Постоянный ток менее опасен, его пороговые значения в 3-4 раза выше, чем переменного тока промышленной частоты 50 Гц. Однако это справедливо при небольших напряжениях, когда еще не наступает электрический пробой верхнего слоя кожи. В диапазоне 400-600 В опасность постоянного и переменного тока примерно одинакова. Переменный ток наиболее опасен при частоте 501 Гц, опасность снижается при частоте 1-2 кГц, а при частоте 400-500 кГц биологическое действие тока не проявляется вовсе. Однако и в этом случае сохраняется опасность ожогов как от электрической дуги, так и от тока, проходящего через тело человека.

Исход поражения зависит и от индивидуальных свойств человека. У одного и того же человека пороговые значения тока меняются в зависимости от его физического и психического состояния. Состояние возбуждения уменьшает электрическое сопротивление организма, а, следовательно, и увеличивает опасность поражения. Опасное действие оказывает ток на людей, страдающих некоторыми заболеваниями (болезни сердца, нервные заболевания). Поэтому обслуживание электроустановок поручается лицам, прошедшим медицинский осмотр и специальное обучение.

4.      Охрана труда в отрасли. Угольная промышленность

В соответствии с очередными изменениями структуры Кабинета Министров Украины в 2000г организовано Министерство топлива и энергетики, в состав которого теперь включены подразделения бывшего Минуглепрома. В составе Минтопэнерго находится Управление чрезвычайных ситуаций, пожарной защиты и охраны труда. В ней, кроме того, есть Департамент угольной промышленности, в состав которого включен отдел по учёту травматизма.

В структуре производственных объединений, холдинговых компаний, самостоятельных шахт, как и прежде, сохранились службы ВТБ и других структурных подразделений охраны труда (различные по назначению спецучастки). Но теперь поднят уровень должностных лиц, ответственных за решение вопросов охраны труда: в производственных объединениях это уже не технический директор, а заместитель генерального директора по безопасности, а на шахтах - заместитель директора по безопасности.

4.1. Профилактика производственного травматизма

Никто и никогда не имел право оценивать опасность труда в любой отрасли по отдельным, единичным случаям производственного травматизма. Всегда оценке предшествует анализ травматизма по статистическим данным практики. При таком анализе в последние примерно 30 лет наряду с другими методами анализа используются 2 показателя:

 и , где

Кч и Кт - коэффициент частоты и соответственно тяжести травматизма за определенный период времени;

П - число пострадавших;

Р - среднесписочное число работающих за определенный (анализируемый) период времени;

Д - число дней потери трудоспособности.

За период 1990-99 гг. Кч, изменялся в пределах 0,34-0,50 и в среднем за десятилетний период времени составил 0,42.

Смертельный травматизм учитывается и анализируется отдельно. За тот же период он изменялся от 1,9 до 5,6, а в среднем составил 3,7 на 1 млн. тонн добычи угля.

Динамика общего (1) и смертельного (2) травматизма представлена на рис. 4.1.1. На две особенности динамики следует обратить внимание.

Во-первых, совершенно очевидно как уменьшение во времени общего травматизма, так и отсутствие такового по смертельному травматизму.

Рисунок 4.1.1 - Травматизм а предприятиях угольной промышленности

1 - общий травматизм (Nт),

2 - смертельный травматизм (Nтс).

Во-вторых, подтверждается мысль, высказанная при изложении курса БЖД, о том, что не следует идентифицировать изменение смертельного травматизма с общим, помня о том, что последний безусловно самый тревожный.

В соответствии с понятиями об опасных производственных факторах назовем их для угольной промышленности с указанием значимости по годам (табл. 4.1.1).

Таблица 4.1.1 - Сведения о травматизме в шахтах.

№

п/п

Опасный производственный фактор

Уровень травматизма, % годы

1989

1990

1996

1997

1.

Обвалы и обрушения

32,5

31,4

26,6

25,5

2.

Транспортные средства и подземные установки

29,7

29,1

24,1

18,4

3.

На машинах и механизмах

11,0

8,1

6,6

6,1

4.

При внезапных выбросах угля и газа

3,7

3,7

2,5

2,3

5.

При взрывах газа и пыли, удушья, отравления

2,3

9,6

2,8

3,4

6.

При взрывных работах и обращении со взрывматериалами

2,1

2,2

0,7

1,1

7.

Электротравматизм

1,6

1,6

3,2

6,9

На две основные особенности сведений табл.4.1.1 необходимо обратить внимание.

Во-первых травматизм за 1989 и 1990 г.г. представлен в целом по шахтам СССР, разумеется, включая шахты Украины.

Во-вторых, сведения о травматизме систематизировались и анализировались, в том числе и за 1995-1999 гг. МакНИИ (заведующий отделом общей безопасности, кандидат технических наук Левкин Н.Б.). До 1992 г. Минуглепром СССР ежегодно и за пятилетия издавал для служебного пользования обзоры «Состояние и причины производственного травматизма на предприятиях Минуглепрома», которые были использованы при анализе. Рассмотрим травматизм по опасным производственным факторам.

