автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Совершенствование методов и практики горного надзора безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на разрезах

На правах рукописи Билибин Владимир Валентинович

Совершенствование методов и практики горного надзора безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на разрезах

Специальность: 05.26.03 -"Пожарная и промышленная безопасность"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет» (КузГТУ)

и в Кузнецком управлении Госгортехнадзора России

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Павлов Архип Федорович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Лудзиш Владимир Станиславов кандидат технических наук Копытин Валерий Александрович

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное предприя Научно-технический центр «Промышленная безопасность»

Защита диссертации состоится /^¿¡¡^р/^^ 2004 года в часов на заседании диссертационного совета Д 212.102.03 при Кузбасском государственном техническом университете по адресу: 650026, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кузбасского государственного технического университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертащюняого совета

Лесин Ю.В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы для угольных разрезов обусловлена высоким индивидуальным риском производственных травм со смертельным исходом соизмеримым с риском на угольных шахтах.

Анализ аварийности и производственного травматизма показывает, что подавляющее число производственных травм происходит при обслуживании машин и оборудования. Основная причина таких происшествий в неадекватном поведении работников, а также в несоответствии сложившейся системы производственного контроля и горного и промышленного надзора и контроля изменениям в технике, технологии горных работ, в государственном устройстве и в организационно-правовых формах управления предприятиями. Необходимость совершенствования методов и практики горного надзора и контроля технического обслуживания экскаваторов на угольных разрезах обусловлена:

- возросшей сложностью используемых машин и оборудования и сложностью их обслуживания;

- обновлением нормативно-правовой базы охраны труда и промышленной безопасности;

- возникновением принципиально новой концепции горного и промышленного надзора и контроля.

Целью настоящей работы является научное обоснование методов и практики горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования и создание на этой основе условий для снижения аварийности и травматизма на открытых горных работах.

Основная идея работы состоит в разработке способов заблаговременного обнаружения и предотвращения возможных опасностей и совершенствовании на этой основе методов и практики горного надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на открытых горных работах

Задачи исследований:

исследование и выявление основных причин производственного травматизма на открытых горных работах;

совершенствование методов надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на открытых горных работах;

методическое обеспечение ]пргжптптттггп чпп безопасного

обслуживания горно-транспортного об|р5дс%|Щ|ЮТОЧШТь^ горных работах.

Методы исследований:

методы математической статистики - в анализе аварийности и производственного травматизма на открытых горных работах;

методы научной организации управления персоналом - в обосновании методов ведения горного и промышленного надзора и контроля безопасной эксплуатации машин и оборудования на открытых горных работах.

методы анализа и обеспечения надежности и безопасности производственных объектов - в организации системы обслуживания машин и оборудования.

Научные положения, выносимые на защиту:

* доля несчастных случаев со смертельным исходом, связанная с обслуживанием горно-транспортного оборудования, в Кузбассе в последние годы возрастала по полиномиальной зависимости и достигла 80% из-за старения и снижения их надежности, роста численности обслуживающего персонала на ремонтных работах;

* упреждающие действия на неадекватное поведение обслуживающего персонала являются тем значительнее, чем на более высокий уровень хозяйственного управления ориентированы координирующие действия горного и промышленного надзора;

* упреждающие действия по предотвращению поломок механического оборудования первой и второй групп обеспечиваются при использовании технических систем диагностики и заблаговременной остановке экскаваторов для ремонтных работ при величине вибрации подшипниковых опор, не превышающей, соответственно, радиальной 2,8 и 4,5 мм/с, а осевой - 4,5 и 7,1 мм/с.

Достоверность научных положений обеспечена:

результатами расследований аварий и производственных травм, состояния машин, оборудования и их обслуживания на открытых горных работах Кузбасса;

многолетним опытом надзора и контроля безопасной эксплуатации горнотранспортного оборудования на открытых горных работах;

высокой сходимостью результатов прогнозирования надежности горнотранспортного оборудования по предельным значениям их вибраций.

Научная новизна работы заключается в следующем:

* установлены темпы и причины роста, а также доля производственных травм со смертельным исходом при обслуживании горно-транспортного оборудования на открытых торных работах Кузбасса;

* разработаны принципы организации упреждающего горного и промышленного надзора неадекватных действий персонала предприятия по безопасному обслуживанию горно-транспортного оборудования на открытых горных работах и на этой основе обновлены функциональные обязанности инспектора;

* разработаны критерии для упреждающего горного и промышленного надзора и контроля безопасности горно-транспортного оборудования с использованием систем неразрушающего контроля, систем диагностики и на этой основе обновлены функции горнотехнической инспекции.

Практическое значение полученных результатов заключается

в обосновании методов упреждающего горного и промышленного надзора и контроля безопасной эксплуатации машин и оборудования на открытых горных работах и повышении адаптивности горного и промышленного надзора и контроля к современным техническим условиям;

в создании и внедрении специализированных системы опережающего контроля и профилактического обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах.

в разработке и внедрении нормативно-методических документов горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах.

