автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Разработка методов оценки риска для обеспечения безопасности проведения выработок в условиях негазовых шахт Восточного Донбасса

На правах рукописи УДК 622.86 (043.3)

Чефранов Игорь Валерьевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ РИСКА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

БЕЗОПАСНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ВЫРАБОТОК В УСЛОВИЯХ НЕГАЗОВЫХ ШАХТ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность (в горной промышленности)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте).

Шутаьш рук°в°дитель: кандидат технических наук,

профессор Фролов Анатолий Васильевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Форсюк Александр Александрович;

кандидат технических наук, доцент Забабурин Владимир Михайлович.

Ведущее предприятие: ОАО «Гуковуголь».

Защита состоится 2004 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 212.128.06 в Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан «_» 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

канд. техн. наук., доц. В.Н. Королева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Переход на новую энергетическую стратегию предусматривает значительное повышение роли угля в топливно-энергетическом балансе России в течение ближайших двадцати лет.

Рост добычи угля в период до 2010 г. может составить 30 млн. тонн, что неизбежно будет сопровождаться существенным ростом объёма основных вскрывающих и подготавливающих выработок.

В угольной отрасли Российской Федерации за последние годы постоянно растут коэффициенты частоты по общему и смертельному травматизму на 1 млн.т. добычи. Следует отметить, что практически во всех производственных объединениях и акционерных обществах РФ около 40 % травм приходится на долю проходческих забоев, причем на шахтах Восточного Донбасса почти 100% выработок проводятся буровзрывным способом с использованием различных технологий и средств механизации, транспорта и крепления выработок. Поэтому проблема снижения производственного травматизма на угольных шахтах в процессе проведения горных выработок буровзрывным способом является важной задачей. При этом особое внимание должно быть уделено разработке методик оценки риска, как важнейшему условию для принятия эффективных мер предупреждения аварийности и травматизма.

Рациональный выбор технологий проведения выработок и разработка организационно-технических мероприятий по повышению безопасности работ должны основываться на методиках, учитывающих риск проявления потенциальных опасностей от обрушения горных пород и других факторов, возникающих в процессе ведения горнопроходческих работ.

Для снижения производственного травматизма и реализации требований Федеральных законов в области охраны труда и промышленной безопасности необходимо разработать и внедрить комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на совершенствование системы управления безопасностью труда и технологии ведения работ с учётом концепции приемлемого риска, «человеческого фактора», раскрытии основных закономерностей, формирующих механизм проявления производственных опасностей при различных технологических схемах ведения работ, средствах механизации и горно-геологических условиях.

Исходя из вышеизложенного, разработка методик оценки риска для обеспечения безопасности проведения горных выработок является первоочередной, актуальной задачей.

1 I РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ |

I БИБЛИОТЕКА I I I

• О» (

Цель работы — установление многофакторных зависимостей уровня риска при проведении выработок буровзрывным способом от горногеологических, технических и организационно-технологических факторов для разработки методов оценки риска, повышающих безопасность проходческих работ.

Идея работы заключается в том, что разработка методов оценки риска и выбора (конструирования) технологии проведения горных выработок буровзрывным способом по фактору безопасности основывается на анализе, исследовании и установлении основных закономерностей проявления опасностей.

Методика исследований включает анализ и обобщение научно-технической информации, изучение нормативно-методических документов, аналитические методы математической статистики, теории вероятностей и экспертных оценок, конструкторские проработки, эксперименты в производственных условиях, технико-экономический анализ.

Защищаемые научные положения и их новизна:

- оценка риска базируется на основе изучения закономерностей проявления опасностей с учетом горно-геологических, горнотехнических условий, технологии проведения выработок, организации работ и «человеческого» фактора;

- вероятность обрушения горных пород в призабойной части выработки определяется геоакустическим спектральным методом на основе обработки полученных спектрограмм;

-уровень риска травмирования работников от обрушения пород при проходке выработок буровзрывным способом определяется произведением вероятности обрушения на вероятность нахождения человека в опасной зоне;

-выбор (конструирование) безопасной технологии проведения выработок следует проводить на основе установления многофакторных зависимостей уровня риска в проходческих забоях от горно-геологических, технических и организационно-технологических факторов.

Научное значение работы заключается в том, что методические положения оценки риска разработаны на основе системного и комплексного подхода, суть которого в рассмотрении во взаимосвязи опасностей с горногеологическими и горнотехническими условиями, технологией и организацией работ на всех операциях технологического цикла проходки горных выработок и «человеческого» фактора.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

-представительным объемом статистических данных (более 1600 случаев), обработанных с использованием методов математической статистики, теории вероятностей и достижений вычислительной техники;

- удовлетворительной сходимостью экспериментальных исследований с фактическими показателями (погрешность не превышает 10%);

- положительными результатами внедрения предложенных решений.

Практическое значение работы заключается в том, что на основе

предложенных методик решаются основные задачи повышения безопасности проходческих работ на угольных шахтах, благодаря чему может быть обеспечено повышение эффективности работы всего горного предприятия.

Реализация работы. Разработанная методика оценки риска травмирования от обрушения горных пород утверждена Ростовским управлением Гос-гортехнадзора России и принята для производственного контроля деятельности угольных предприятий Восточного Донбасса.

Методические указания по оценке состояния пород кровли угольного пласта при проведении горных выработок могут быть применены в аналогичных горно-геологических условиях шахт России при проведении вскрывающих и подготавливающих выработок буровзрывным способом.

Исследования проводились в соответствии с региональной программой улучшения условий и охраны труда в Ростовской области на 2001-2005 гг., плановой тематикой кафедры «Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды» ЮРГТУ(НПИ) по приоритетному научному направлению «Оценка, прогноз и повышение производственной и экологической безопасности жизнедеятельности».

Результаты исследований используются в учебном процессе при дипломном и курсовом проектировании в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте).

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научных чтениях «Белые ночи» (г. Санкт-Петербург, 1999), международных научных конференциях г. Новочеркасска (1999,2002 гг.), на Межвузовской научно-технической конференции, посвященной 100-летию учёного-горняка Михайлова В.Г. (1999 г.), на областной научно-практической конференции по охране труда (Ростов-на-Дону, 1999 г.), а также на технических совещаниях ОАО «Ростовуголь» и ОАО «Гуковуголь» и Всероссийском семинаре по промышленной безопасности (г. Шахты 2000 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 статей.

Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературных источников из 144 наименований, включает 25 таблиц и 29 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Значительный вклад в развитие теоретических и практических аспектов проблемы оценки, прогноза и повышения безопасности труда в угольной и других отраслях промышленности России внесли: О.Н. Русак, П. Г. Белов, К.З. Ушаков, М.С. Глухов, Е.Г. Зырянов, ВЛ Измалков, В.КСухоручкин, Ю.И. Поляков, Б.Ф. Кирин, ААФорсюк, В.И. Барабаш, А.В. Фролов, А.Ф. Фомочкин, Б.К. Прусенко, В.И. Сидоров, Ю.АМартынюк, А.В.Невский, К.В.Попсуенко, Е.А.Иванов, И.А.Бобров, Э.М. Соколов, Н.М.Качурин, В.И.Ветров, ИЛПанферова, Б.С.Иванов, В.МЗабабурин и другие.

Обобщение выполненных исследований и нормативных документов показывает, что основным критерием оценки эффективности работы по управлению безопасностью должна быть фактическая величина риска, которому подвергаются работники на своих рабочих местах. Эту величину должны постоянно оценивать соответствующие службы предприятия и сопоставлять с нормативно определенным допустимым (приемлемым) уровнем риска. Выявление и исследование уровня риска целесообразно осуществлять при оценке опасности производства, технологического процесса, техники, природной среды и «человеческого» фактора.

Анализ отдельных методических подходов к проблеме оценки риска показывает, что во всех случаях необходимо количественно оценивать уровень • риска не только всего предприятия, но и опасности отдельных производственных процессов, участвующих в них машин и механизмов, природной среды и «человеческого» фактора как на этапе проектирования технологии ведения работ, так и на этапе эксплуатации. Решить эту задачу можно только при условии разработки соответствующих методик оценки риска. При этом статистический материал должен служить аргументом для выявления основных травмоопасных факторов в системе «природная среда, производство и человек» и установления соответствующих многофакторных зависимостей.

Выполненный обзор литературы показывает необходимость разработки методики оценки опасности с учётом факторов производства, технологического процесса, техники, ряда других опасных производственных факторов (ОПФ).