1. Из данных табл. 4.1.1 следует, что травматизм от обвалов и обрушений остается продолжительное время наиболее высоким среди опасных производственных факторов (ОПФ). Из общего числа случаев при обвалах и обрушениях примерно 65-66% приходится на очистные забои. На забои подготовительных выработок и на протяжение действующих подготовительных выработок соответственно приходится 22-23% и 12-15%. Последние происходят в основном при перекреплении.

Одной из основных причин травматизма в лавах является применение индивидуальной крепи. Оно наряду с несовершенством или недостаточным количеством крепи нередко обусловливает чуть ли не массовые нарушения паспортов управления кровлей и крепления. Различные нарушения паспортов крепления по этой причине отмечаются почти в 80% несчастных случаев, происшедших в очистных забоях В них можно было бы сократить травматизм за счет применения комплексов оборудования с механизированными крепями. Наиболее эффективными являются современные комплексы со щитовыми крепями, что подтверждают данные табл. 4.1.2.

Таблица 4.1.2 -  распределение несчастных случаев (н/с) на шахтах Западных районов за период 1984-1989 гг.

№

п/п

Технологическая схема выемки

Удельный вес, %

Условный показатель, нс/добыча

н/с

добыча

1.

Узкозахватная с механизированной крепью (КМЗ)

39,5

69.3

0,57

2.

Узкозахватная с индивидуальной крепью

37,6

16,3

2,31

Из данных табл. 4.1.2 следует, что в случае применения механизированных крепей количество н/с на 1 т добычи может быть снижено в лавах почти в 4 раза.

В очистных забоях, оснащенных индивидуальной крепью, самой опасной является зона изгиба конвейера, где вместе с примыкающей к ней зоной управления комбайном происходит более 40% н/с. Около 30% н/с происходит на концевых участках лав (ниши, сопряжения) и остальные 30% - на протяжении лавы.

Основными организационными причинами травматизма от обвалов и обрушений в очистных забоях являются:

-     нарушения паспортов крепления и управления кровлей;

-     нарушения технологии ведения горных работ;

-     несоответствие паспортов крепления и управления кровлей горно-геологическим условиям применения.

Травматизм в подготовительных выработках, как уже указывалось, связан непосредственно с их проведением, а также имеет место на протяжении. Происходит он в первую очередь из-за нарушений конструкций крепи, ее некачественной установки, отсутствия временной крепи, оставления пустот за крепью Опасность последнего нарушения особенно велика, т к. незаложенные пустоты в дальнейшем не только способствуют деформациям крепи, но и являются очагами местных и слоевых скоплений метана. Наличие незаполненных пустот за крепью по мнению комиссий, расследовавших аварии, явилось причиной более 80% всех смертельных н/с от обрушений в подготовительных забоях и на протяжении выработок.

На сопряжениях подготовительных выработок с очистным забоем породы обрушаются в результате значительных обнажений кровли. Причины последних - большое расстояние от крепи до средств охраны выработок, снятие у окна лавы большого числа ножек крепи и несвоевременное их восстановление, некачественное крепление концевого участка лавы.

В последние годы (1999-2000) было установлено, что в основе самой природы обрушений в подавляющем числе случаев находится расслоение пород кровли пласта. Первородная особенность осадочного массива, каковым является угленосный массив, - слоистость, слоистость и ещё раз слоистость. Даже когда речь идет не о глинистых или песчано-глинистых сланцах, а о песчанистых сланцах и даже песчаниках, то и в них нередко есть тонкие прослои глинистых материалов, которые располагаются между различными по мощности слоями массивного песчаника.

В течении многих десятилетий прежде геомеханические процессы - явления, происходящие при проведении подготовительных выработок и выемке угля в лавах, рассматривались и оценивались с позиций величины, распределения и перераспределения напряжений, обусловливающих возникновение и развитие деформаций. Ученые рассматривали эти деформации как результат возникновения и действия напряжений на контуре, вокруг и впереди выработки.

В девяностые годы Донецкий государственный технический университет (ДонГТУ) развивает новое представление о природе разрушения осадочного массива, находящегося вблизи и на некотором расстоянии от искусственных полостей - горных выработок, в том числе в зонах влияния над- или подработки. В его основе находится положение о том, что трехосное сжатие является естественным для осадочных пород. Непосредственной причиной их разрушения являются деформации упругого восстановления, упругого последействия и обратной ползучести, возникающие как при так и после проведения выработок и направленные в стороны образованных полостей.

Для подтверждения высказанной гипотезы рассмотрен был травматизм, зарегистрированный на шести шахтах ПО «Снежноеантрацит».