Личный вклад автора состоит:

в обосновании актуальности и принципов адаптации методов производственного контроля и государственного горного надзора к условиям использования машин и оборудования на открытых горных работах;

в разработке нормативно-методических документов для организации системы горного и промышленного надзора и контроля безопасной эксплуатации машин и оборудования на открытых горных работах;

Реализация работы состоялась в том, что основные научные положения настоящей работы использованы при совершенствовании системы производственного контроля, при адаптации системы горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования к изменившимся условиям, при разработке и внедрении специализированной системы опережающего контроля и профилактического обслуживания Научные положения настоящей работы также вошли составной частью в "Положения о производственном контроле..." отдельных предприятий и компаний Кузбасса, во "Временное положение

0 порядке и контроле ведения горных работ в опасных зонах на разрезах Кузбасса", во "Временные методические указания по проведению мониторинга технического состояния карьерных экскаваторов", в "Инструкцию о порядке организации и ведении контроля за обеспечением безопасных уровней выбросов отработанных газов горных машин с дизельным приводом на открытых горных работах", в "Инструкцию по безопасной эксплуатации электроустановок угольных разрезов Кузбасса", в "Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом" и в другие нормативно-методические документы.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались на технических совещаниях Кузнецкого управления Госгортехнадзора России, научных семинарах НЦ ВостНИИ, Всероссийских совещаниях по охране труда в угольной промышленности (июль 1999 г., февраль 2002 г., Кемерово), на Международной научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (ноябрь, 1999 г., сентябрь 2002 г., г. Кемерово), на семинаре «Совершенствование надзорной деятельности в угольной промышленности» (июнь 2003 г., г. Красноярск).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, включая 1 брошюру и 4 правил и инструкций.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения и содержит 114 страниц, 26 рисунков, список использованных источников из 17наименований.

Содержание работы

1 Исследование и выявление основных причин производственного травматизма на открытых горных работах

Угольные предприятия Кузбасса не только не допустили спада производства, но и увеличили добычу угля. Однако, несмотря на такую положительную тенденцию, состояние производственного травматизма на угольных предприятиях Кузбасса по-прежнему вызывает озабоченность. В этом отношении не составляют большого исключения и открытые горные работы. Так, при сравнении общего числа несчастных случаев со смертельным исходом, открытые горные работы по сравнению с подземными работами находятся в более благоприятном положении, то подобная привлекательность (рис 1.1) буквально исчезает, если такое сравне-

ние производить по числу производственных травм со смертельным исходом, приходящихся на 1000 работающих.

Рис. 1.1 Динамика частоты производственного травматизма со смертельным исходом на 1000 работающих (К,)

в УК "Ленинскуголь" и ХК "Кузбассразрезуголь"

Отсюда следует, что открытые горные работы для каждого работника в отдельности не менее опасны, чем работы, ведущиеся в подземных горных выработках угольных шахт. Поэтому столь распространенное мнение о том, что открытые работы более безопасны, не совсем верно.

Традиционно так сложилось, что состояние травматизма на открытых горных работах оценивается по травматизму собственно на разрезах (рис. 1.2), хотя это тоже неверно.

N = -0,98351 + 21,192

Рис. 1.2 Динамика производственного

травматизма со смертельным исходом на открытых горных работах Кузбасса, где N - число несчастных случаев в год, X - число лет в анализируемом периоде

Если на шахте технологический цикл угледобычи выполняется собственными силами и средствами, включая все транспортные операции до подъёма и погрузки в железнодорожные вагоны включительно, то на разрезах, как правило,

всего этого нет. Транспортировка горной массы часто выполняется сторонними организациями, не входящими в разрез. Производственный травматизм открытых горных работ разносится по отдельным организациям: разрезы, автохозяйства, по-грузочно-транспортные управления и др. Для более достоверной оценки опасности открытых горных работ необходимо изменить систему учёта производственного травматизма. К собственно производственным травмам открытых горных работ необходимо относить травмы, происходящие при эксплуатации, обслуживании и ремонте всех видов горно-транспортных машин и оборудования, используемых в едином производственном процессе открытых горных работ, независимо от их структурной принадлежности.

Анализ развития техники и технологии открытых горных работ показывает, что в течение периода становления и развития отрасли (1965-2000 г.) существенно менялась структура и численность парка экскаваторов, увеличивалась средняя ёмкость их ковша (рис. 1.3). Количество экскаваторов на угольных разрезах Кузбасса росло до 1989 года (рис. 1.4) и увеличилось практически в два раза.

Рис. 1.3 Динамика количества используемых экскаваторов, где количество экскаваторов,

число лет в анализируемом периоде

Рис. 1.4 Динамика средней ёмкости ковша экскаватора, где V - средняя ёмкость ковша, м3,

число лет в анализируемом периоде

Неизбежное насыщение горного производства машинами и механизмами привело к тому, что выросла численность людей, занятых их обслуживанием и, как следствие, возросла доля производственного травматизма от воздействия машин и механизмов (рис. 1.5), что подтверждается данными табл. 1.1.

На рис. 1.6 и 1.7 приведена динамика аварийности по экскаваторам и буровым станкам на разрезе «Междуреченский», из которой видно насколько острой является проблема обеспечения надежности машин и оборудования на открытых

горных работах, как с позиций обеспечения безопасности, так и с позиций эффек-

тивности их использования.

Рис. 1.5 Динамика доли несчастных случаев со смертельным (%) исходом, связанных с обслуживанием горно-транспортного оборудования, где t - число лет в анализируемом периоде

Таблица 1.1 Распределение несчастных случаев по видам операции и местам опасных происшествий на экскаваторах, буровых станках и бульдозерах

Рис. J.6 Аварийность экскаваторов

на разрезе «Междуреченский», где Т - часы простоя,

число случаев простоя

Рис. 1.7 Аварийность буровых станков на разрезе «Междуреченский», где Т - часы простоя,

число случаев простоя

На рис. 1.8 приведены результаты оценки износа оборудования двумя, используемыми на текущий момент, методами: по сроку службы и выполненным объемам работ. Средняя разница оценки износа по этим методам составляет -50% по холдинговой компании в целом.