В связи с вышеизложенным, в работе были решены следующие задачи:

•' анализ производственного травматизма в проходческих забоях негазовых шахт Донбасса в период 1988-2001 гг.;

• установление основных закономерностей проявления опасностей при проведении горных выработок буровзрывным способом;

• разработана методика оценки вероятности обрушения пород в приза-бойной части выработки с применением геоакустического спектрального метода;

• разработана методика оценки риска травмирования работников от обрушения пород;

• разработана методика выбора (конструирования) технологии проведения выработок по фактору безопасности.

Нами при исследовании производственного травматизма использовался выборочный метод сбора данных. В качестве объекта исследований рассматривались проходческие забои угольных негазовых шахт, проводимые буровзрывным способом. Анализу подвергались акты по форме Н-1, акты специального расследования несчастных случаев, объяснительные записки руководителей работ, пострадавших, свидетелей, материалы горнотехнических и технических инспекций, а также другие материалы по несчастным случаям и авариям, которые произошли в проходческих забоях вскрывающих и подготавливающих выработок в 21 шахте Восточного Донбасса в течение 19881998 гг.

Анализ несчастных случаев производился по степени тяжести травмирующих факторов, по месту и типу происшествия, производственным процессам, применяемому оборудованию, возрастным группам, профессиям, стажу работы и другим факторам.

Общий объем выборки по производственному травматизму составил 1617 несчастных случаев.

Анализ распределения случаев травматизма показал, что основное количество травм при применении различных средств механизации происходит в результате обрушений и вывалов пород — от 34,2 % до 51,2 % от общего количества несчастных случаев.

Самой травмоопасной по фактору «обрушение» является технологическая схема проведения выработок, в которой для бурения шпуров используются ручные перфораторы - 51,2 % и горные сверла - 38,7 %. Менее опасны технологические схемы, где используются буропогрузочные машины -34,2 % и бурильные установки с погрузочными машинами - 38,3 %.

На основании проведенного анализа случаев травмирования установлено, что при любой технологии проведения горных выработок результатом несчастного случая было нарушение правил безопасности, правил технической эксплуатации или требований иной нормативно-технической документации. Для успешной производственной деятельности особую роль играют профессиональные и личностные характеристики работающих, от которых зависит четкая организация труда и соблюдение заданной технологии ведения работ, а также их психофизиологические качества.

Исследования показали, что в процессе выполнения производственных операций проходческого цикла буровзрывным способом на работника действует ряд опасных и вредных факторов природной среды, производства и человека.

К факторам, которые могут создать опасную производственную ситуацию, относятся: движущиеся машины и механизмы, обрушающиеся горные породы, подвижные части оборудования, парушение правил ТБ, личностные, профессиональные и психофизиологические качества человека.

При разработке методики оцепки риска нами учитывались следующие основные положения:

- риск появления травм реально существует даже при соблюдении работающими требований нормативных технических документов;

- риск появления возможных последствий объективно имеет место;

- для оценки риска травмирования необходимо изучать интенсивность проявления всех опасных производственных опасностей;

- общая степень безопасности производства может определяться исходя из фактических величин риска по каждому из известных опасных факторов;

- риском можно управлять, то есть риск появления возможных последствий может быть снижен до приемлемой величины.

Оценка риска включает три параметра: интенсивность проявления опасных производственных факторов (X), вероятность нахождения человека в местах проявления ОПФ (Рч), анализ последствий (возможного ущерба) (У). Невозможность непосредственного измерения и несопоставимость ряда из них, а также взаимовлияние ряда опасных производственных факторов друг па друга, затрудняют математическую формализацию процесса обобщения их в количественный показатель уровня опасности. Поэтому величины этих параметров целесообразно определять в баллах. Для этих целей разработаны шкалы балльных оценок.

При составлении таблиц балльных оценок интенсивности проявления ОПФ и вероятности нахождения человека в опасной зоне использовались статистические данные о несчастных случаях, имевших место при проведении выработок на шахтах Восточного Донбасса за период 1988-1998 гг., метод экспертных оценок с привлечением квалифицированных специалистов и результаты натурных хрономегражных наблюдений. Каждый параметр оценивался величиной от 1 до 10 баллов.

Построение шкалы оценок материальных последствий производилось с учетом материального ущерба, количества и тяжести несчастных случаев. Возможный ущерб оценивался также величиной от 1 до 10 баллов.

На основании вышеизложенного, уровень риска (Л^) как количественная мера опасности, учитывающая фактическое состояние контролируемого объекта, интенсивность проявления ОПФ, вероятность нахождения человека в опасной зоне и возможный ущерб, будет равен произведению трех определяющих факторов:

Таблица 1

Классификация уровней риска

Класс риска Уровень риска Численное значение, баллы Практические рекомендации

5 Очень высокий 649-1000 Необходимо прекращение работ и принятие срочных мер

4 Высокий 393-648 Требуется усиление постоянной крепи, обязательна установка временной усиленной крепи и замена отдельных видов оборудования

3 Существенный 109-392 Требуется изменение организации и расстановки людей в смене

2 Допустимый 26-108 Выбранная технология требует внимания и проверки состояния технических устройств

1 Приемлемый ¿25 Работа в соответствии с параметрами выбранной технологической схемы

Приняв за основу изложенный методический подход, для оценки уровня риска травмирования разработана шкала классификации уровней риска (табл. 1). В основу классификации положены результаты фактических данных о проявлениях опасностей и нахождении человека в опасной зоне, которые использовались при составлении шкал балльных оценок и определении

граничных значений классов. Классификация уровней риска дает возможность оценить степень опасности и своевременно принять управляющие воздействия для обеспечения безопасности работ.

Предлагаемый метод и критерии оценки опасности позволяют достаточно чётко ранжировать различные технологические схемы проведения выработок и составляющие их производственные процессы по уровню риска, а это, в свою очередь, даёт возможность целенаправленной разработки мер по повышению безопасности труда.

На основании тщательного анализа 1617 несчастных случаев нами был определен уровень риска основных производственных процессов в вскрывающих и подготавливающих выработках угольных шахт Восточного Донбасса.

В работе произведена количественная оценка опасностей и проведено ранжирование различных средств механизации по качеству (надежности) и весомости.

Зависимость уровня риска от различных природных, организационно-технологических и технических факторов исследовалась с помощью методов парной и множественной корреляции. Отбор факторов, влияющих на уровень производственной опасности, изучался по данным наблюдений в 520 проходческих забоях 21 шахты Восточного Донбасса с использованием метода «максимального корреляционного пути».

Формы связи между уровнями риска и показателями, влияющими на него, выбирались с учетом логического анализа физической сущности изучаемого процесса, а также путем подбора функции и оценки их адекватности по степени аппроксимации. Рассматривались линейная, квадратичная, гиперболическая и степенная формы связи.

Сложные расчеты проводились на ПЭВМ. Адекватность представленных результатов наблюдений с помощью уравнения регрессии оценивалась путем вычисления критерия Фишера (Б) с учетом средней ошибки аппроксимации При модель считалась адекватной описываемому процессу, если расчетные значения критерия Б больше табличного при выбранном уровне значимости. При определении табличного значения критерия Б в расчетах была принята доверительная вероятность, равная 0,95, что обеспечило достаточную для практических целей надежность расчетных значений.

Проведенные исследования показали, что из 15 рассматриваемых показателей основное влияние на уровень риска в проходческих забоях оказывают лишь 7, причем для каждой технологии проведения выработок с ис-

пользованием различных средств механизации горно-подготовительных работ набор показателей разный.

В результате расчетов автором получены многофакторные корреляционные модели уровня риска (в баллах) в проходческих забоях при четырех технологических схемах проведения выработок:

1. Для проходческих забоев, закрепленных арочной крепью и оснащенных горными сверлами ЭБГП-1М, погрузочными машинами любых типов в сочетании с рельсовым и конвейерным транспортом,

^ = 7,12S + 9,31/ + Щ34Кпр + 0,27/9 + 4,84КС - 20,37N+ 9,18Т; (2)

2. Для проходческих забоев, закрепленных анкерной крепью и оснащенных перфораторами,- погрузочными машинами и скреперами, рельсовым и конвейерным транспортом,

Rn = 208,23S - 6,2352 - 72,4/ - 3268,6// -14,5/? +1,7/?2 + ^

3. Для проходческих забоев, закрепленных арочной крепью и оснащенных буропогрузочными машинами с конвейерным транспортом,

R6„ = 16,85-39,5/ + 4,2/2 + 81,56^ + 63,127, + 83,27/Fc - ^

4. Для проходческих забоев, закрепленных арочной крепью и оснащенных бурильными установками с погрузочными машинами в сочетании с конвейерным транспортом,

R6 у = 2,28S - 4,45/ - 41,22Кяр + 3,64/? + 6,277/ + 4,31КС + 1,07Г, (5)

где S — площадь сечения выработок в проходке, м2;

/-коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова;

/? - угол наклона выработки, град;

- коэффициент подрывки;

Vc - скорость подвигания забоя, м/смену;

N- состав сменного звена рабочих в забое, чел.;

Т- сроки работы проходческого забоя, мес.