Из общего числа 2051 н/с на долю горнорабочих и проходчиков приходится 1202, т.е. почти 60%. Травматизм от обвалов и обрушений составил 748 случаев - 36% от общего за 5 лет, а на самой глубокой шахте «Заря» (1200 м) даже 46,8%.

На четырех шахтах из шести («Восход», «Миусская», «Снежнянская» и «Ударник») травматизм от обрушений в среднем за 5 лет составил около 30% (29,4%). На первых двух из них разрабатываются запасы антрацитов, ранее оставленные в целиках. Травматизм при этом за десятилетний период уменьшился на 18% по сравнению с обычной разработкой, но травматизм от обрушений при отработке целиковых запасов возрос в 1,5 раза. Анализ особенностей названных обрушений привел к выводу о том, что их причиной является расслоение песчанистых слоев пород, между которыми залегают глинистые прослои. Расслоение песчанистых слоев происходит со временем под действием деформаций обратной ползучести глинистых прослоев, возникающих и развивающихся вследствие разгрузки последних. Над целиками сформировались за многие годы (десятилетия) дополнительные «очаги» обрушений-расслоений вокруг ранее пройденных подготовительных выработок (уклонов).

Высказанная гипотеза была подтверждена экспериментально и позволила заключить, что такие условия могут быть отнесены к классическим для применения штанговой (анкерной) крепи.

Две особенности характеризуют ее использование.

Во-первых, тот факт, что расслоение пород уже давно произошло, обусловливает применение облегченных конструкций анкерной крепи, ориентированных перпендикулярно слоям песчано-глинистых разностей. Безусловно желательным является наряду с закреплением анкерной крепи по всей длине, подача в шпуры под невысоким давлением скрепляющих растворов, которые будут проникать в массив по ориентированным по напластованию трещинам.

Во-вторых, ранее произошедшее расслоение может обусловить обрушения ~ отрыв слоев по какой-то ближайшей (ближайшим) трещинам. Очевидно, что в штреках и на их сопряжениях с лавами пластов небольшой мощности (порядка метра) длина анкерной крепи может быть только ограниченной (ориентировочно 2,0 м). Но тогда совсем не исключено, что анкерная крепь может «выйти - закончиться» на одном и том же прослое глинистого сланца, что обусловит обрушение скрепленных ею отдельных песчанистых слоев. Чтоб исключить подобные обрушения, необходимо применение анкерной крепи неодинаковой длины, когда различие будет находиться в пределах 0,3- 0,5 м.

Пока нельзя считать доказанной сформулированную гипотезу: именно потому она так и названа. Но простота, очевидная физическая сущность вполне позволяет рекомендовать её не только для практического применения, но и для размышлений будущим специалистам. Одновременно следует отметить, что будущие размышления вполне распространяются и на нынешних специалистов, ибо открывают целое направление разработки и внедрения новых технических решений. Например, расслоения пород кровли пластов происходит как в течение буквально первых нескольких часов (десятков минут) после очередного продвижения забоя, так и в течение нескольких десятков месяцев. Следовательно, оно будет совсем различным по опасности как для призабойной части выработок, так и для выработок уже пройденных, в т.ч. таким, к которым лавы будут приближаться позже или значительно позже при столбовых системах разработки.

2. Травматизм на транспортных средствах и подъёмных установках продолжительное время остается на втором месте и приближается к 20-30%. Из общего числа н/с в 1989 г. почти 76% случаев зарегистрировано на рельсовом транспорте, 13% - не ленточных конвейерах и 11% на подъемных установках. Преобладающее число н/с, связанных с этим видом транспорта, произошло при локомотивной и канатной откатке Основными причинами травматизма при локомотивной откатке были:

-     ошибки при управлении электровозами (19%);

-     передвижение трудящихся на грузовых транспортных средствах (14%);

-     пешее передвижение по шахтным выработкам (11%);

-     сход с рельсов подвижного состава и последующая постановка его на рельсы (24%);

-     удары пострадавших о предметы, загромождающие габариты выработки или пути (20%).

Травматизм при управлениями электровозами наряду с нарушениями трудовой дисциплины и техники безопасности машинистами связан с несовершенством конструкции применяемых на шахтах электровозов АМ-8Д и 2АМ-8Д, вынуждающих высовываться или даже выходить из кабин.

На протяжении горизонтальных выработок к несчастным случаям приводят наезды транспортных средств на передвигающихся людей, травмирование их сошедшими с рельсов вагонетками, электровозами. Все это становится возможным из-за очень высокого и всё увеличивающегося процента выработок, находящихся в неудовлетворительном состоянии (размерам и зазорам).

К основным организационным причинам н/с относятся:

-     нарушения принятой технологии перевозки грузов - 18%;

-     несовершенство технологии выполнения транспортных работ - 49%;

-     нарушение нормативов содержания рельсовых путей подвижного состава и выработок - 36%.

К ним же, но допущенными горнорабочими, относится управление машинами лицами, не имеющими на это право; превышение количества вагонов, прицепляемых к тяговому канату или электровозу; невыполнение правил безопасной постановки подвижного состава на рельсы; использование для передвижения по выработкам транспортных средств, не предназначенных для перевозки людей.