Преимущество метода оценки предельных сроков службы экскаваторов по объему выполненной работы очевидно. При этом реально учитывается выполненный объем работ машинами и, как следствие, обеспечивается более объективная оценка состояния оборудования. Конечно, увеличение срока службы экскаваторов сказывается на коэффициенте их готовности, напрямую зависящего от продолжительности плановых и аварийных ремонтов и связанных с ними травм.

□ Износ по сроку эксплуатации, % ■ Износ по выполняемым объёмам, %

Рис. 1.8 Износ по сроку эксплуатации и выполненным объёмам горного оборудования на предприятиях ХК "Кузбассразрезуголь" по состоянию на 1 января 2003 года

Среднегодовые простои в плановых ремонтах составляют от 50 до 90 дней и определяются главным образом сроком службы экскаватора (рис. 1.9).

Высокая аварийность и высокий травматизм при ведении аварийных работ, в свою очередь, являются следствием неудовлетворительной организации работ по обслуживанию машин и оборудования и ведению ремонтно-восстановительных работ.

Основными направлениями снижения аварийности и производственного травматизма на открытых горных работах являются:

совершенствование организации работ по обслуживанию и ремонту машин и оборудования;

совершенствование производственного контроля за состоянием и обслуживанием машин и оборудования;

совершенствование горного и промышленного надзора и контроля за состоянием и обслуживанием машин и оборудования.

Рис. 1.9 Зависимость среднегодовой продолжительности ремонта оборудования от срока службы

Т - среднегодовая продолжительность ремонта, час,

I—срок службы

Первые два направления входят в компетенцию хозяйственного управления промышленной безопасностью на открытых горных работах, а последнее, - в компетенцию государственного регулирования. Предметом приоритетного исследования в настоящей работе будут два последних направления, так как от эффективного их решения во многом зависит успешность решения всей проблемы безопасности труда на открытых горных работах. При этом оба эти направления снижения аварийности и травматизма по ходу исследований могут и должны будут рассматриваться как единый вопрос Такое может оказаться необходимым для того, чтобы были рационально разделены и одновременно охвачены все вопросы контрольной и надзорной деятельности.

2 Совершенствование методов и практики надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на открытых горных работах

Основным направлением совершенствования организации современной системы горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования является создание условий (рис. 2.1 и 2.2):

а) для перехода предприятий на самоконтроль обеспечения требований промышленной безопасности и охраны труда;

б) для отказа предприятий от традиционной системы планово-предупредительного ремонта путем введения системы диагностирования и упреждающего профилактического обслуживания;

в) для эффективного хозяйственного управления промышленной безопасностью и охраной труда на предприятиях.

Система нормативного регулирования

Законы Российской Федерации Указы Российской Федерации Постановления правительства Российской Федерации Постановления, приказы Госгортех-надзора России Отраслевые и межотраслевые нормы и правила

Система надзорной деятельности

Сбор сведений Аналитическая работа Координация деятельности Прочее

Система разрешительной деятельности

Регистрация ОПО Лицензирование деятельности Декларирование безопасности Страхование ответственности Аттестация руководителей и специалистов Экспертиза промышленной безопасности

Подконтрольные организации -

Экспертные, учебные и другие специализированные организации Системы управления промышленной безопасностью и опасные объекты производственных предприятий Диагностические, ремонтные и другие специализированные организации

Рис.2.1 Основные принципы надзорной деятельности системы государственного регулирования промышленной безопасности

Современная деятельность инспектора горного и промышленного надзора и контроля должна быть ориентирована на анализ состояния подконтрольных объектов и принятие упреждающих решений по созданию условий для эффективного хозяйственного управления промышленной безопасностью и охраной труда на подконтрольных предприятиях (рис. 2.2). При этом эффективность его деятельности будет зависеть от умения оценивать компетентность руководителей подконтрольных им организаций выполнять возложенные на них функции. Поэтому по современным представлениям основным объектом его надзора и контроля становится не собственно опасный производственный объект, а руководитель организа-

ции, эксплуатирующий этот объект и руководимая им система управления безопасности труда, включая и систему производственного контроля.

Предлагается следующий алгоритм совершенствования такой деятельности, как алгоритм самоанализа:

* обследуется производственный объект и обнаруживается нарушение требований и условий технического обслуживания и эксплуатации, но воспринимается все это всего лишь как результат деятельности персонала;

* расследуются и выявляются коренные причины неадекватного поведения исполнителей, но воспринимается все это как результат деятельности руководителя работ, затем руководителя подразделения и руководителя предприятия;

Инспектор Обследование производственного объекта, выявление отклонений условий и требований от нормированных значений

Г

Инспектор Выявление неадекватного поведения работника обслуживающего производственный объект

Г

Инспектор Выявление неадекватной деятельности руководителя работ (подразделения)

*

Инспектор Выявление неадекватной деятельности руководителя предприятия (директора)

^ -Г

Инспектор Выявление неадекватной деятельности государственной инспекции (инспектора)

Г

Инспектор Анализ и разработка условий эффективного хозяйственного управления безопасностью труда

>

Директор Организация и обеспечение безопасного и эффективного управления персоналом предприятия

Руководитель работ Организация и обеспечение безопасного и эффективного управления подразделением предприятия

*

Работник Организация и обеспечение безопасного и эффективного ведения работ на объекте

Рис 2.2 Создание условий эффективного хозяйственного управления безопасностью труда

* наконец расследуются и выявляются коренные причины неадекватного поведения руководителя предприятия, но воспринимается все это как результат неадекватных действий горного и промышленного надзора и контроля.

