автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Разработка методических положений по обеспечению безопасности производственных объектов угольной промышленности при их проектировании

Введение.

1 Состояние и основные направления снижения опасности крупных аварий на объектах угольной промышленности при их проектировании.

1.1 Состояние аварийности и травматизма на угольных шахтах России и основные пути их снижения.

1.2 Состояние и задачи обоснования надежности и безопасности производственных объектов угольной промышленности на стадии их проектирования.

2 Разработка методических положений анализа опасности и работоспособности производственного объекта угольной промышленности при его проектирования.

2.1 Состояние и основные направления совершенствования методики анализа риска аварий и производственных травм при проектировании производственных объектов угольной промышленности.

2.2 Разработка основных положений анализа риска аварий и производственных травм при проектировании производственных объектов угольной промышленности.

2.3 Разработка методики анализа работоспособности и опасности производственных объектов с использованием ключевых слов

3 Разработка методики обоснования проектных решений по обеспечению безопасности и работоспособности производственных объектов.

4 Обоснование работоспособных и безопасных решений при проектировании производственных объектов угольных предприятий.

4.1 Обоснование работоспособных и безопасных решений при проектировании на ликвидируемой шахте им. Калинина комплекса водоотлива с погружными насосными агрегатами.

4.2 Обоснование работоспособных и безопасных решений при проектировании участка подземных работ разреза «Сибиргинский».

Диссертация является научным обоснованием методических положений по выбору безопасных производственных объектов в процессе их проектирования на базе анализа риска аварий и экономической эффективности разрабатываемых решений.

Актуальность работы обусловлена высоким уровнем аварийности и травматизма на угольных предприятиях России. Анализ результатов расследования подавляющего большинства крупных аварий и связанных с ними производственных травм показывает, что по причине их возникновения они относятся в разряд технических, обусловленных неудовлетворительными проектными решениями. Вместе с тем состояние имеющегося нормативно-методического обеспечения таково, что нет достаточно удовлетворительных методических разработок, пригодных для анализа, выявления и предотвращения возможных опасных проявлений современных производственных объектов на стадии их проектирования. Используемые для этой цели известный "принцип нулевого риска" и метод поверочного листа не позволяют не только рационально распределять имеющиеся ресурсы на обеспечение безопасности труда, так как требование "аварий и производственных травм не должно быть" делает одинаково актуальными любые возможные опасные проявления, но и не учитывают усиливающееся влияние взаимосвязанности параметров элементов на надежность и безопасность производственных объектов.

Задача разработки рациональных инженерных решений по предотвращению аварий и производственных травм всегда была актуальной. Современные исследования в этой области ведутся в рамках направления "управление риском", суть которого сводится к использованию результатов анализа риска аварий и производственных травм для последующей разработки экономически рациональных инженерных решений по предотвращению возможных опасных происшествий и снижению их последствий. На разработку методических положений анализа и обоснования безопасных и эффективных проектных решений ориентирована настоящая работа.

Цель работы в разработке методических положений по обеспечению безопасности производственных объектов при их проектировании и создание на этой основе условий для повышения безопасности и работоспособности проектируемых производственных объектов угольных предприятий.

Основная идея работы заключается в исследовании особенностей развития техники и технологии угольных предприятий и обосновании на этой основе правомерности использования известных методических положений по обеспечению безопасности и работоспособности производственных объектов при их проектировании.

Объект исследования - безопасность и эффективность проектируемых объектов угольной промышленности.

Предмет исследования - методические положения анализа и обеспечения безопасности и эффективности проектируемых объектов угольной промышленности.

Задачи исследования: обоснование основных направлений снижения опасности крупных аварий на объектах угольной промышленности при их проектировании; разработка методических положений анализа и обеспечения безопасности объектов угольной промышленности при их проектировании; анализ и обеспечение безопасности объектов угольной промышленности при их проектировании.

Методы исследований предопределены необходимостью комплексного анализа аварийности и травматизма в сложных системах горного производства, который дополнялся методами математической статистики, анализом результатов проектирования производственных объектов и расследования аварий и несчастных случаев.