Высокие значения корреляционных отношений свиде-

тельствуют о достаточно тесной связи уровня риска с включенными в модель показателями, а коэффициент надежности (ц=13,81-ь41,15) подтверждает, что полученные зависимости - достоверны. Индекс множественной детерминации указывает на то, что комплекс используемых в моделях показателей влияет на формирование уровня риска в исследуемых проходческих забоях.

Полученные корреляционные модели уровня риска позволяют не только аналитически выразить объективную закономерность процесса формирования производственной опасности в анализируемых проходческих забоях, по и служат базой для оптимизации параметров выбранной технологии проведения выработки по фактору безопасности.

Вышеприведенные множественные корреляционные модели, выражающие в аналитической форме взаимосвязь уровня риска с основными показателями, отражают объективные закономерности процесса формирования опасностей при различных средствах механизации горно-подготовительных работ, видах крепи и транспорта. Полученные модели позволяют определить и влияние каждого показателя в общей совокупности при любом заданном значении остальных показателей.

Зависимость между уровнем риска и площадью сечения выработки в проходке, независимо от технологии проведения, носит параболический характер (рис. 1). Диапазон уровня риска, в зависимости от площади сечения выработки, изменяется от 20 до 540 баллов. Наибольшее значение уровня риска (от 170 до540 баллов) наблюдается при использовании в забое перфораторов.

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Площадь сечения, м2

Рис. 1. Зависимость уровня риска от площади сечения выработки и применяемого бурильного инструмента:

1 - перфораторы; 2 — элеюросверла; 3 - бурильные машины; 4 - буропогрузочные машины.

При применении бурильных установок, буропогрузочных и погрузочных машин с горными сверлами уровень риска изменяется незначительно, не-

10

большое увеличение наблюдается в выработках площадью сечения свыше 15 м2 и составляет 130-160 баллов, для бурильных установок и буро-погрузочных машин - 30-90 баллов.

На рис. 2 показаны зависимости уровня риска от сроков работы проходческих забоев с применением различного оборудования для проведения выработок, которые также носят параболический характер.

При использовании перфораторов уровень риска в первые 3 мес. работы составляет 300 баллов, дальнейшая работа проходческих забоев приводит к росту уровня риска до 480 баллов. При применении другого оборудования для проведения выработок уровень риска растет медленно, и только через 16-17 мес. работы забоя возрастает интенсивнее и колеблется от 80 до 300 баллов.

Объясняется это тем, что увеличение срока эксплуатации забоев отрицательно сказывается на сохранении устойчивости выработок, надежности горнопроходческого оборудования, вызывает сложности при доставке материалов и оборудования; увеличение длины выработки приводит к дополнительным затратам на её поддержание.

600

3 5 7 9 И 13 15 17 19 21 23 25 27 Сроки работы, мес.

Рис. 2. Зависимость уровня риска от сроков раб<л ы забоя и применяемого оборудования:

1 - перфораторы; 2 - электросверла; 3 - бурильные машины, 4 - буропогрузочные машины

Проведенные исследования влияния природных, организационно-технологических и технических факторов на уровень риска позволили установить основные закономерности формирования опасностей, что в свою очередь дает возможность целенаправленно планировать и выполнять профилактическую работу по улучшению условий труда и повышению безопасно-

ста при проведении горных выработок буровзрывным способом на негазовых шахтах Восточного Донбасса.

Установлено, что наибольшее число травм при проведении выработок буровзрывным способом происходит от обрушения пород с кровли и бортов выработки. Интенсивность проявления опасности травмирования зависит от напряженно-деформированного состояния пород в забое, их крепости, площади обнажения, наличия геологических нарушений, качества оборки заколов и проверки состояния кровли и бортов выработки, а также времени нахождения работников в незакрепленных участках.

Теоретические исследования по установлению основных закономерностей поведения пород кровли в призабойной части выработок, позволили установить влияние качества взрывных работ и других производственных процессов на устойчивость выработки и формирование ядра обрушения пород.

Рассматривались четыре наиболее характерные схемы смешанных проходческих забоев для определения расчетного сопротивления пород кровли на растяжение как одного из параметров устойчивости выработки с учетом всех воздействующих факторов. Получено следующее выражение для определения вероятности обрушения пород:

где Лрср — средневзвешенное расчетное сопротивление пород кровли на растяжение, МПа;

коэффициент длительной прочности пород, ед.;

Кп — коэффициент погрузки, ед.;

А"Вр — коэффициент, учитывающий влияние буровзрывных работ, ед.;

Кс - коэффициент, учитывающий структурное ослабление кровли, ед.;

Кр - коэффициент, учитывающий степень расслоения пород, ед.;

у - средняя плотность вмещающих пород, кг/м3;

Н- глубина ведения работ от поверхности, м; - коэффициент бокового распора, ед.;

К2 - коэффициент концентрации растягивающих напряжений, величина которого будет зависеть от крепости пород и формы выработки следующим образом: для формы выработки трапециевидной при для

формы выработки сводчатой

Например, коэффициент, учитывающий структурное ослабление пород кровли после буровзрывных работ и оказывающий влияние на процесс обрушения пород, может быть определён по следующей формуле:

где /с - средний коэффициент крепости породных слоев по шкале проф. М.М. Протодьяконова, ед.;

а - расстояние между оконтуривающими шпурами по кровле забоя, м;

2и,- - суммарное количество породных слоев, пересекаемых оконтури-вающими шпурами, шт.;

В1 - ширина выработки по кровле, м, которая равна 0,62-0,7 В - для выработки арочной формы и 0,9 В - для выработок трапециевидной формы, соответственно;

В—ширина выработки, м;

Тоид - количество оконтуривающих шпуров по пересекаемым породным слоям кровли, ед.;

•Киш- коэффициент использования шпуров, ед.;

Для проверки результатов теоретических исследований изучались закономерности обрушения горных пород при проведении выработок на основе постоянных визуальных наблюдений за состоянием пород кровли с фиксацией падающих кусков, плит, обрушений, вывалов, расслоений после каждого взрыва, а также путем специальных исследований вероятности обрушения горных пород геоакустическим спектральным методом (ГСМ). Кроме того, были использованы данные, полученные ранее в аналогичных горно-геологических условиях проведения других выработок.

Сущность ГСМ или метода акустической резонансной дефектоскопии (АРД) заключается в изучении отклика углепородного массива на ударное воздействие по породному слою в кровле выработки.

Ударное воздействие на поверхность исследуемого углепородного массива производилось специальным устройством, позволяющим воспроизвести три удара на расстоянии 1,5-3 м от места установки геофона в том же слое. Сигнал записывался на кассетный магнитофон для последующей обработки и интерпретации с использованием анализатора спектра или персонального компьютера.

Анализ полученных спектрограмм в сопоставлении со статистическими данными о случаях обрушения и вывалов горных пород позволил установить некоторые важные зависимости между количественными характеристиками геоакустического сигнала (амплитуда, частота) и геомеханическим состоянием кровли. Так, наличие на экспериментальном графике амплитудно-частотной характеристики углевмещающего массива в высокочастотной час-

ти, соответствующей малым мощностям кровли (от 5 см до 2 м), пяти-шести спектральных составляющих с большой амплитудой (более 50 усл.ед.) указывает на значительное количество резонансных максимумов, соответствующих поверхностям ослабленных механических контактов (ОМК), что указывает на существенное расслоение пород непосредственной кровли проходческого забоя и большую вероятность их обрушения в течение непродолжительного времени после производства буровзрывных работ (рис. 3 б). Следовательно, в этом случае существует повышенный риск травмирования проходчиков, которые могут находиться в незакрепленном пространстве. При отсутствии высокочастотных составляющих спектра со значительной амплитудой непосредственная кровля оценивается как устойчивая (рис.3 а).

Сопоставление результатов обработки спектрограмм, полученных при проходке штреков № 1608, 1609 шахты «Южная» ОАО «Ростовуголь» подтвердило гипотезу о влиянии качества буровзрывных работ па формирование напряженно-деформированного состояния пород непосредственной кровли выработки на контуре и боках забоя в пределах 1,5 В. В процессе измерений в штреке № 1608 было установлено, что регистрируемыми сигналами стабильно определяется состояние углепородного массива и наличия трещин, образующихся при взрывных работах и зависящих от количества и качества выполненных буровзрывных работ, мощности и количества породных слоев.