Отсюда следует, что горнотехническому инспектору причину в тех или иных происшествиях в равной степени следует искать и в себе. Если так понимать любую инспекционную работу, то отсюда следует, что государство в лице инспектора всякий раз будет анализировать рычаги своего (государственного) воздействия на руководителя предприятия и через это совершенствовать систему государственного регулирования промышленной безопасностью и охраной труда

Существо современного обновления деятельности инспектора в части состава и содержания задач его работы достаточно удовлетворительно просматривается из рис. 2 3.

Рис 2.3 Состав и содержание задач инспектора горного и промышленного надзора и контроля на уровне территориального отдела

При этом было бы ошибочно представлять, что горный промышленный надзор свои задачи решает в гордом одиночестве. На рис. 2.4 показана схема взаимодействия горного промышленного надзора с хозяйствующими организациями в таком деле как обеспечение безопасного обслуживания машин и оборудования открытых горных работ.

Рис 2.4 Система взаимодействия горного и промышленного надзора по безопасному обслуживанию машин и оборудования открытых горных работ

Современное техническое развитие и развитие государственного устройства и организационно-правовых форм управления угольными предприятиями привнесли новые представления о роли специализированных организаций в обеспечении безопасной эксплуатации опасных производственных объектов. Производственные предприятия стали достаточно широко пользоваться разнообразными их услугами (диагностика, монтаж, ремонт и т.п.) на договорной основе.

Отсюда возникла проблема качества оказываемых услуг, которая может и должна решаться организацией системы производственного контроля непосредственно внутри специализированных организаций, однако ни в упомянутом законе "О промышленной безопасности...", ни в "Правилах организации и осуществления производственного контроля...", ни в других нормативно-правовых документах не уделяется этому во просу должного внимания.

Детальный анализ современного состояния систем и организации работ по техническому обслуживанию и ремонту сложных технических объектов, к каким относится и карьерное оборудование, убеждает в необходимости перехода от системы планово-предупредительных ремонтов к стратегиям управления надежностью этих объектов по их техническому состоянию. Однако, такой переход воз-

можен только при условии создания системы технической диагностики, системы мониторинга технического состояния контролируемых объектов (рис. 2.5).

Элементы системы

Операции обслуживания

Рис 2.5 Элементы и операции системы обследования и обслуживания карьерного горно-транспортного оборудования и средства их обслуживания

3 Методическое обеспечение упреждающего надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на открытых горных работах

Разграничить полномочия государственного и хозяйственного управления охраной труда не сложно. В законодательных актах России оно фактически уже состоялось. Сложнее перевести федеральный надзор на новый стиль работы. Основная трудность в создании такой нормативно-методической базы по промышленной безопасности, которая бы соответствовала состоявшемуся разделению правомочий. Дело в том, что в недалеком прошлом государственный надзор фактически обладал правом вмешиваться в оперативную деятельность предприятий и это право нашло отражение в отраслевых нормативных документах, в которые, наряду с техническими нормами, как правило, вводились организационно-

правовые, устанавливающие кому, что, когда делать, что уже противоречит современному законодательству. Поэтому стоит непростая задача по пересмотру всего состава отраслевых нормативно-методических документов.

Сам факт разграничения функций, полномочий и ответственности между системой производственного контроля и ведомственного надзора, с одной стороны, и горного промышленного надзора - с другой, казалось бы, мало что привнесло нового в состав и содержание известных нормативных документов по производственному контролю. Производственный контроль как был, так и остался в ведении хозяйственного управления. Однако, с изменением государственного устройства и организационно-правовых форм управления предприятием в системе производственного контроля за безопасной эксплуатацией машин и оборудования на открытых горных работах произошли существенные перемены. Прежде всего, это связано с проведением работ по плановому производственному контролю, включая целевые и комплексные обследования. Основанием тому явились два обстоятельства. Во-первых, качественное обследование достаточно сложных современных горных машин и оборудования стало возможным проводить специализированным организациям с использованием специального диагностического оборудования. Во-вторых, государству в лице горного и промышленного надзора стало выгоднее не организовывать и участвовать в такой деятельности, а поручать эту работу специализированной организации на основе выданной ей лицензии.

Надзор и контроль, как выявление опасности, представляется операцией по обнаружению случившегося и в том его основной недостаток, так как такое хозяйственное управление и государственное регулирование, ориентированное только на "тушение пожаров", плетется в хвосте событий. Поэтому надзор и контроль должен быть ориентирован на опережение событий, то есть на такое заблаговременное обнаружение назревающей опасности, при котором хватило бы времени на принятие действенных мер по предотвращению возникновения опасности. Эффективность такой системы оценивается вероятностью того, что назревающая опасность будет обнаружена и предотвращена до того, как процесс образования опасности достигнет критической точки, характеризующейся тем или иным опасным явлением (возгоранием, поломкой, травмой и т.п.), то есть

где: R - вероятность того, что назревающая опасность будет обнаружена и предотвращена до того, как процесс образования опасности достигнет критической точки, характеризующейся опасным явлением, измеряется от 0 до 1,0;

продолжительность обнаружения и предотвращения назревающей аварии, мин, ч;

t - продолжительность возникновения аварии, мин, ч.

Создание системы мониторинга технического состояния карьерного оборудования на основе разработанных методических положений выявления и оценки опасности дефектов по параметрам вибрации позволило внедрить систему опережающего профилактического их обслуживания, что привело к сокращению их аварийности, снижению производственного травматизма и значительному сокращению издержек производственных и финансовых ресурсов на их техническое обслуживание.

На основе установленных опытным путем предельных значений параметров вибраций разработаны технические условия безаварийной эксплуатации карьерных экскаваторов.