Научные положения, выносимые на защиту: на предприятиях угольной промышленности с ростом концентрации производства возрастает возможность возникновения крупных аварий; с ростом интенсивности производственного процесса возрастает взаимосвязанность параметров управляемых материальных потоков в различных элементах сети и одновременно растет отрицательное влияние такой взаимосвязанности на надежность, безопасность и эффективность производственного объекта; использование анализа опасности и работоспособности производственного объекта с использованием ключевых слов на ранних стадиях проектирования повышает безопасность и эффективность проектных решений в большей степени, чем на последующих этапах.

Достоверность научных положений обоснована представительным объемом анализа результатов расследования крупных аварий; исследований состояния методических разработок по анализу риска аварий и производственных травм; положительными результатами практической реализации разработок и предложений на угольных предприятиях Кузбасса.

Научная новизна работы заключается в обосновании методических положений, необходимых для анализа опасности и эффективности производственных объектов угольной промышленности в процессе их проектирования, для чего: установлено, что основная причина крупных аварий заключается в недостаточности проектных решений в условиях высокой концентрации производства; выявлено, что с увеличением интенсивности производственных процессов по добыче и переработке угля возникает все большая зависимость безопасности производственных объектов от возрастающей взаимосвязанности параметров управляемых материальных потоков в элементах этих объектов; показано, что разработанная методика анализа риска аварий и производственных травм с использованием ключевых слов пригодна и более необходима для использования на ранних стадиях проектирования производственных объектов.

Личный вклад автора состоит в обобщении результатов расследования и анализа крупных аварий с групповыми несчастными случаями, в научном обосновании пригодности для практического применения при проектировании производственных объектов методических положений анализа риска аварий и производственных травм с использованием ключевых слов, в анализе опасности и работоспособности проектных решений на реальных объектах и в обосновании их экономической эффективности.

Практическая ценность работы характеризуется тем, что она направлена на повышение безопасности и работоспособности производственных объектов угольной промышленности на стадии их проектирования путем разработки методических положений анализа и обеспечения их безопасности. Выполненные исследования позволили разработать «Руководство по анализу и управлению риском при проектировании опасных производственных объектов угольной промышленности», которое используется в процессе проектирования предприятий угольной промышленности.

Реализация работы выполнялось при проектировании угольных предприятий Кузбасса по обеспечению безопасности и работоспособности производственных объектов. Основные положения диссертационной работы использованы при разработке учебного пособия для высших учебных заведений по дисциплине «Надежность технических систем и техногенный риск».

Апробация работы осуществлялась в Научном центре по безопасности работ в угольной промышленности (НЦ ВостНИИ), в Горном институте по проектированию предприятий угольной промышленности (Гипроуголь), в угольных компаниях Кузбасса, на VIII Международной научно-практической конференции в г. Новокузнецке в 2001 г., на отраслевых и региональных совещаниях по охране труда и промышленной безопасности в г. Кемерово в 2001 и 2002 гг., в Кузнецком управлении Госгортехнадзора России.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Выводы

Из изложенного опыта анализа работоспособности и опасности проектируемых производственных объектов угольных шахт с использованием ключевых слов и последующей разработки превентивных мер можно утверждать следующее: сегодня наиболее освоенным методом обеспечения работоспособности и безопасности проектируемых производственных объектов является исполнение нормированных требований к производственному объекту и к составным его частям. Это необходимо но не является самодостаточным: как оптимизация частей не исключает гибели целого, так и исполнение нормативных требований к элементам и частям производственного объекта не исключают его опасности; любая квалифицированная работа по проектированию производственных объектов прежде и теперь, явно или неявно, предусматривала и предусматривает экспертную оценку работоспособности и опасности проектируемого объекта. Предметом настоящей работы в этом плане явилось совершенствование методов организации такой работы путем внесения некоторых формальных процедур с использованием ключевых слов; в настоящее время существуют различные методические разработки, пригодные для практического применения по оценке и обеспечению безопасности и работоспособности проектируемых производственных объектов. Вместе с тем ни одно из этих методических разработок может не быть самодостаточным. Часто требуется то, другое и третье одновременно и все это может быть определено только с учетом конкретных условий и конкретных особенностей производственного объекта. Так широко используемый метод поверочного листа, суть которого сводится к обеспечению требований нормативных документов в отдельным элементам производственных систем, не может быть самодостаточным. Необходимо выявлять возможные опасности,