В результате обработки экспериментальных данных были уточнены выражения коэффициентов К^, Кс и Кр, учитывающих структурное ослабление пород кровли после БВР и расслоение пород слоев непосредственной кровли.

А

и я >

1 л А А1 •—

Й,М"

333 667 1000 1333 1667 2000 2333 2667 3000 /,Гц -1-1-1-I

5 4

1

0,6

Рис. 3 Типичные спектрограммы для основных типов кровли:.

а) на участке выработки с устойчивой непосредственной кровлей; б) в зоне неустойчивой непосредственной кровли; 1,2,3,4,5,6 - резонансные максимумы, соответствующие поверхностям ОМК в непосредственной кровле

Коэффициент, учитывающий влияние качества БВР на устойчивость выработки и характер расслоения пород Кк, определяется по эмпирической формуле, полученной на основе обработки массива практических данных методами математической статистики:

0 049Г

(2.11)

где

Тап - количество оконтуривающих шпуров по породе, Гоу-количество оконтуривающих шпуров по углю.

Поправочный коэффициент, учитывающий степень расслоения пород Кр определяется по формуте

^г _ •/ ср£ср

р Ъкш^В'

(2.13)

где - средний коэффициент крепости пород по шкале

проф. М.М. Протодьяконова непосредственной кровли в местах ОМК, ед.; Акр - усреднённое расстояние поверхностей ОМК до кровли выработки, м;

2«омк - суммарное количество поверхностей ОМК, разделяющих слабосвязанные породные слои, шт.

Уровень риска травмирования работников от обрушения горных пород определяется как произведение вероятности обрушения на вероятность нахождения человека в зоне обрушения. Вероятность нахождения человека в зоне обрушения определяется по затратам времени на выполнение операций проходческого цикла в незакрепленной части выработки (по хронометраж-пым данным).

Применяемые в настоящее время средства механизации основных и вспомогательных процессов работ на проходке выработок, имеют различные показатели качества и надежности, которые оказывают существенное влияние на риск аварийности и могут привести к травмированию горнорабочих.

С использованием математического аппарата (закона Пуассона) разработана методика и выполнена оценка индивидуального и интегрального показателя риска работы при различных технологиях и средствах механизации проведения выработок буровзрывным способом. Установлено, что в исследуемых проходческих забоях наименьший интегральный показатель опасности имеет место при технологии проведения выработки с применением бурильных установок типа УБШ и погрузочных машин, а наибольший - при использовании перфораторов.

Влияние личностных, профессиональных и психофизиологических качеств работников («человеческого» фактора) на безопасность труда при проведении выработок было исследовано путем проведения экспертной оценки. При этом выделены наиболее значимые качества: опыт, квалификация, внимательность, дисциплинированность, прилежность и отношение к опасности.

Выполненный комплекс исследований позволил разработать методические основы выбора технологии проведения горных выработок. На его основе разработана следующая схема выбора (конструирования) технологии проведения выработок по фактору безопасности (рис. 4).

В диссертационной работе разработаны технические мероприятия, повышающие безопасность труда проведения выработок (новые конструкции выдвижного полка временной крепи, передвижного стола). При использовании передвижного стола сокращается время на монтаж, демонтаж приводной головки конвейера СП-202 и натяжной головки 1Л-100У.

Внедрение вышеуказанных технических решений только по шахте «Южная» ОАО «Ростовуголь» позволило стоить трудоемкость проходческих работ на 18-22 %.

Экономический эффект от снижения травматизма при внедрении технологии, выбранной по фактору безопасности, составил только по одному проходческому участку шахты Гуковская около 575 тысяч рублей в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной для угольной промышленности задачи создания методических основ количественной оценки риска при различных технологиче-

ских схемах проведения выработок и разработки организационно-технических мероприятий, повышающих безопасность труда при проведении выработок буровзрывным способом в условиях негазовых шахт Донбасса.

Основные научные и практические результаты исследования, полученные лично соискателем:

1. На основе исследований условий труда в проходческих забоях негазовых шахт Донбасса и обработки статистических данных о травматизме за период 1988-2001 гг. установлено, что на долю проходческих забоев в среднем приходится до 40 % травм, произошедших в подземных условиях. Наиболее травмоопасными являются производственные процессы по креплению выработок, погрузке горной массы и буровзрывные работы. Самым распространённым травмирующим фактором является обрушение горных пород (до 52 %).

2. Разработана методика исследований поведения горных пород в при-забойной части выработки с применением геоспектральных измерений для оценки вероятности обрушения пород на основе полученных и обработанных спектрограмм.

3. Разработан метод оценки риска травмирования работников от обрушения пород в выработках, основанный на определении вероятности обрушения и вероятности нахождения работников в опасной зоне. Методические указания по оценке риска травмирования от обрушения пород утверждены Ростовским управлением Госгортехнадзора РФ и направлены в ОАО «Гуков-уголь», ОАО «Ростовуголь», ОАО «Обуховская» для внедрения на шахтах. Методические указания по оценке состояния пород кровли угольного пласта при проведении горных выработок находятся на утверждении в Госгортех-надзоре России, и могут быть применены в аналогичных горногеологических условиях шахт России при проведении основных вскрывающих и подготавливающих выработок буровзрывным способом.

4. Разработана методика и сделана оценка индивидуального показателя риска и интегрального показателя опасности различных технологий проведения выработок. Установлено, что в исследуемых проходческих забоях наименьший интегральный показатель опасности (ИПО) имеет место при технологии проведения выработок с применением бурильных установок (0,66), а наибольший - при использовании перфораторов (0,96).

5. Разработана методика количественной оценки проявления производственных опасностей при проведении выработок буровзрывным способом и методика количественной оценки риска при применении различных средств

механизации проходческих работ. Выполненные исследования позволили все опасности производственных процессов в проходческих забоях с различными технологическими схемами разделить на пять уровней риска - от приемлемого (до 25 баллов) до очень высокого (свыше 649 баллов).

6. Установлены многофакторные и парные корреляционные зависимости уровня риска в проходческих забоях негазовых шахт при применении различных комплексов проходческого оборудования от природных, технических и организационно-технологических факторов, позволяющие количественно оценить и выбрать технологию ведения работ по фактору безопасности.

7. Выявлено влияние личностных, профессиональных и психофизиологических качеств работников («человеческого фактора») на безопасность труда при проведении горных выработок. Установлено, что наиболее значимые качества: возраст, опыт, квалификация, внимательность, дисциплинировнность, отношение к опасности работников проходческого участка.

8. Разработана методика выбора (конструирования) технологии проведения выработок по фактору безопасности, основанная на оценке опасности производственных операций проходческого цикла, средств механизации, природных, организационно-технологических факторов с учетом личностных, профессиональных и психофизиологических качеств работников.

9. Разработаны технические мероприятия направлены на снижение доли ручного труда при креплении выработок и модернизации временной передвижной крепи, устанавливаемой в зонах повышенного риска обрушения пород. Внедрение указанных технических мероприятий позволило снизить трудоёмкость ручных работ на 15-20 % и снизить вероятность травмирования работников от обрушения пород кровли.

Ю.Разработаны организационные мероприятия повышения безопасности работ при проведении выработок буровзрывным способом на негазовых угольных шахтах Донбасса, основанные на оценке уровня опасности труда проходческих забоев и совершенствовании организации производства, заключающиеся в подборе руководителей производственного участка с учетом их личностных и психофизиологических качеств и компетенции в вопросах безопасности труда.

11. Годовой эффект от внедрения технических и организационных мероприятий, повышающих безопасность труда горнорабочих только по одному проходческому участку составил более 575 тысяч рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Травматизм от обрушения на шахтах ОАО «Ростовуголь» и пути его снижения.//Безопасность труда в промышленности. 1999, 10. С. 19 (соавтор Р.А. Бородин).

2. Оценка риска применения средств механизации горноподготовительных работ на этапе проектирования технологической схе-мыУ/Механизация и автоматизация горных работ. Сборник научных трудов межвузовской научно-технической конференции к 100-летию выдающегося ученого-горняка Михайлова В.Г.-Новочеркасск, 1999. С.144-147 (соавтор Чефранов В.В.).

3. Оценка риска технологической схемы проведения выработок на этапе проектирования.// Проблемы геологии и экологии полезных ископаемых Юга России и Кавказа. Том 2. Материалы II Международной научной конференции.-Новочеркасск, 1999. С.53-55 (соавторы Чефранов В.В., Фролов А.В.).