1 Приемка механического оборудования первой группы одноковшовых экскаваторов из монтажа и ремонта допускается, если вертикальная и горизонтальная компоненты вибрации не превышают величины 1,1 мм/с, а осевая -1,8 мм/с (оценка технического состояния - хорошо). При наличии составляющих в частотном диапазоне от 2 до 10 Гц размах радиальных вибросмещений не должен превышать 0,040 мм, а осевого - 0,065 мм.

2 Приемка механического оборудования второй группы го монтажа и ремонта допускается, если вертикальная и горизонтальная компоненты вибрации не превышают величины 1,8 мм/с, а осевая - 2,8 мм/с (оценка технического состояния - хорошо). При наличии составляющих в частотном диапазоне от 2 до 10 Гц размах радиальных вибросмещений не должен превышать 0,065 мм, а осевого - 0,1 мм.

Аналогичные предельные значения установлены для оценок "удовлетворительно", "допустимо" и "недопустимо".

Из изложенного видно, что в качестве нормируемого параметра вибрации устанавливается среднеквадратическое значение виброскорости в рабочей полосе частот 10-1000 Гц. Если вибрационные процессы представлены сложными колебаниями в диапазоне от 2 до 10 Гц (шире, чем рекомендовано ISO 2372), то вво-

дится дополнительное условие по ограничению размаха колебаний 2 S,, где S, -амплитуда перемещений.

Из возможно измеряемых значений, а именно амплитуды перемещений Ба, скорости колебаний V, ускорения а и т.д., стандартами ISO 2372, ISO 3945 и VDI 2056 рекомендуется использовать для оценки технического состояния скорость колебаний (виброскорость) - V (мм/с), поскольку этот параметр наиболее полно характеризует энергию колебательного процесса и имеет наименьшую вариабельность.

Для гармонических колебаний, а также для колебаний, представляющих суперпозицию гармоник с различными частотами, величиной, характеризующей вибрацию, является среднее квадратическое значение виброскорости

где VI - амплитуда 1 компоненты виброскорости.

Если регистрируются негармонические периодические или непериодические колебания, то эффективная величина виброскорости определяется как среднее квадратическое значение мгновенных значений

При биениях (пульсациях) вместо определения эффективного значения виброскорости по уравнениям (3.2) или (3.3) должно быть использовано выражение

Путем сравнения- спектров механических колебаний можно обнаружить изменения технического состояния оборудования сразу же после увеличения уровня одной из компонент колебательного процесса. Это связывается с тем, что различным дефектам соответствуют определенные комбинации гармоник в общем спектре вибронагруженности. Таким образом, удается определить вклад каждого из дефектов в энергию колебательного процесса.

Заключение

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные методические разработки по горному и промышленному надзору и контролю безопасного обслуживания машин и оборудования,

(3.2)

(3.3)

(3.4)

имеющие существенное значение для снижения аварийности, и травматизма на открытых горных работах

Основные результаты выполненной работы заключаются в следующем.

1 Из изложенного анализа производственного травматизма следует, что производственный травматизм на открытых горных работах угольных разрезов создает риск для каждого работника (0.12-0,54 погибших на тысячу работников в год) соразмерный с уровнем риска на подземных работах многих угольных шахт (0,11-0,51). Такое обусловлено высокой энерговооруженностью, низкой надежностью машин и оборудования, используемого на открытых горных работах. Основная доля (70-80%) производственных травм возникают преимущественно при обслуживании машин и оборудования из-за недостаточности производственного контроля и горного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах. Состоявшиеся изменения в технике, технологии горных работ, а также в государственной политике по охране труда и промышленной безопасности потребовали радикальных изменений в надзорной деятельности со стороны предприятий и горнотехнической инспекции.

2 В плане научного обоснования современной системы государственного регулирования и надзора промышленной безопасности на уровне территориального отдела разработаны методические положения, в соответствии с которыми современная деятельность инспектора горного и промышленного надзора должна быть ориентирована по двум взаимодополняющим направлениям:

анализ состояния подконтрольного объекта и принятие упреждающих решений по созданию условий эффективного хозяйственного управления промышленной безопасностью и охраной труда;

организация своей работы и регулирование работы хозяйствующих субъектов по исполнению принятых упреждающих решений.

Это на 80% изменит содержание его работы, а структура его трудозатрат распределится следующим образом: оперативное обследование - 30%, аналитическая работа - 30, координация деятельности - 20%, прочее - 20%. Этим реализуются основные положения «Концепции совершенствования системы государственного регулирования и надзора в области промышленной безопасности в условиях либерализации экономики» на низовом уровне горного и промышленного надзора и контроля..

3 При организации современной системы надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах предлагается:

перейти от известной схемы планово-предупредительных ремонтов к системе неразрушающего контроля и профилактического ремонта путем привлечения для этого специализированных организаций на договорной основе.

требования по организации производственного контроля распространить и на специализированные организации, оказывающие услуги угольным предприятиям по безопасному обслуживанию машин и оборудования;

сосредоточить внимание горного промышленного надзора и контроля преимущественно за эффективностью управления промышленной безопасностью и охраной труда на предприятиях.

4 Разработанная система мониторинга технического состояния карьерного оборудования на основе используемых методических положений выявления и оценки опасности дефектов по параметрам вибрации позволила внедрить систему опережающего профилактического их обслуживания, что привело к сокращению их аварийности, снижению производственного травматизма и значительному сокращению издержек производственных и финансовых ресурсов на их техническое обслуживание. Накопленный опыт использования системы опережающего профилактического обслуживания карьерных экскаваторов позволил получить систематизированные представления о предельных значениях вибрации их механического оборудования. Установлено, что длительная эксплуатация механического оборудования экскаваторов с приемлемым уровнем работоспособности и безопасности обеспечивается при величине радиальных составляющих вибрации подшипнико-вьгх опор, не превышающей, соответственно, 2,8 и 4,5 мм/с, а осевой - 4,5 и 7,1 мм/с.