В целом в обзорах констатируется, что характер технических причин остается постоянным на протяжении многих лет. Нет необходимости в поиске новых технических решений. Следовательно, необходимо только повышение производственной дисциплины.

На ленточных конвейерах 55% н/с произошло при езде на грузовых конвейерах, при переходе через ленточный конвейер без использования переходных мостиков, а также при выполнении работ людьми, находившимися на ленте конвейера. С выполнением монтажных и ремонтных работ на конвейерах связано 22% н/с.

Организационные причины на конвейерном транспорте проявились в 99% н/с - это убедительнейшее доказательство крайней необходимости повышения производственной дисциплины.

3. При эксплуатации выемочных машин более 90% н/с связано с тремя группами причин:

-     воздействие режущих органов (40%);

-     прижатием корпусом комбайна и элементами машин (35%);

-     порывами и колебаниями тяговых цепей (около 15%).

При эксплуатации забойных скребковых конвейеров н/с почти в 80% случаев происходили из-за травмирования при доставке материалов и оборудования по ставу конвейера (35%), срыва и смещения приводных и натяжных головок (25%), прижатия элементами конвейеров (20%).

При эксплуатации механизированных крепей большая часть (75%) н/с произошла при прижатии элементами секций, при поломке и ремонте крепей.

Впервые в общей совокупности н/с предложили выделить группу травматизма от непрофессионализма. Она включает случаи травматизма, когда рабочий «оступился, поскользнулся, упал, уронил, при погрузке, при разгрузке, при доставке, при соединении, разъединении» и т.д. и т.п. Смысл термина из-за очевидности в разъяснениях не нуждается. Причина таких случаев заключается в отсутствии профессионального отбора трудящихся и в недостаточной обученности рабочих. Иногда, может быть, в недисциплинированности, небрежности, безответственности. Но, по нашему мнению, такая категория травматизма со временем, после дополнительного осмысливания, осуждения должна приобрести официальный статус в промышленности, частности угольной, ибо будет способствовать снижению производственного травматизма. К более или менее существенным можно отнести две разновидности неоднозначности отнесения несчастных случаев к предложенной группе производственного травматизма. Первая состоит в том, что при повышении уровня механизации, сложности горно-геологических условий, снижения уровня организации охраны труда значимость травматизма от непрофессионализма может возрастать. Это вполне естественно, и выход здесь реальный и простой - лучше отбирать пригодных для работы в угольной (так же как и других) отрасли, лучше их обучать.

Вторая относится к возникающей, нередко кажущейся, неоднозначности решений об отнесении несчастных случаев к этой категории. Например, рабочий травмировал руку, прицепляя секцию КМ-103 к конвейеру. Травма получена не при работе машины или механизма, поэтому и должна относится к группе непрофессионализма. К ней же следует относить некоторые несчастные случаи, происходящие и по другим опасным производственным факторам.

Своеобразным подтверждением сущности и необходимости самого серьезного внимания к травматизму от непрофессионализма является, например, тот факт, что потеря трудоспособности при н/с по этим причинам, например, на ш. «Восход» ПО «Снежноеантрацит» за 10 последних лет оказалась только в 1,6 раза меньше, чем при травматизме от обрушений, машин и механизмов.

4. Вопросы природы формирования выбросоопасности, механизма возникновения и развития вопросов угля, породы и газа; сущности способов прогноза выбросоопасности и способов предотвращения выбросов угля, породы и газа являются, пожалуй, наиболее сложными вопросами горной науки.

5. Основными причинами образования опасных концентраций метана в горных выработках были нарушения нормального режима проветривания, в том числе с учетом накопления метана в выработанном пространстве (65-75%); невыполнение мероприятий, предусмотренных для предотвращения местных скоплений метана: купола, пустоты за крепью, пространство между корпусом комбайна и забоем (около 20%).

Однако надо всегда помнить, что взрывы невозможны при отсутствии источников воспламенения. Основными источниками воспламенения метана, взрывов метана и пыли было электрооборудование, взрывные работы, фрикционное искрение.

При несчастных случаях, связанных с удушьем, смерть наступает от недостатка кислорода во вдыхаемом воздухе вследствие замещения его метаном. Все такие случаи явились следствием организационных причин, в числе которых и передвижение в загазированных выработках без предварительного замера содержания метана в рудничной атмосфере.

6. Количество несчастных случаев с ВМ при ведении взрывных работ и обращении длительное время держится в отрасли примерно на одном уровне 2,0-2,2%.