4. Производственный травматизм на угольных шахтах Ростовской области и возможные пути его снижения. // Современные проблемы охраны труда и пути его решения. Материалы областной научно-практической конференции (охрана труда).-Ростов-на-Дону, 1999. С.36-43 (соавторы Фролов А.В., Корниченко А.С., Чефранов В.В., Косогоров Г.И.).

5. О причинах несчастных случаев от обрушения пород при проведении выработокУ/Охрана труда. Практикум. 2000. № 2, С. 14-15.

6. Производственный травматизм и оценка риска проведения выработок буровзрывным способом на негазовых шахтах Восточного Донбасса.// Материалы Международного экологического симпозиума «Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия».-Санкт-Петербург, 2000. - С.95-97. (соавторы Фролов А.В., Чефранов В.В., Чефранов О.В.)

7. Разработка технологии проведения выработок по фактору безопасности в условиях негазовых шахт Восточного Донбасса. // Материалы Международного экологического симпозиума «Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия». -Санкт-Петербург, 2000. - С.161-162. (соавтор Фролов А.В.).

8. Оценка значимости человеческого фактора, влияющего на производственный травматизм в угольных шахтах. // Безопасность труда в про-мышленности.-М, 2000, № 10- С.24-26 (соавторы Бондарев М.П., Чефранов В.В.).

9. Исследование устойчивости пород на контуре забоя при проведении выработок буровзрывным способом. // Безопасность труда в промыш-лешюсти.-М, 2001, № 2- С.36-38 (соавторы Чефранов В.В., Бондарев М.П.).

10. Методика определения интегрального показателя риска обрушения пород при проведении выработок буровзрывным способом. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2000.- № 4 С. 107-109. (соавторы Чефранов В.В., Фролов А.В., Клименко ЦБ.).

11. 0 влиянии человеческого фактора на производственный травматизм на угольных шахтах Восточного Донбасса. // Охрана труда. Практикум- 2001. № 1, С.43-44. (соавторы Чефранов B.B., Бондарев M^, Чефранов О.В.).

12. Установление индивидуального риска при проведении выработок // Безопасность труда в промышленности.- 2001. № 4.- С.48-49.

13. Исследование и установление основных закономерностей поведения пород кровли при проведении выработок. // Безопасность труда в про-мышлешюсти.- 2001. № 7- С.41-43. (соавторы Молев М.Д., Фролов А.В.).

14. Оценка риска обрушения пород при проведении выработок //Безопасность труда в промышленности.- 2001. №6. (соавторы Фролов А.В., Чефранов В.В., Бондарев М.П.).

15. Методические указания по оценке риска травмирования от обрушения горных пород при проведении выработок буровзрывным способом в условиях угольных шахт Восточного Донбасса. Утверждены ростовским Управлением Госгортехнадзора РФ (соавторы Корниченко А.С., Фролов А.В., Молев М.Д., Чефранов В.В.), 2002,40 с.

16. Влияние природных, организационно-технологических и технических показателей на уровень риска в подготовительных забоях шахт Донбасса // Безопасность труда в промышленности- 2002. №11.- С.33-35. (соавторы Чефранов О.В., Фролов А.В., Чефранов В.В.).

Подписано в печать 25.02.2004. Формат 60x90/16. Бумага офсетная п. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 1175

И3ДАТЕЛЬСТВО

МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА

Лицензия на издательскую деятельность ЛР№ 062809 от 30 06.98 г. Код издательства 5X7(03)

Отпечатано в типографии Издательства Московского государственного горного университета

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 53-305 от 05.12.97 г.

119991 Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 6; Издательство МГГУ; тел. (095) 236-97-80; факс (095) 956-90-40

ВВЕДЕНИЕ.;,.;.

1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА И УСЛОВИЙ ТРУДА НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА.

1.1 Динамика производственного травматизма на угольных шахтах Донбасса.т!.

1.2 Анализ статистических данных по производственному травматизму при . . проведении выработок.

1.3. Анализ горно-геологических и горнотехнических условий труда при проведении подготовительных вьфаботок.

1.4. Выводы и задачи исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ВЫРАБОТОК.:.

2.1.Современные концепции оценки риска на предприятиях.

2.2.Анализ основных направлений и применяемых на практике методов оценки риска в угольной промышленности.

2.3 Количественная оценка опасностей при различных технологических схемах и производственных операциях проведения выработок буровзрывным способом.

2.4 Исследование и установление влияния природных, организационно-технологических и технических факторов на уровень риска при различных технологиях проходки выработок.

2.5. Исследования влияния «человеческого фактора» на безопасность работ при проходке выработок.

2.6. Выводь!.7.:.".:.►.-.^.тг.г.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОГНОЗА ОБРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

В ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЯХ.

3.1.Исследование основных закономерностей поведения пород в призабойной части выработок.

3.2. Исследования устойчивости контура забоя выработки и определение вероятности обрушения пород непосредственной кровли.

3.3. Определение затрат времени на выполнение операций проходческого цикла и вероятности "нахождения человека в опасной зоне.

3.4. Выводы.'.".

4: РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА РИСКА ТРАВМИРОВАНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК БУРОВЗРЫВНЫМ СПОСОБОМ;.г.106"

4.1 Определение индивидуального показателя риска и-интегрального показателя опасности при различных технологических операциях проведения выработок.

4.2. Оценка риска травмирования работников от обрушения горных пород при проведении выработок буровзрывным способом.

4.3 Количественная оценка опасности при использовании различных средств механизации горно-подготовительных работ.

4.4 Методические основы выбора (конструирования) технологии проведения выработок по фактору безопасности.

4.5 Оценка экономической эффективности предлагаемой технологии проведения " выработок.

4.6 Разработка технических мероприятий повышения безопасности труда при проведении выработок.

4.6. Выводы.

Актуальность темы исследований Переход: на новую энергетическую стратегию, предусматривает значительное повышение роли угля в топливно-энергетическом балансе России в течение ближайших двадцати лет.

Рост добычи угля в период до 2010 г. может составить до 30 млн. тонн, что неизбежно будет сопровождаться-существенным ростом объёма основных вскрывающих и подготавливающих выработок. - -В угольной отрасли Российской Федерации за последние годы постоянно растут коэффициенты частоты по общему и смертельному травматизму на 1млн.т. добычи. Следует отметить, что практически во всех производственных объединениях и акционерных обществах РФ около 40% травм приходится на долю проходческих забоев, причем на шахтах Восточного Донбасса почти 100 % выработок проводится буровзрывным способом с использованием различных технологий и средств механизации, транспорта и крепления выработок. Поэтому проблема снижения произволе!венного '1]\".1-м:.:пзмана у;слепых шахтах в процессе проведения горных выработок является важной задаче!*}. При этом особое внимание должно быть уделено разработке методик оценки риска, как важнейшему условию для принятия эффективных мер предупреждения аварийности и травматизма. Рациональный выбор технологий проведения выработок и разработка организационно-технических мероприятий по повышению безопасности работ должны основываться на методиках, учитывающих риск проявления потенциальных опасностей от обрушения горных пород и других факторов, возникающих в процессе ведения горнопроходческих работ. - - ■ - .

Для снижения производственного травматизма и реализации требований Федеральных законов в области охраны труда и промышленной безопасности необходимо разработать и внедрить комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на совершенствование системы управления безопасностью труда и технологии ведения работ с учётом концепции приемлемого риска, «человеческого» фактора, раскрытии основных закономерностей, формирующих механизм производственных опасностей при различных технологических схемах ведения работ, средствах механизации и горно-геологических условиях.

Исходя из вышеизложенного, разработка методик оценки риска для обеспечения безопасности проведения горных вьцэаботок является первоочередной; актуальной задачей. - ■ . - ■

Цель работы — установление многофакторных зависимостей уровня риска - при проведении выработок буровзрывным способом от горно-геологических, технических и организационно-технологических факторов для разработки методов оценки риска, повышающих безопасность проходческих работ.

Идея работы заключается в том, что разработка методов оценки риска и выбора (конструирования) технологии проведения горных выработок по фактору безопасности основывается на анализе, исследовании и установлении основных закономерностей проявления опасностей.

Методика исследований включает анализ и обобщение научно-технической информации," изучение нормативно-методических документов, аналитические методы математической статистики, теории вероятности и экспертных оценок, конструкторские проработки, эксперименты в производственных условиях, технико-экономический анализ.

Защищаемые научные положения и их новизна:

-оценка риска базируется на основе изучения закономерностей проявлен ния опасностей с учетом горно-геологических, горнотехнических условий, технологии проведения выработок, организации работ и «человеческого» фактора;

- вероятность обрушения горных пород в призабойной части выработки определяется геоакустичёским спектральным методом на основе "обработки полученных спектрограмм;

- уровень риска травмирования работников от обрушения пород при проходке выработок буровзрывным способом определяется произведением вероятности обрушения на вероятность нахождения человека в опасной зоне;

- выбор (конструирование) безопасной-технологии проведения выработок следует проводить на основе многофакторных зависимостей уровня риска в проходческих" забоях от горно-геологических, технических и организационно-технологических факторов.