115 самодостаточным. Необходимо выявлять возможные опасности, возникающие из взаимодействия частей объекта. Решение этой задачи обеспечивается моделированием производственного процесса или отдельных его материально-энергетических потоков. Часто такое, из-за неимения пригодных для практического применения программных продуктов, не удается. Тогда может и должен использоваться экспертный метод выявления «узких мест», - возможных проявлений опасности объекта, путем использования ключевых слов. экспертная оценка работоспособности и опасности проектируемых производственных объектов с использованием ключевых слов не отрицает любые иные методы прогнозирования опасности и работоспособности, а всего лишь часто дополняет их, или нередко является единственно доступным методом.

Заключение

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи обеспечения безопасности и работоспособности производственных объектов при их проектировании, использование которой позволит снизить опасность крупных аварий на угольных предприятиях России.

На основе выполненных автором исследований получены следующие результаты:

1 Выявлено, что настоящее время нет достаточно удовлетворительного метода количественной оценки опасности производственного объекта, который был бы пригоден для проектирования предприятий угольной промышленности, и нет достаточно удовлетворительных предпосылок для создания такого метода.

Сложность производственных объектов угольной промышленности и происходящих в них явлений более приемлемыми для практического использования делают качественные методы анализа опасности и работоспособности производственных объектов при условии дополнения их отдельными количественными оценками возможных последствий.

2 Разработаны методические положения для анализа безопасности и работоспособности производственных объектов угольной промышленности в процессе их проектирования.

3 Разработаны методические положения экономического обоснования технических решений по повышению безопасности и работоспособности производственных объектов угольной промышленности в процессе их проектирования.

4 С использованием упомянутых методических положений разработано «Руководство по анализу и управлению риском при проектировании опасных производственных объектов угольной промышленности».

117

5 С применением упомянутого « Руководства.» выполнены обоснования инженерных решений по повышению безопасности и работоспособности производственных объектов при проектировании на ликвидируемой шахте им. Калинина комплекса водоотлива с погружными насосными агрегатами, участка подземных работ разреза «Сибиргинский» и других производственных объектов угольной промышленности.

1. Шевякова концерна "Кузнецкуголь". Междуреченск, 1992 г., с.300.

2. Акт специального расследования аварии с групповым несчастным случаем, происшедшей 26.06 95 на шахте красногорская. Прокопьевск, 1995 г., с. 277.

3. Акт специального расследования аварий с групповыми несчастными случаями, происшедшими в лаве № 84 шахты "Центральная" 07.10.93 и 19.11.93. Челябинск, 1993 г.

4. Акт специального расследования аварии с групповым несчастным случаем, происшедшей 04.09.95 на шахте "Первомайская". Березовский, 1995 г., с. 337.

5. Акт специального расследования аварии и группового несчастного случая на производстве со смертельным исходом, происшедших 2 декабря 1997 года на шахте "Зыряновская" акционерного общества "Угольная компа-ния"Кузнецкуголь". Том 1, г. Новокузнецк, 1997 г.

6. Акт специального расследования аврии и группового несчастного случая, происшедших на ОАО "Шахта "Комсомольская" ОАО "Угольная компания "Кузбассуголь" 21 марта 2000 года. Том 1, Ленинск-Кузнецкий, 2000 г.

7. Акт расследования обстоятельств и причин аварии с групповым несчастным случаем, происшедшим 30 марта 2001 года в 00 часа 20 мин. на ЗАО "Распадская" Российской Федерации проведено в период с 30 марта по 13 апреля 2001 года. Междуреченск. 2001 г.

8. Методические указания по проведению анализа риска опасных про-1мышленных объектов. РД 08-120-96. Утв. Госгортехнадзором России 12.07.96. // Безопасность труда в промышленности №2 1997, с. 46-56

9. Гражданкин А.И., Белов П.Г. Экспертная система оценки техногенного риска опасных производственных объектов. // Безопасность труда в промышленности. 2000 г., № 11. С. 6-10.

