неожиданных загазований горных выработок; работа инженерно-технического персонала службы вентиляции и производственной службы становится более содержательной в техническом плане и более привлекательной и престижной в социальном отношении; значительно сокращается необходимая численность инженерно-технического персонала угольных шахт как в службе вентиляции, так и в производственной службе.

98

1. Руководство по производству депрессионных и газовых съемок в угольных шахтах. Утв. 19.01.73. /МакНИИ, сост. Б.А. Клепиков и др. М.; Недра, 1975. - 64 с.

2. Временное руководство для работников участков ВТБ по контролю за выполнением требований техники безопасности. М., "Недра", 1977. 76 с.

3. Правила безопасности в угольных шахтах. Самара: Самар. Дом печати, 1995, - 242 с.

4. Правила безопасности в угольных шахтах. Книга 2. Инструкции. Самара: Самар. Дом печати, 1996. - 352 с.

5. Мясников A.A., Павлов А.Ф., Казаков С.П. Оценка эффективности системы контроля за содержанием метана в горных выработках угольных шахт. / Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1971.- №5,- с. 109-117.

6. США: Организационные проблемы управления. Под общ. ред. Б.З. Мильнера. -М.: Мысль, 1976. С. 93. (280 е.).

7. Лекции на семинаре для руководящих работников химической промышленности Советского Союза, проходившем 15-20 января 1990 г. в ФРГ (Бад Гарцбург).

8. Обобщение и систематизация производственно-технической отчетности по предприятиям и объединениям за 1989 г. ТомЗ. Показатели по шахтам. Москва, 1990.- 114 с. (ЦНИЭИуголь)

9. Состояние травматизма на предприятиях угольной промышленности в 1997 году. Кемерово, 1998.- 29с. (ВостНИИ)

10. Состояние охраны труда на угольных предприятиях Кузбасса в 1997 году. Кемерово, 1998,- 23 с. (ВостНИИ)99

11. Состояние травматизма на предприятиях угольной промышленности в 1998 году. Кемерово, 1998.- 43 с. (ВостНИИ)