Научное значение работы заключается в том, что методические положения оценки риска разработаны на основе системного и комплексного подхода, суть которого в рассмотрении во взаимосвязи опасностей с - горногеологическими и горнотехническими" условиями, технологией и организацией работ на всех операциях технологического цикла проходки горных выработок с учетом «человеческого» фактора.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- представительным объемом статистических данных (1617 случаев), обработанных с использованием методов математической статистики, теории вероятностей и достижений вычислительной техники;

-удовлетворительной сходимостью экспериментальных исследований с фактическими показателями (погрешность не превышает 10 %);

- положительными результатами внедрения предложенных решений.

Практическое значение работы заключается в том, что на основе предложенных методик решаются основные задачи повышения безопасности проходческих работ на угольных шахтах, благодаря чему может быть обеспечено повышение эф- фективносги работы всего горного предприятия.

Реализация работы. Разработанная методика оценки риска травмирования от обрушения горных пород утверждена Ростовским управлением Госгортех-надзора России и принятия для производственного контроля деятельности угольных предприятий Восточного Донбасса. " - —

Методические указания по оценке состояния пород кровли угольного пласта при проведении горных выработок находятся на утверждении в Госгор-технадзоре России. Они могут быть применены в аналогичных горногеологических условиях шахт России при проведении вскрывающих и подготавливающих выработок буровзрывным способом.

Исследования проводились в соответствии региональной программой улучшения условий и охраны труда в Ростовской области на 2001-2005 г.г., плановой тематикой кафедры «Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды» ЮРГТУ(НПИ) по программе основного приоритетного направления «Оценка, прогноз и повышение производственной и экологической безопасности жизнедеятельности». ~

Результаты исследований используются в учебном процессе при-дипломном и курсовом проектировании в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте).

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научных чтениях МАНЭБ «Белые ночи» (г.Санкт-Петербург), международных научных конференциях ЮРГТУ(НПИ) (1999, 2002 гг.), на Межвузовской научно-технической конференции, посвященной 100-летию учёного-горняка Михайлова В.Г. (1999 г.), на областной научно-практической конференции по охране труда (Ростов-на-Дону, 1999 г.), а также на технических совещаниях ОАО «Ростовуголь» и ОАО «Гуковуголь» и Всероссийском семинаре по промышленной безопасности (г. Шахты," 2000 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 статей. Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературных источников из 144 наименований, включает 25 таблиц и 29 рисунков.

ОСНОВНЫЕ выводы

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной для угольной промышленности задачи создания методических основ количественной оценки риска при различных технологических схемах проведения выработок и разработки организационно-технических мероприятий, повышающих безопасность труда при проведении выработок буровзрывным способом в условиях негазовых шахт Донбасса.

Основные научные и практические результаты исследования, полученные лично соискателем:

1. На основе исследований условий труда в проходческих забоях негазовых шахт Донбасса и обработке статистических данных о травматизме за период с 1988-2001 гг., установлено, что на долю проходческих забоев в среднем приходится до 40 % травм, произошедших в подземных условиях. Наиболее травмоопасными являются производственные процессы по креплению выработок, погрузке горной массы и буровзрывные работы. Самым распространённым травмирующим фактором, является обрушение горных пород (до 52 %).

2. Разработана методика исследований поведения горных пород в приза-бойной части выработки с применением геоспектральных измерении для оценки вероятности обрушения пород на основе полученных и обработанных спектрограмм.

3. Разработан метод оценки риска травмирования работников от обрушения пород в выработках, основанный на определении вероятности обрушения и вероятности нахождения работников в опасной зоне. Методические указания по оценке риска травмирования от обрушения пород утверждены Ростовским Управлением Госгортехнадзора РФ и направлены в ОАО «Гуковуголь», ОАО «Ростовуголь», ОАО «Обуховская» для внедрения на шахтах. Методические указания по оценке состояния пород кровли угольного пласта при проведении горных выработок находятся на утверждении в Госгортехнадзоре России, и могут быть применены в аналогичных горно-геологических условиях шахт России при проведении основных вскрывающих и подготавливающих выработок буровзрывным способом.

4.-Разработана методика и сделана оценка индивидуального показателя риска и интегрального показателя опасности различных технологий проведения выработок. Установлено, что в исследуемых проходческих забоях наименьший интегральный показатель опасности (ИПО) имеет место при технологии проведения'выработок с применением бурильных установок (0,66), а наибольший - при использовании перфораторов (0,96).

5. Разработана методика количественной оценки проявления производственных опасностей и методика количественной оценки риска при применении различных средств механизации проходческих работ. Выполненные исследования позволили все опасности производственных процессов в проходческих забоях с различными технологическими схемами разделить на пять уровней риска -от приемлемого (до 25 баллов) до очень высокого (свыше 649 баллов).

6. Установлены многофакторные и парные корреляционные зависимости уровня риска в проходческих забоях негазовых шахт при применепин различных комплексов проходческого оборудования от природных, технических и организационно-технологических факторов, позволяющие количественно оценить и выбрать технологию ведения работ по фактору безопасности.

1-. Выявлено влияние личностных, профессиональных и психофизиологических качеств работников («человеческого фактора») на безопасность труда при проведении горных выработок. Установлено, что наиболее значимые каче-ства: возраст, "опыт, квалификация,- внимательность, дисциплинированность, отношение к опасности работников проходческого участка.

8. Разработана методика выбора (конструирования) технологии проведения выработок по фактору безопасности, основанная на оценке опасности производственных операций проходческого цикла, средств механизации, природных, организационно-технологических факторов с учетом личностных, профессиональных и психофизиологических качеств работников.

9. Разработаны технические мероприятия, направленные на снижение доли ручного труда при креплении выработок и модернизации временной передвижной крепи, устанавливаемой в зонах повышенного риска обрушения пород. Внедрение указанных технических мероприятий позволило снизить трудоемкость ручных работ на 15-20 % и.снизить вероятность травмирования работ- . ников от обрушения пород кровли.

10. Разработаны организационные мероприятия повышения безопасности работ при проведении выработок буровзрывным способом на негазовых угольных шахтах Донбасса, основанные на оценке уровня опасности труда проходческих забоев и совершенствовании организации производства, заключающиеся в подборе руководителей производственного участка с учетом их личностных и психофизиологических качеств и компетенции в вопросах безопасности труда.

11.Годовой эффект от внедрения технических и организационных мероприятий, повышающих безопасность труда горнорабочих только по одному проходческому участку составил около 575 тысяч рублей.

1. Ардашев К.А., Зайденварг В.Е., Рева В.Н. Геомеханическое обоснование эффектного крепления и поддержания горных выработок угольных шахт в условиях интенсивного горного давления. // Сб. научных трудов В НИМИ. Санкт-Петербург, 1996.- С. 182-186.

2. Аствацатуров А.Е., Кравцова Л.И., Шепкина Т.А. Современные проблемы и• пути повышения безопасности труда. // Материалы областной научно практической конференции. Ростов-на-Дону. 1999. -С.89-93.

3. Бабокин И.А. Профилактика внезапных обрушений горных пород и вызываемых ими несчастных случаев. // Безопасностьлруда в промышленности. 1995, № 9.

4. Барабаш В.И., Терентьев Л.И. Риск — причина аварийности и травматизма. Безопасность трудав промышленности. №6, 1988.— С.62.

5. Барабаш В.И., Шкрабак B.C. Психология безопасности труда. // Санкт-Петербург. 1996. С.273.

6. Бауков Ю.Н., Данилов В.Н. Физические основы резонансного метода контроля расслоения кровли горных выработок. // Изв. Вузов. Горный журнал. №11, 1988.— С.27-31.

7. Белоусенко И.В., Ковалёв А.П., "Спиваковский A.B. Безопасность, степень риска и инвестиции в промышленность. //Безопасность труда в промышлен- ности. №7, 1999.-С.37-38. -

8. Безопасность жизнедеятельности: Учебник -для вузов. Под общ. ред. С.В.Белова. - М., 1999. - С.448.

9. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математйко-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1980. - С. 261.

10. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. М.: ГНТП «Безопасность, МИБСТС».- 1996. С.424.

11. Бат М. Спектральный анализ в геофизике. М.: Недра, 1980. - С. 175.

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

13. Бобров И.А. Роль и место органов государственного надзора в системе управления промышленной безопасностью на угольных предприятиях. //Безопасность труда в промышленности. №3, 1999. С.60-62.