Изучение организационных причин травматизма показывает, что основную долю среди них занимает нахождение посторонних лиц и лиц, проводящих взрывные работы, в опасной зоне. Это свидетельствует о том, что взрывные работы в ряде случаев в нарушение требований «Единых правил безопасности при взрывных работах» ведутся без удаления лиц, не связанных со взрывными работами, из опасной зоны, без выставления или неправильного выставления постов охраны и предупредительных знаков, а также при нахождении мастеров-взрывников и лиц сменного технического надзора, присутствующих при взрывных работах, на расстояниях от взрываемого забоя менее, чем это предусмотрено нормативными документами. Последнее подтверждается тем, что среди пострадавших около 30% мастеров-взрывников, ИТР и горных мастеров.

В числе организационных причин находится заряжание шпуров без применения забойки; отсутствие водораспылительных завес при ведении взрывных работ, особенно в тупиковых забоях; выдача мастерам - взрывникам невыполнимых нарядов на смену.

Вторая группа причин травматизма связана с техническими средствами выполнения взрывных работ. Травматизм по этой группе причин обусловлен высокой чувствительностью электродетонаторов к механическим воздействиям, их недостаточной безотказностью. Вследствие этого травматизм от перебуривания и механического воздействия на заряды в отдельные периоды времени превышает 20%.

На травматизм от механического воздействия на отказавшие заряды влияет в основном качество применяемых электродетонаторов.

Рекомендации комиссий, расследовавших соответствующие аварии, содержат в частности, необходимость применять резцы и коронки для бурения шпуров диаметром большим, чем диаметр применяемых патронов ВВ не менее чем на 5 мм при бурении по углю и не менее 3 мм при бурении по породе. Обращается особое внимание на использование всех нормативных способов для обнаружения и ликвидации отказов зарядов ВВ, о которых студентам известно из ранее прочитанных дисциплин.

7. Количество пострадавших от электротока в подземных выработках шахт отрасли находится примерно на одном уровне на протяжении последних 20 лет.

Установлено, что все случаи поражения электрическим током в сетях 660 В происходили при преднамеренно выведенной из строя защиты от токов утечки (реле утечки). Таким образом, отключение реле утечки и продолжительная работа шахтных сетей без защиты, как и в прошлые годы, продолжают иметь место, чем создаются опасные условия труда для горнорабочих.

Подавляющее число электротравм (более 90%) на предприятиях отрасли произошло при прикосновении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, остальные - при прикосновении к корпусам электрооборудования, оказавшимся под напряжением из-за повреждения изоляции. Электротравмы по организационным причинам, как и в предыдущие годы, значительно преобладают над электротравмами по техническим причинам. Наибольшую повторяемость имеют следующие организационные причины:

-     несоблюдение мероприятий безопасности при работе в электроустановках;

-     нарушение средств защиты от поражения электрическим током;

-     умышленное отключение аппарата защиты от поражения электрическим током.

Таким образом, основными причинами электротравматизма в отрасли остаются причины организационного порядка, главными из которых являются нарушения установленного порядка производства работ в электроустановках, несоблюдение мероприятий безопасности, недостаточный технический надзор и нарушение средств защиты от поражения электрическим током.

8. В общем перечне (табл. 7.1.1) ОПФ не содержатся подземные пожары. Последние занимают особое место не столько по травматизму, сколько по громадному материальному ущербу, к которому они приводят.

4.2. Минимальное число несчастных случаев, достаточное для достоверного анализа травматизма

Известно, что на каждой шахте, в производственном объединении по добыче угля, отрасли в целом число несчастных случаев ото дня ко дню изменяется совершенно незакономерно.

В теории вероятности есть общие решения, направленные на определение такого объема выборки, который обеспечивает минимальную величину ошибки. Но в ветви горной науки, относящейся к охране труда и требующей первоочередного решения, находятся, например, задачи определенного общего числа н/с, необходимого для достоверной оценки изменения их числа в течение года, отдельных месяцев, или изменения травматизма по определенному опасному производственному фактору в какой-либо ограниченный период времени и т.п. Конкретных численных решений для названных и им подобных задач пока нет, поэтому предлагается следующий методический прием решения задач названного типа.

На первом этапе подсчитывается общий, подземный травматизм за последние 10 лет и сравнивается между собой травматизм за первые и вторые 5 лет. Если он различается не более чем на 10%, в дальнейшем все расчеты ведутся для последнего периода времени. Теперь для каждого из пяти последних лет рассчитываются ежемесячные отклонения от общего среднегодового числа несчастных случаев - ∆Х, %.

Точность измерений в горном деле различными специалистами без каких-либо строгих обоснований принимается самая разная: от 15 до 25-30%. Считаем вполне допустимым при решении задач, относящихся к безопасности труда, следует остановиться на 20% точности определений.