10. Иванов Б.С., Богомолов Д.Ю. Оценка риска на промышленном предприятии. /У Безопасность труда в промышленности. 1999. № 9. - С.

11. Антонов Г.Н., Можаев A.C. О новых подходах к построению логико-вероятностных моделей безопасности структурно-сложных систем // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях 1999,- Вып. 9 С. 14-27.

12. Гриценко Ю. Природа профессионального риска // Охрана труда и социальное страхование. -1999. №8. - С.8-13.

13. Бобров И.А. Необходимое изменение стратегии обеспечения безопасности труда переход к управлению риском // Безопасность труда в промышленности. -1998. -№1. -С. 46-50.

14. Елохин А.Н. К вопросу определения критериев приемлемости риска.// Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. -1994. №8. -С. 42-51.

15. Белокопытов П.И., Шрейдер Д.Я. Опыт автоматизации проектных работ в институте «Гипроуголь», Уголь, №4, 1998, с.

16. Белокопытов П.И., Шрейдер Д.Я., Бутов А,А, Использование современных информационных технологий в проектном производстве, Уголь, №3, 1999, с.

17. Управление риском в социально-экономических системах: концепция и методы ее реализации // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. -1995. -№11. -с. 3-20.

18. Предупреждение крупных аварий./ Практическое руководство. Международное бюро труда. Женева. / Московский научно-исследовательский институт охраны труда. - Пер. с англ. - 1992, 256 с.

19. Павлов А.Ф. Основы оптимизации технологических систем угольных шахт по газовому фактору. Дисс. на соискание докт. тех. наук. Кемерово. 1991 г.

20. Павлов А.Ф. Методика определения экономического эффекта организационно-технических мероприятий по повышению безопасности и эффективности производства. Кемерово, 1987, с.52. ^

21. Руководство по экономической оценке ущерба от аварий на опасном производственном объекте. Кемерово, 2000, с. 51.

22. Хенли Э., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска. М. Машиностроение. 1984.

23. Рогов Е.И., Банкин С.С., Рясков Е.Я. Надежность проветривания угольных шахт. Алма-Ата, Наука, КазССР, 1975.

24. Тян Р.Б., Потемкин В.Я. Алгоритмы и программы анализа, расчета и управления воздухораспределением в вентиляционных сетях шахт. Киев, Нау-кова думка, 1971.

25. Мясников A.A., Павлов А,Ф., Бонецкий В.А. Повышение эффективности и безопасности горных работ. М., Недра, 1979. 216 с.

26. Справочник по надежности. Том 1. Пер. с англ. М., Мир, 1969, с. 339.

27. Справочник по надежности. Том 2. Пер. с англ. М., Мир, 1969, с.

28. Справочник по надежности. Том 3. Пер. с англ. М., Мир, 1970, с. 376.

29. Белокопытов П.И., Пешков И.С., Исаков JI.B. Опыт проектирования водоотливных комплексов на ликвидируемых шахтах Прокопьевско-Киселевского района. Уголь, №7, 1999, с.

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

31. Инструкции о порядке контроля за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт. Согл. Госгортехнадзором России № 04-35/703 от 29.10.98. Утв. Минтопэнерго России №358 отЮ.11.98. -Кемерово, 1998. 35 с.

32. Инструкции по защите зданий от проникновения метана. Согл. Гос-гортехнадор СССР 28.11.85., Утв. Минуглепром СССР 29.12.85. Макеевка, 1986. с. 60.

33. Инструкции о порядке ведения работ по ликвидации и консервации опасных производственных объектов, связанных с использованием недрами. /Утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 02.06.99, №33. //Росийская газета. -1999. -24 августа.

34. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов. РД 03-418-01. Утв. Госгортехнадзором России 10.07.01. // Безопасность труда в промышленности №10 2001, с. 40-50.

35. Белокопытов П.И., Пешков И.С., Клем-Мусатова И.К. Особенностиоценки эффективности инвестиционных проектов техническог перевооружения действующих угольных предприятий. Уголь, №7, 1999, с.