14. Бобров И.А. Анализ производственного травматизма. // Безопасность труда в промышленности. № 3, 1999.- С.34-36.

15. Бобров И.А. Организация и оценка систем промышленной безопасности (практические рекомендации). МАКНИИ: Макеевка-Донбасс. 1999. С. 142.

16. Бондарь В.А., Попов Ю.П. Риск, надёжность и безопасность. Система понятий и обозначений. // Безопасность труда в промышленности. №10, 1997. -С.39-42.

17. Борисов A.A. Механика горных пород и массивов. Л., 1985.— С.85.

18. Васильчук. М.П., Субботин. А.И. Проблемы обеспечения безопасности промышленных производств, оборудования и технологических процессов повышенного риска в условиях становления рыночных отношений. //Безопасность труда в промышленности. №11,1993, С.3-5.

19. Ветров В.И., Панфёрова И.Н. и др. Социальный ущерб от вредных факторов обитания. // Охрана труда и социальное обеспечение. № .7,2001.- С. 13-17.

20. Виноградов A.C. Системный анализ производственной опасности угольных -шахт. // Труды ВОСТНИУИ по безопасности работ в горной промышленности. №32," 1980. С.155-158. "

21. Вовк А.И. Об интегральной и качественной оценке эффективности работы по охране труда. //Охрана труда и социальное страхование. № 3,1999. С.26-29.

22. Галдилова Г.Г., Злобин Г.П., Лебедев A.B. и-др. Основные направления развития законодательно-нормативной базы по безопасности работ в угольных шахтах. Кемерово, 1999. -С.46.

23. Гамидулаев С. Н. Теория приемлемого риска и пути его реализации.

24. Материалы экологического симпозиума. Перспективные информацион;.технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия.

25. СПб.: «Белые ночи», 2000. С.43-46. ;

26. Гимилыптейн Л.Я., Лудзиш B.C. Вероятность травмирования. //Безопасность труда в промышленности. № 10, 1994. С.32-33.

27. Гимильштейн Л.Я., Лудзиш B.C. Аварийность и травматизм на предприятиях угольной промышленности. //Безопасность труда в промышленности. № 11, 1996. -С.27-29.

28. Глухов М.С. Концепция «абсолютной» безопасности и теория риска. // Безопасность труда в промышленности. №5, .1982. С.67-68.

29. Глурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1977. С.217.

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

31. Гражданкин А.И., Лисанов М.В. Международная научная школа специалистов по анализу риска в сложных системах. //Безопасность труда в промышленности. 2001. С.58.

32. Грудцин В.П. Субъективный фактор риска. //Материалы международного экологического симпозиума. Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия. СПб.: «Белые ночи», 2000. С.43-46.

33. Денисов Э. Профессиональный риск и профзаболевания. //Охрана труда и социальное страхование. № 6, 1999. --С.61-66.

34. Дэвис А.У. Факторы, влияющие на безопасность труда в угольной промышленности Великобритании в 90-е годы. //Глюкауф, № 3-4,1991. С.32-38.

35. Зырянов Е.Г., Христюк И.И, Оценка риска, водителей спецтранспорта. //Нефтяник, №7,1992.- С. 12-13.

36. Иванов B.C. Оценка опасности промышленных предприятий. //Безопасность труда в промышленности. № 2, 1994.- С.21-23.

37. Иванов Б.С., Богомолов Д.Ю. Оценка риска на промышленном предприятии. //Безопасность труда в промышленности. JVb 9, 1999.- С.40-42.

38. Иванов Е.А., Бобров И.А., Денисов A.B. О типовых моделях и принципах организации систем управления промышленной безопасностью. //Безопасность труда в промышленности. Ali 1, 2000 С.4-8.

39. Измалков В.И., Измалков A.B. Безопасность и риск при техногенных воздействиях. //Москва Санкт-Петербург, 1994. - С.324.

40. Иванов Е.А., Тарасьев Ю.И., Шпер В Л. О номенклатуре показателей риска для решения задач нормирования и оценки безопасности промышленной трубопроводной арматуры. //Безопасность труда в промышленности. № 10, 2000.-С.З 8-40.

41. Иванов Е.А., Тарасьев Ю.И., Шпер В Л. Проблема нормирования и оценки безопасности промышленной трубопроводной арматуры. Методы оценки риска. //Безопасность труда в промышленности. № 9, 2001.— С.36-40.

42. Карагодин JI.H., Зайцев С.И., Рыбалко В.И. Профилактика производственного травматизма с учётом личностных факторов. //В сб.: Техника безопасность, охрана труда и горноспасательное дело; № 4, 1984.- С.36.

43. Карасёв А.И. Теория вероятности и математическая статистика. Учебник. М.: Статистика. 1979 С.336.

44. Калифман С.А., Аммарин В.В., Гущин И.А., Столяров А.Г. Методология определения уровней экологических рисков техногенного воздействия машиностроительных предприятий. //Безопасность труда в промышленности. №4,2000.—С.32-36. " ' "

45. Кирин Б.Ф., Карпов A.M., Форсюк A.A. Эргономические критерии безопасности горных работ. //.III региональная конференция.: Тез. докл. Новочеркасск, 1979.-С.З 7-3 9.

46. Козлов В.И. Проблемы методологии оценки и-повышения безопасности труда в человеко-машинных системах. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. Рига, 1992. 494 с.

47. Козлитин A.M., Попов А.И. Оценка риска при декларировании безопасных химических производств. // Безопасность труда в промышленности. № 8, 1997.-С.21-24.

48. Костарёв A.Ii. Человеческий фактор, его влияние на травматизм и аварийное™ . труда в промышленности. № 5, 1995 С.2-7.

49. Левин В.И. Автоматная модель коллективной оценки безопасности. //Материалы международного экологического- симпозиума. Перспективные -информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия. СПб.: «Белые ночи», 2000 С.55-56.

50. Лисанов М.В., Печёркин A.C., Сидоров В.И. и др. Оценка риска аварии на линейной части магистральных нефтепроводов. //Безопасность труда в промышленности. № 9, 1998.- С.50-56.

51. Лудзиш B.C., Гимилынтейн Л.Я. Экспертная оценка значимости факторов влияющих на травматизм шахтёров. //Безопасность труда в промышленности. №б, 1996.— С.52-54.

52. Мартынюк В.Д. Место анализа аварийности и травматизма в обеспечении промышленной безопасности. //Безопасность труда в промышленности. № 5, 1998.-С.2-4. ■ " "

53. Масаев Ю.А., Угляница A.B. и др. Анализ причин смертельного травматизма от обрушения на шахтах Кузбасса. //Безопасность труда в промышленности. №9, 1992.-С.66-68.

54. Мартынюк В.Ф., Лисанов М.В., Кловач Е.В., Сидоров В.И. Анализ риска и его нормативное обеспечение. //Безопасность труда в промышленности. № 11, 1995-С.55-62.

55. Малыхин С.Н., Химченко А.Т. Оценка степени риска здоровью населения от загрязнения окружающей природной- среды. //Материалы Международной научной конференции. Новочеркасск, 1999 —С.24-27. "

56. Милее К. Техника безопасности в сфере влияния человека и производства. Глюкауф, № 5/6, 1991.- С.37-42.

57. Миц В.Н., Грих P.C. Разработка критериев оценки качества технологического процесса в части обеспечиваемого уровня безопасности работ. МакНИИ. Вып. 5. 1977.-С.82-86.

58. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов. РД 03-418-01. //Безопасность труда в промышленности. № 10, 2001- С.40-50.

59. Мол ев М:Д. Геофизическое прогнозирование горно-геологических условий подземной разработки угольных пластов. Новочеркасск, 2000 — С. 138.

60. Методика определения экономической эффективности использования в угольной промышленности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М., 1979 С. 121.

61. Положение о порядке расследования и учёта несчастных случаев на производстве. М., 1989.-С. 15.

62. Предупреждение крупных аварий. Перевод с английского. 1992.- С.256.

63. Порядок экспертизы декларации безопасности промышленного объекта Российской Федерации. //Безопасность труда в промышленности. j\1* 6, 1997.— С.50-58. . .

64. Поляков Ю.И. и др. Оценка влияния НТП на производственный травматизм. //Безопасность труда в промышленности. № 6, 1983.- С.38-41.

65. Поляков Ю.И. Методы оценки анализа производственной опасности. //Веб.:

66. Техника безопасности,- охрана-труда и горноспасательное дело. - М., 1980.—1. С.31.