Сначала расчеты выполняются для ежемесячных отклонений от среднегодовых и устанавливается для каждого года максимальное (±) отклонение, ΔХmax, %. Затем такие же расчеты производятся для отклонений средних двух и трехмесячных значений от среднегодовых и таких же отклонений от среднегодового их числа за 2,3 - 5 лет. Тот период времени

Для которого отклонение числа н/с от среднегодового не превышало 20%, принимается за базовый., Он понимается как период времени, в течение которого произошло такое число н/с, которое может рассматриваться как достаточное, Nд, для надёжного (представительного) анализа изменений травматизма по конкретной задаче. Из сказанного следует, что за методическую основу решения задачи принят период времени, но только потому, что он позволяет переходить к численному значению, основанному на количестве н/с, происходящих ежемесячно в годовые отрезки времени.

В теории вероятностей при оценке численности собственно случайной выборки (И.Г. Венецкий, Г.С. Кильдышев. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: Статистка 1975. - 264 с.) считают возможным использование величины среднеквадратического отклонения и коэффициента вариации, рассчитываемого по формуле:

, ,

где n - число измерений.

Если V < 10%, то это указывает на слабую колеблемость признака, от 10 до 20% - на значительную колеблемость и выше 20% - на сильную колеблемость. Учитывая фактическую высокую изменчивость число н/с на шахтах, при обосновании их числа, необходимого для достоверного анализа, одновременно с расчетом максимальных отклонений оценивали величины коэффициентов вариации.

Понятно, что предпочтительными являются случаи, когда V ≤ 10%. Но следует учитывать реальность фактов двух разновидностей. Во-первых, весьма существенный разброс данных, даже если рассматривать месячные изменения числа н/с. Во-вторых, значительную колеблемость фактических (экспериментальных) данных по теории вероятностей, который характеризуется широким диапазоном изменения коэффициентов вариации: 10 - 20%. Если ограничиться диапазоном 10 - 15%, можно рассчитывать на вполне приемлемую колеблемость, находящуюся между слабой и значительной.

Результаты расчетов, выполненных для шахты «Восход» ПО «Снежноеантрацит», доказывают методическую обоснованность подхода к решению обсуждаемой задачи по двум положениям.

Хорошо подтверждается справедливость одного из основных положений теории вероятностей, заключающееся в том, что увеличение объема случайной статистической выборки приводит к увеличению ее надежности - представительности. Средний коэффициент вариации максимальных отклонений от среднегодовых в выборках по 3 месяца за 5 лет

ПО «Снежноеантрацит» зависимости ΔХmax, V, числа несчастных случаев N от исходной временной выборки (месячной - I, двухмесячной - II ...). Теперь методика уточненного использования выбора числа н/с сводится к следующему поэтапному расчету.

На первом этапе, как и прежде, рассчитываются Δ Хmax и V для месячных, двух- и трехмесячных периодов времени, анализируется возможность выбора в качестве базисного месячного числа н/с. Если она подтверждается, расчет на этом заканчивается, а если нет, переходят к выполнению исследования второго этапа.

Строятся зависимости и по ним при условии, что Δ Хmax < 20% не менее чем в трех случаях из пяти, а V ≤ 15% для любых нескольких лет выбирается число н/с в интервале между одним и двумя месяцами. Не исключаем возможность и того, что это будут II и III месяцы.

5.      Запыленность атмосферы и профессиональные заболевания

Практически все технологические процессы не только в угольной промышленности, в других отраслях народного хозяйства, связанных с дроблением твердого сырьевого материала или обработкой твердых материалов (производство цемента, обработка гипса, приготовление топлива, добыча и обработка камней, деревообработка, металлообработка и т.п.), сопровождаются образованием пыли. Под пылью понимается совокупность тонкодисперсных твердых частиц органического, минерального или технологического происхождения. По своим свойствам она относится к коллоидным системам. Согласно учению о коллоидах система, где одно из веществ раздроблено и распределено в виде более или менее мелких частиц внутри другого вещества, имеющего непрерывное строение, называется дисперсной. Раздробленное вещество называют дисперсной фазой системы, а вещество, имеющее непрерывное строение, - дисперсионной средой. Следовательно, если перенести эти понятия на пыль, пылинки являются дисперсной фазой системы, а воздух, в котором они находятся, дисперсионной средой. Если дисперсная фаза представлена частицами размером 107 - 10-9 м, они называются золем. Если дисперсионной средой является воздух, то такая система называется аэрозолем. Аэрозолем являются пыль, туман, дым.

Однако в практике этим термином называют и более грубодисперсные системы, в которых могут некоторое время находиться во взвешенном состоянии твердые частицы размером от 10-5 до 10-7 м. Частицы размером более 10-5 м выпадают из воздуха. Пыль, осевшая на поверхностях, называется аэрогелем.

В различных отраслях промышленности приняты разные подходы к разделению твердых частиц по крупности. Наиболее простым по физическому смыслу и соответствующим выпадению твердых частиц из воздуха является отнесение их к размерам до и после 10-5 м.

Наличие пыли в воздухе характеризуется ее концентрацией, которую в зависимости от методов измерения запыленности делят на 3 вида:

-     массовая: мг (г) пыли на единицу объема воздуха (м3);

-     счетная: количество твердых частиц (шт.) на единицу объема воздуха (м3);

-     объемная: объем пыли (м3) на единицу объема воздуха (м3).