5 Разработаны методические положения, которые нашли отражение в документах производственного контроля и горного промышленного надзора ("Положение о производственном контроле...", "Временное положение о порядке и контроле ведения горных работ в опасных зонах на разрезах Кузбасса", "Временные методические указания по проведению мониторинга технического состояния карьерных экскаваторов", "Инструкция о порядке организации и ведении контроля за обеспечением безопасных уровней выбросов отработавших газов горных машин с дизельпым приводом на открытых горных работах", "Инструкция по безопасной эксплуатации электроустановок угольных разрезов Кузбасса", "Правила

безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом" и

др.).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1 Билибин В.В. Надзор и контроль за безопасной эксплуатацией машин и оборудования на открытых горных работах. / В.В. Билибин, А.Ф. Павлов, В.И. Храмцов // НЦ ВостНИИ. - Кемерово, 2002. - 80 с.

2 Билибин В.В. Анализ состояния и выявление основных направлений снижения производственного травматизма на открытых горных работах / А.Ф. Павлов, В.В. Билибин // Управление безопасностью труда: Сб. науч. тр./ НЦ ВостНИИ. - Кемерово, 2002. - С. 31-42.

3 Билибин В.В. Эволюция ведомственного надзора и контроля на предприятиях угольной отрасли /В.В. Билибин, Н.А. Томшин // Совершенствование технологических процессов при разработке месторождений полезных ископаемых: Сб. науч. Тр. № 19 / НТЦ «Кузбассуглетехнология». - Кемерово, 2002. - С. 140144.

4 Билибин В.В. Анализ надзорной и контрольной деятельности за эксплуат-тациией машин и оборудования на открытых горных работах // Управление безопасностью труда: Сб. науч. тр./ НЦ ВостНИИ. - Кемерово, 2002. - С. 43-48.

5 Билибин В.В. Разработка и организация системы мониторинга состояния карьерного оборудования. / Б.Л. Герике, СЮ. Дрыгин, С.Я. Обросов , П.Б. Гери-ке, В.В. Билибин. // Энергетическая безопасность России / Международная научно-практическая конференция. Кемерово, 2002. - С. 169-172.

6 Билибин В.В. Снижение выбросов токсичных газов машин с дизельным приводом на открытых разработках угольных месторождений. / С.Н. Подображин, В.В. Билибин, СИ. Протасов, А.И. Подгорный, А.С Березин. // Безопасность труда в промышленности. - 2000, - №8. С - 18-20.

7 Временные методические указания по проведению мониторинга технического состояния карьерных экскаваторов. / ИУ и Углехимии СО РАН, КузГТУ. -Кемерово, 2002. - 28 с.

8 Инструкция о порядке организации и ведении контроля за обеспечением безопасных уровней выбросов отработавших газов горных машин с дизельным приводом на открытых горных работах. РД 03433-02. М.: НТЦ Госгортехнадзора России, 2002.-15 с.

9 Инструкция по безопасной эксплуатации электроустаповок угольных разрезов Кузбасса. / ХК Кузбассразрезуголь. - Кемерово, 2001. -113 с.

Подписано в печать 29.04.04. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе Тираж 100 экз. Заказ ЪН ГУ Кузбасский государственный технический университет Кемерово, ул. Весенняя, 28 Типография ГУ Кузбасского государственного технического университета, 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а.

111 135

Введение

1 Исследование и выявление основных причин производственного травматизма на открытых горных работах

1.1 Анализ травматизма на открытых горных работах.

1.2 Анализ надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах

2 Совершенствование методов и практики надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на открытых горных работах

2.1 Основные положения надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах 40 (^ 2.2 Обоснование состава и содержания задач горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах

2.3 Организация взаимодействия систем производственного контроля и горного и промышленного надзора и контроля

2.4 Организация горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых fy горных работах

3 Методическое обеспечение упреждающего надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на открытых горных работах

3.1 Обоснование основных положений нормативно-методических документов надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах

3.2 Разработка нормативно-методических документов горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах

3.3 Разработка организационно-правовых документов производственного контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах

3.4 Разработка нормативно-методического документа по оценке технического состояния и прогнозированию ресурса безопасной эксплуатации экскаваторов.

Актуальность работы для угольных разрезов обусловлена высоким индивидуальным риском производственных травм со смертельным исходом, соизмеримым с риском на угольных шахтах.

Анализ аварийности и производственного травматизма показывает, что подавляющее число производственных травм происходит при обслуживании машин и оборудования. Основная причина таких происшествий в неадекватном поведении работников, а также в несоответствии сложившейся системы производственного контроля и горного и промышленного надзора и контроля изменениям в технике, технологии горных работ, в государственном устройстве и в организационно-правовых формах управления предприятиями. Необходимость совершенствования методов и практики горного надзора и контроля технического обслуживания экскаваторов на угольных разрезах обусловлена:

- возросшей сложностью используемых машин и оборудования и сложностью их обслуживания;

- обновлением нормативно-правовой базы охраны труда и промышленной безопасности;

- возникновением принципиально новой концепции горного и промышленного надзора и контроля.

Целью настоящей работы является научное обоснование методов и практики горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования и создание на этой основе условий для снижения аварийности и травматизма на открытых горных работах.