67. Поляков Ю.И. Проявление производственной опасности в шахтах при воздействии на работающего механических сил. //Повышение безопасности труда при добыче угля: Науч. тер. ВОСТНИИ. Кемерово, 1996.- С.93-100.

68. Поляков Ю.И. Закон проявления опасности. // Безопасность XXI века: Темы докладов заочной конференции. — СПб., 1998 С.86-94.

69. Поляков Ю.И., Рычковский В.М. Классификация объектов по степени опасности. //Уголь. № 10,1999.- С.66-67.

70. Путерман JI.H. Риск проявления и проведения природных техногенных опасностей в градостроении. // МАНЭБ. «Белые ночи». Сборник материалов научных статей. СПб., 1999-С.185-188.

71. Попков В.В., Френкель Ю.М. Об элементах и структуре моделей несчастного случая. // В кн.: Предупреждение травматизма и аварии в угольных шахтах. Труды ВОСТНИИ. Кемерово, Т.25, 1975.- С.20-25.

72. Попсуенко К.В. Объективные измерения производственной опасности. //В сб. Комплексная оценка безопасности технологических процессов и оборудования. (ВЦСПС, ВЦНИИСТ). Тбилиси, 1977-С.98-108.

73. Правила безопасности в угольных шахтах. Самара: Самарский Дом печати, Кн.1, 1995.-С.242.

74. Правила безопасности в угольных шахтах. Самара: Самарский Дом печати, Кн.1, 1996.- С.352.

75. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт. М.: Недра, 1976.-С.303.

76. Прусенко Б.Е., Зырянов Е.Г., Фомочкин A.B. Оценка риска рабочих в нефтяной промышленности. //Материалы международного симпозиума. Предупреждение риска. / Под ред. И.С. Крысова. М., 1992.- С.29-31.

77. Постановление «Об использовании методолопш оценки риска для управления качеством окружающей среды и здоровья населения в Российской Феде. рации. № 25 и № 03-19/24-3483, 1997.

78. Реймес И.Ф. Экология. Теория, законы^ правила, принципы, гйпотезыТ М., 1994.-С.327.

79. Резчиков Е.А., Щербак ЕР. Взаимодействие в системе «человек-машина». //МАНЭБ. «Белые ночи». Сб. материалов научн. статей. СПб., 1989 — С.345-346.

80. Роздин И.А., Хабарова Е.И. Оценка риска аварий на предприятиях по хранению светлых нефтепродуктов методом построения дерева опасности. // Безопасность Tpyflä в промышленности. № 10, 2000.—С.20-24.

81. Русак О.Н., Барабаш В.И., Севриков В.В., Топоров И.К. Безопасность жизнедеятельности. СПб., 1996.- С.230.

82. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле. — М.: Высшая школа, 1973-С.287.

83. Саламатин А.Г., Петров А.И., Разин В.И. Горно-подготошпельные работы: проблемы и направления развития. //Уголь. № 6, 1996 С.4-7.

84. Субботин А.И., БобровИ.А. Эффективное управление ключевой вопрос безопасности работ в угольной промышленности. // Безопасность труда в промышленности. № 5, 1998.- С. 13-15.

85. Справочник по вероятностным расчётам. М.: Воениздат, 1970.— С.273.

86. Сухоручкин В.К., Гавришин А.Н. Анализ методологических аспектов исследований риска. //Препринт ИАЭ-4068/3. М., 1984.- С.35.

87. Скопинцев В.А. Методика оценки социальных последствий от аварий на объектах энергетики. //Безопасность труда в промышленности. Л1» 9, 1995.-С.38-41.

88. Форсюк A.A. Охрана труда. М.: МГТУ. 1994 С.323.109.- Фисун А.П., Петров А.И:, Разин В.И. Горно-подготовительные работы на шахтах, состояние, проблемы, перспективы развития. //Уголь. №4, 1996.— С.4-6.

89. Фомочкин A.B. Метод определения класса профессионального риска работников нефтегазовой отрасли промышленности. //Безопасность труда в промышленности. № 4, 1995.- С. 17-20.

90. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».— М.,1997.

91. Фролов A.B., Меркулов A.B., Забабурин В.М. Совершенствование системы управления безопасностью труда на шахтах. // Уголь. № 5, 2000.- С.50-60.

92. Хазанович Г-.Ш:, Кузнецов А.И., Калинин Э.В. Совершенствования горнопроходческих работ на шахтах Российского Донбасса. // Уголь. №12,1996 — С.20-24.

93. Хенли Э.Дж., Кумамото X. Надёжность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984-С.528.

94. Хомяков Ю.П. Основа безопасности труда — совершенствование технологических процессов. //Безопасность труда в промышленности. №4, 1998-С.41-43.

95. Чефранов И.В., Бородин P.A. Травматизм при обрушении на шахтах Восточного Донбасса и пути его снижения. //Безопасность труда в промышленности. № 10, 1999-С.99.

96. Чефранов И.В. О причинах несчастных случаев от обрушения пород при проведении выработок. // Охрана труда. Практикум. 2000.- С. 14-15.

97. Чефранов^И.В., Чефранов В.В., Бондарев М.П. Исследование устойчивости пород на контуре забоя при проведении выработок буровзрывным способом. //Безопасность труда в промышленности. № 2, 2001.- C.36-3S.

98. Чефранов И.В., Чефранов В.В., Бондарев М.П., Чефранов О.В. О влиянии человеческого фактора на производственный травматизм на угольных шахтах Восточного Донбасса. // Охрана труда. Практикум. № 1,2001.- С.43-44.

99. Чефранов И.В. Установление индивидуального риска обрушения пород при проведении выработок.// Безопасность труда в промышленности. 2001 № 4: С.48-49.

100. Чефранов И.В., Молев М.Д., Фролов A.B. Исследование и установление основных закономерностей поведения горных пород кровли в призабойной части горных выработок. //Безопасность труда в промышленности. №7, 2001.-С.4Г-43.

101. Чефранов И.В., Чефранов В.В. Оценка риска применения средств механизации горно-подготовительных работ на этапе проектирования технологической схемы. //Механизация и автоматизация горных работ. Сб. научн. трудов. Новочеркасск, 1999.-С. 137-144.

102. ЧефрановИ.В., Фролов A.B., Чефранов В.В. Оценка риска технологической схемы проведения выработок на этапе проектирования. //Материалы И Международной научной конференции. Новочеркасск, 1999-С.53-54.

103. Чефранов И.В., Фролов A.B., ЧефраногВ.В., Бондарев М.П. Оценка риска обрушения горных пород при проведении выработок. //Безопасность труда в промышленности. № 6, 2001.- С.26-27.

104. Чефранов И.В. Бондарев М.П., ЧесЬранов В.В. Опенка значимости «человеческого фактора» влияющего на производственный травматизм в-угольных шахтах. //Безопасность труда в промышленности. № 10, 2000.— С.24-25.

105. Чучалов A.B. Роль психологических факторов в производственном травматизме. //Безопасность труда в промышленности.№ 3, 1980 — С.34-36.

106. Шевяков Ф.Д. Определение причинно-следственных связей при анализе аварий и несчастных случаев. //Безопасность труда в промышленности. № 9, 1980- С.24-26.

107. Шляфер Л.Ю., Макаров В.Н. Опыт работы шахты «Южная» ОАО «Рос-товуголь». И Уголь. № 12, 1996-С.26-29.

108. Шило P.JI., Шкрибун B.JT. Анализ и борьба с травматизмом. //Безопасность труда в промышленности. № 6, 1994.- С.21-24.

109. Шкрибун О.В., Шкрибун B.JL, Шило P.JI. Производственный травматизм и его основные черты. //Безопасность труда в- промышленности. № 10,. 1996.-С. 17-20.

110. Шкрибун О.В., Шкрибун B.JL, Шило P.JI. Качественное расследование несчастных случаев основа профилактики травматизма. //Безопасность труда в промышленности. № 10, 1997.-С.29-33.

111. Штумпф Г.Г., Субботин А.И., Сурков А.В. Повышение устойчивости и надёжности подготовительных выработок, безопасности • горноподготовительных работ. //Безопасность труда в промышленности. № 14, 2000.- С.36-40.

112. M.Sc.Piotr Rosmus. Prof. Ph.DJerzy Sobala. Steps of Safety Management Being Introduced into Mining Industry in Poland. // Workshop on SAFETY IN COAL MINES. Romania. 28-30 October. 1996.- C.l-3.

113. Шехурдин В.К. Задачник по горным работам, проведению и креплению горных выработок. М.: Недра, 1985.—С.239.

114. Яковлев В.В. Управление риском. // МАНЭБ. «Белые ночи». Сборник материалов научных чтений. 1-Зиюня. СПб., 1999.-С.327-329.