Почти исключительно применяемой на практике является первая - мг/м3.

В зависимости от местоположения технологического оборудования у объектов пылеобразования (в целом, пылевыделение) пылевой аэрозоль может образовываться как внутри производственных помещений (в выработках шахт), так и находиться за их пределами (на прилегающих территориях).

Существенное значение при оценке свойств пыли (пожароопасности, силикозоопасности и т.п.) имеет значение ее дисперсный состав, т.е. количественное соотношение частиц различной крупности. Пыль, образующаяся в промышленных условиях, полидисперсна, т.е. размеры ее частиц колеблются в широких пределах.

За 10-летний период с 1985 по 1995 год уровень профзаболеваемости возрос примерно в 10 раз. В 1995 году темпы роста замедлились и показатель прироста составил 1,2 раза. В 1996 году профессиональная заболеваемость снизилась в 1,8 раза по сравнению с 1995 годом, в 1997 году профессиональная заболеваемость в области сохраняется на уровне 1996 года. Областной показатель на 1000 осмотренных составил в 1995 - 6.3, в 1996 - 3.6, в 1997 - 3.5. Профессиональная заболеваемость в угольной промышленности в 1996 году составила 6.7 на 1000 осмотренных, что почти в 2 раза ниже показателя 1995 года, в 1997 - 6.1.

За период с 1994 года по 1997 год по области отмечается уменьшение направленных в клинику пациентов (с 54 до 26 тысяч человек) и лиц с впервые установленными профессиональными заболеваниями (с 4337 до 1403).

Число рабочих с впервые установленными профессиональными заболеваниями значительно превышает число служащих и ИТР с таковыми. Соотношение между рабочими и пенсионерами по возрасту, длительно неработающими на момент признания профзаболевания, составляет примерно 3:1 за анализируемый период.

При общем снижении профессиональной заболеваемости в области наиболее высокий ее уровень, превышающий как областные так и отраслевые показатели, сохраняется в городах Горловка, Селидово, Красноармейск, Шахтерск, Донецк. Удельный вес профзаболеваний, впервые установленных работникам угольной промышленности составляет 93%.

В структуре профзаболеваний ведущее место занимают болезни органов дыхания пневмокониоз 35,5% и хронический бронхит - 24,4% на третьем месте хронический пояснично-крестцовый радикулит- 15,8%, на четвертом - вибрационная болезнь (14,5%).

Периодические медицинские осмотры шахтеров осуществляются в соответствии с Приказом №45 министерства здравоохранения Украины от 21 03 94 г проводятся на базе лечебно-профилактических учреждений врачебными бригадами и по обращаемости.

Сущность воздействия пыли как источника профессиональной вредности на организм человека в несколько упрощенной с точки зрения медицинской редакции может быть представлена следующим образом.

Различают два вида дыхания, под которым понимается усвоение кислорода всеми клетками организма и выделение из них углекислоты как результата окислительных процессов внешнее (легочное) и внутреннее (тканевое).

Признаки совершенно специфичной болезни легких, получившей название пневмокониоз, обнаружили еще при исследовании мумий извлеченных из египетских пирамид. Основоположники промышленной гигиены Агрикола (XVI век) и Ромаццини (XVII век) исследовавшие заболевание, вызванное вдыханием запыленным воздухом, назвали его (как и М. Ломоносов в России) горной болезнью.

Пневмокониоз (от греч пневмон - легкие и конио - пыль) - это группа заболеваний легких относящихся к профессиональным болезням. Термин впервые бьп предложен в 1866 г немецким врачом Ценкером. Известно что пыль может вызывать глазные, кожные заболевания, болезни верхних дыхательных путей и легких. Особое в этом перечне место занимают ядовитые пыли. Но среди них особое место занимают пневмокониозы, к числу которых относятся силикозы, антракозы (от греч. антрак - уголь), абестозы, цементозы, табакозы и т. п.

Дыхательная поверхность легких составляет в среднем примерно 50 м2. Процесс потребления кислорода в них осуществляется многочисленными альвеолами, площадь поверхности каждой из которых составляет около 0.3 мм, т. е. их в легких около 200 млн. Альвеола (лат) это своеобразный желобок, выемка как бы пузырек в легких на разветвлениях бронхов обвитый сетью капилляров.

Пока нет общепринятой классификации пыли по крупности в связи с вредностью пыли. Но установлено, что пыль размером более 10 мкм (10-6 м) практически задерживается в носоглотке размером менее 5 мкм поступает в легкие из которых 0,4-2 мкм особенно опасны.