Основная идея работы состоит в разработке способов заблаговременного обнаружения и предотвращения возможных опасностей и совершенствовании на этой основе методов и практики горного надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на открытых горных работах

Задачи исследований: исследование и выявление основных причин производственного травматизма на открытых горных работах; совершенствование методов надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на открытых горных работах; методическое обеспечение упреждающего надзора и контроля безопасного обслуживания горно-транспортного оборудования на открытых горных работах.

Методы исследований: методы математической статистики - в анализе аварийности и производственного травматизма на открытых горных работах; методы научной организации управления персоналом - в обосновании методов ведения горного и промышленного надзора и контроля безопасной эксплуатации машин и оборудования на открытых горных работах. методы анализа и обеспечения надежности и безопасности производственных объектов - в организации системы обслуживания машин и оборудования.

Научные положения, выносимые на защиту: доля несчастных случаев со смертельным исходом, связанная с обслуживанием горно-транспортного оборудования, в Кузбассе в последние годы возрастала по полиномиальной зависимости и достигла 80% из-за старения и снижения их надежности, роста численности обслуживающего персонала на ремонтных работах; упреждающие действия на неадекватное поведение обслуживающего персонала являются тем значительнее, чем на более высокий уровень хозяйственного управления ориентированы координирующие действия горного и промышленного надзора; упреждающие действия по предотвращению поломок механического оборудования первой и второй групп обеспечиваются при использовании технических систем диагностики и заблаговременной остановке экскаваторов для ремонтных работ при величине вибрации подшипниковых опор, не превышающей, соответственно, радиальной 2,8 и 4,5 мм/с, а осевой - 4,5 и 7,1 мм/с.

Достоверность научных положений обеспечена: результатами расследований аварий и производственных травм, состояния машин, оборудования и их обслуживания на открытых горных работах Кузбасса; многолетним опытом надзора и контроля безопасной эксплуатации горно-транспортного оборудования на открытых горных работах; высокой сходимостью результатов прогнозирования надежности горнотранспортного оборудования по предельным значениям их вибраций.

Научная новизна работы заключается в следующем: установлены темпы и причины роста, а также доля производственных травм со смертельным исходом при обслуживании горно-транспортного оборудования на открытых горных работах Кузбасса; разработаны принципы организации упреждающего горного и промышленного надзора неадекватных действий персонала предприятия по безопасному обслуживанию горно-транспортного оборудования на открытых горных работах и на этой основе обновлены функциональные обязанности инспектора; разработаны критерии для упреждающего горного и промышленного надзора и контроля безопасности горно-транспортного оборудования с использованием систем неразрушающего контроля, систем диагностики и на этой основе обновлены функции горнотехнической инспекции.

Практическое значение полученных результатов заключается: в обосновании методов упреждающего горного и промышленного надзора и контроля безопасной эксплуатации машин и оборудования на открытых горных работах и повышении адаптивности горного и промышленного надзора и контроля к современным техническим условиям; в создании и внедрении специализированных системы опережающего контроля и профилактического обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах. в разработке и внедрении нормативно-методических документов горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах. Личный вклад автора состоит: в обосновании актуальности и принципов адаптации методов производственного контроля и государственного горного надзора к условиям использования машин и оборудования на открытых горных работах; в разработке нормативно-методических документов для организации системы горного и промышленного надзора и контроля безопасной эксплуатации машин и оборудования на открытых горных работах;

Реализация работы состоялась в том, что основные научные положения настоящей работы использованы при совершенствовании системы производственного контроля, при адаптации системы горного и промышленного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования к изменившимся условиям, при разработке и внедрении специализированной системы опережающего контроля и профилактического обслуживания. Научные положения настоящей работы также вошли составной частью в "Положения о производственном контроле." отдельных предприятий и компаний Кузбасса, во "Временное положение о порядке и контроле ведения горных работ в опасных зонах на разрезах Кузбасса", во "Временные методические указания по проведению мониторинга технического состояния карьерных экскаваторов", в "Инструкцию о порядке организации и ведении контроля за обеспечением безопасных уровней выбросов отработанных газов горных машин с дизельным приводом на открытых горных работах", в "Инструкцию по безопасной эксплуатации электроустановок угольных разрезов Кузбасса", в "Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом" и в другие нормативно-методические документы.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались на технических совещаниях Кузнецкого управления Госгортехнадзора России, научных семинарах НЦ ВостНИИ, Всероссийских совещаниях по охране труда в угольной промышленности (июль 1999 г., февраль 2002 г., Кемерово), на Международной научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (ноябрь, 1999 г., сентябрь 2002 г., г. Кемерово), на семинаре «Совершенствование надзорной деятельности в угольной промышленности» (июнь 2003 г., г. Красноярск).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, включая 1 брошюру и 4 правил и инструкций.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения и содержит 114 страниц, 26 рисунков, список использованных источников из 17 наименований.

Основные результаты выполненной работы заключаются в следующем.

1 Из изложенного анализа производственного травматизма следует, что производственный травматизм на открытых горных работах угольных разрезов создает риск для каждого работника (0.12-0,54 погибших на тысячу работников в год) соразмерный с уровнем риска на подземных работах многих угольных шахт (0,11 -0,51). Такое обусловлено высокой энерговооруженностью, низкой надежностью машин и оборудования, используемого на открытых горных работах. Основная доля (70-80%) производственных травм возникают преимущественно при обслуживании машин и оборудования из-за недостаточности производственного контроля и горного надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах. Состоявшиеся изменения в технике, технологии горных работ, а также в государственной политике по охране труда и промышленной безопасности потребовали радикальных изменений в надзорной деятельности со стороны предприятий и горнотехнической инспекции.

2 В плане научного обоснования современной системы государственного регулирования и надзора промышленной безопасности на уровне территориального отдела разработаны методические положения, в соответствии с которыми современная деятельность инспектора горного и промышленного надзора должна быть ориентирована по двум взаимодополняющим направлениям: анализ состояния подконтрольного объекта и принятие упреждающих решений по созданию условий эффективного хозяйственного управления промышленной безопасностью и охраной труда; организация своей работы и регулирование работы хозяйствующих субъектов по исполнению принятых упреждающих решений.

Это на 80% изменит содержание его работы, а структура его трудозатрат распределится следующим образом: оперативное обследование - 30%, аналитическая работа - 30, координация деятельности - 20%, прочее - 20%. Этим реализуются основные положения «Концепции совершенствования системы государственного регулирования и надзора в области промышленной безопасности в условиях либерализации экономики» на низовом уровне горного и промышленного надзора и контроля.

3 При организации современной системы надзора и контроля безопасного обслуживания машин и оборудования на открытых горных работах предлагается: перейти от известной схемы планово-предупредительных ремонтов к системе неразрушающего контроля и профилактического ремонта путем привлечения для этого специализированных организаций на договорной основе. требования по организации производственного контроля распространить и на специализированные организации, оказывающие услуги угольным предприятиям по безопасному обслуживанию машин и оборудования; сосредоточить внимание горного промышленного надзора и контроля преимущественно за эффективностью управления промышленной безопасностью и охраной труда на предприятиях.

4 Разработанная система мониторинга технического состояния карьерного оборудования на основе используемых методических положений выявления и оценки опасности дефектов по параметрам вибрации позволила внедрить систему опережающего профилактического их обслуживания, что привело к сокращению их аварийности, снижению производственного травматизма и значительному сокращению издержек производственных и финансовых ресурсов на их техническое обслуживание. Накопленный опыт использования системы опережающего профилактического обслуживания карьерных экскаваторов позволил получить систематизированные представления о предельных значениях вибрации их механического оборудования. Установлено, что длительная эксплуатация механического оборудования экскаваторов с приемлемым уровнем работоспособности и безопасности обеспечивается при величине радиальных составляющих вибрации подшипниковых опор, не превышающей, соответственно, 2,8 и 4,5 мм/с, а осевой - 4,5 и 7,1 мм/с.

5 Разработаны методические положения, которые нашли отражение в документах производственного контроля и горного промышленного надзора ("Положение о производственном контроле.", "Временное положение о порядке и контроле ведения горных работ в опасных зонах на разрезах Кузбасса", "Временные методические указания по проведению мониторинга технического состояния карьерных экскаваторов", "Инструкция о порядке организации и ведении контроля за обеспечением безопасных уровней выбросов отработавших газов горных машин с дизельным приводом на открытых горных работах", "Инструкция по безопасной эксплуатации электроустановок угольных разрезов Кузбасса", "Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом" и др.).

Заключение

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные методические разработки по горному и промышленному надзору и контролю безопасного обслуживания машин и оборудования, имеющие существенное значение для снижения аварийности и травматизма на открытых горных работах

1. Состояние травматизма на предприятиях угольной промышленности в 2000 году: Обзор НЦ ВостНИИ. - Кемерово, 2001, 43 с.

2. Состояние травматизма на предприятиях угольной промышленности в 2001 году: Обзор НЦ ВостНИИ. Кемерово, 2002, 43 с.

3. Состояние травматизма на предприятиях угольной промышленности в 2002 году: Обзор НЦ ВостНИИ. Кемерово, 2003, 43 с.

4. Акты специального расследования несчастных случаев с тяжелым и смертельными исходами. Архив НЦ ВостНИИ. Кемерово.

5. Протокол обследования базовых узлов и агрегатов автосамосвалов семейства «БелАЗ» на предприятиях ОАО ХК "Кузбассразрезуголь". от 27.07.00, г. Кемерово.

6. Справка об износе, о теоретических и фактических объемах, выполненных технологическими экскаваторами и буровыми станками в ОАО ХК "Кузбассразрезуголь" с начала эксплуатации по состоянию на 1 января 2001 года.

7. Рекомендации Международной конференции "Проблемы безопасности работ в горной промышленности на рубеже XXI века"// г. Москва, 1999.

8. Положение о надзорной и контрольной деятельности в системе Госгортехнадзора России. : РД 04-354-00. Утв. Госготехнадзором России от 26.04.00. № 50.

9. Приказ Начальника Кузнецкого управления Госгортехнадзора России № 1 от 03.01.01. "Об итогах работы в 2000 году и задачах по повышению контрольной, надзорной и разрешающей деятельности Кузнецкого управления на 2001 год".

10. Постановление Коллегии Госгортехнадзора России № 1 от 05.02.01 "Об итогах работы Госгортехнадзора России в 2000 году и задачах на 2001 год".

11. Федеральный закон "Об основах охраны труда в Российской Федерации". Российская газета, 24 июля 1999 года.

12. Федеральный закон "О промышленной безопасности опасных производственных объектов". Российская газета, 30 июля 1997 года.

13. Кульечев В.М. Стратегия ведомства. // Охрана труда и социальное страхование. № 8, 2001, с. 35-40.

14. Правила организации и осуществления производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте. // Безопасность труда в промышленности. № 5, 1999, с. 62-64. .

15. Шонбергер Р. Японские методы управления производством: (9 простых уроков) Сокр. пер. с англ. М.: Экономика, 1987. с. 251.