В легких есть своеобразные санитары - фагоциты (буквально "пожирающая клетка"), которые как бы обволакивают, захватывают пылевые частички и по лимфатическим каналам выносят эти пылинки. При значительной запыленности фагоциты не «справляются с работой», часть из них погибает, а пылинки остаются в легких. Скопление пыли приводи г к развитию пылевого фиброза (буквально волокнообразованию). Происходит 1 замещение (омертвление) альвеол и легочной ткани делающее попадание кислорода в кровь не только затруднительным, но и невозможным. Наиболее опасной формой пневмокониоза является силикоз развивающийся при наличии в пыли свободной двуокиси кремния.

Но вместе с тем Донецкий НИИ гигиены труда и профзаболеваний, изучавший зависимость патогенного действия угля на легкие в зависимости от минералогического дисперсного состава угля и степени метаморфизма, пришел к новому и несколько неожиданному результату, отличающемуся от общепринятого. Оказалось, что наибольшая связь частоты заболеваний пневмокониозом (примерно 70%) имеет место с выходом летучих веществ угля (Vdax, %), а не с содержанием свободной двуокиси кремния или зольности.

Различают период дорентгеновского развития пневмокониоза, когда признаки фиброза не обнаруживаются, и период его проявления. В первый период, характеризующийся катаральным бронхитом с появлением микрофлоры, заболевание имеет обратимый характер. Но сам пневмокониоз неизлечим, поэтому первостепенное значение имеет его профилактика, в том числе периодические медикосанитарные осмотры. Наблюдательные, достаточно опытные рентгенологи при наличии нескольких снимков вполне могут во временной динамике обнаружить (предположить) первый период заболевания.

Мероприятия по предупреждению заболеваний пневмокониозом разделяются на 3 группы:

I - Инженерно технические - предупреждение пылеобразования, - пылеподавление, - изоляция образующейся пыли, - удаление пыли;

II - Медико-санитарные - периодические осмотры, - электроаэрозольная терапия;

III - Социально-правовые сокращение продолжительности работы в запыленных условиях, - дополнительные отпуска - специальное питание, - введение норм на запыленность воздуха.

6.      Горючие и взрывчатые свойства пылевых смесей

Большую опасность в отношении горения, взрыва и разрушений представляет пыль, находящаяся в воздухе. В соответствии с ранее сказанным в дальнейшем будет подразумевайся пыль в состоянии аэрозоля.

Химическая реакция между газом и твердым веществом протекает на поверхности последнего Скорость такой реакции зависит от величины поверхности соприкосновения реагирующих веществ. В зависимости от величины линейной скорости распространения реакции в том или ином объеме различают горение (скорость не более 10 м/с), дефлаграцию (скорость не превышает скорости звука) и взрыв (скорость равна или больше скорости звука). Особенность горения состоит в том, что условия необходимые для быстрого протекания реакции, созданы ею самой. Эти условия заключаются либо в высокой температуре, либо в высокой концентрации активных продуктов, ускоряющих (катализирующих) реакцию. Для воспламенения пыли необходимы два условия достаточное количество кислорода и нагрев частиц горючих веществ до определенной температуры.

Различают два режима протекания реакции: диффузионный (скорость реакции определяется молекулярной или турбулентной диффузией исходных компонентов) и кинетической (скорость процесса горения определяется скоростью протекания химической реакции). Определение режима протекания реакции обязательно при решении задачи взрывчатости пыли. С учетом фазового состояния горючего вещества и окислителя различают три вида горения:

-     горение газообразных горючих (система газ-газ);

-     гомогенное горение;

-     горение твердых и жидких горючих (система твердое тело - газ или жидкость - газ)

-     гетерогенное горение, - горение взрывчатых веществ (конденсированная система).

На взрывчатость угольной, серной, сульфидной и др. пыли влияет ее химический состав, дисперсность (сила взрыва достигает максимума чаще всего при крупности(диаметре) пылинок менее 10-5-10-6 м, влажность пыли чем она больше, тем ниже вероятность взрыва, который при некоторых значениях влажности становится невозможным. Роль влаги двояка во-первых, она способствует коагуляции мелких частиц в более крупные, во-вторых, происходит уменьшение теплового баланса.

Существенное влияние на степень взрывчатости пыли оказывает состав атмосферы, в которой происходит взрыв. Наличие в ней органических частиц, катализаторов и т.п. способствует как взрывчатости, так и мощности взрыва.

Согласно тепловой теории взрыв пыли можно представить следующим образом. За счет тепла источника воспламенения пылинки нагреваются и при этом выделяются взрывчатые продукты нагрева образующие вокруг пылинок газовую оболочку. Как только концентрация газов в этой оболочке достигнет взрывоопасных значений, происходит ее воспламенение. Тепловой импульс от горящих частиц за счет излучения и теплопроводности передается к негорящим, которые воспламеняются и являются источником воспламенения для следующих. При этом происходит увеличение температуры за счет того, что выделяющееся при реакции окисления тепло не успевает отводиться в окружающую среду. Это вызывает ускорение течения реакции и создает условия для развития быстрого лавинообразного процесса горения, т.е. взрыва.

Страницы: 1, 2