Промышленная безопасность на опасных производственных объектах угольной промышленности, уменьшение взрывоопасности

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

Томский государственный архитектурно-строительный университет















Реферат

Тема: Промышленная безопасность на опасных производственных объектах угольной промышленности, уменьшение взрывоопасности

















Выполнил студент гр.416/1 Волохин Д.О_____  

Дата: 23.08.2008 

Принял: профессор С.А Карауш_____  







































Томск 2008

Содержание:

1. Введение

2. Основная часть:

2.1 Обеспечение промышленной безопасности на опасных производственных объектах угольной промышленности.

2.2 Проблемы обеспечения промышленной безопасности на шахтах Кузбасса.

2.3 Управление промышленной безопасностью на горнодобывающем предприятии на основе интеграции.

2.4 Состояние промышленной безопасности на предприятиях угольной промышленности в 2006 г. 

2.6 Снижение взрывоопасности метана при подземной добыче угля с использованием технологии <<ПГУ - Метан >>.

2.7 Опыт внедрения на горнорудных предприятиях электронных версий плана ликвидации аварий.

3. Выводы.

4. Список использованной литературы.



























































Введение:





Производственная деятельность человека связана с выработкой, хранением, преобразованием различных видов энергии. Управляемое уменьшение накопленных в технических устройствах энергетических потенциалов сопровождается совершением полезной для человека работы. Неуправляемое самопроизвольное высвобождение накопленной энергии, обусловленное ее диссипативными свойствами, приводит к авариям и травмированию человека. Предупреждение и сокращение последствий техногенных происшествий выступает граничным условием при получении человеком все новых материальных благ.

Производство энергии составляет основу индустриальной цивилизации и служит необходимым условием существования современной материальной культуры. Важным условием стабильного экономического развития нашей страны и благосостояния граждан является обеспеченность основными минеральными энергоносителями — нефтью, газом и углем. 

Организационные и технические основы разработки твердых полезных ископаемых, которыми щедро одарена наша земля, заложены и опробованы соотечественниками еще около трех веков назад во времена петровской России. Последовавшее первоначально экстенсивное расширение добычи поставило и первые проблемные вопросы по обеспечению безопасного труда сначала в горном деле, а затем — в фабричном и промышленном производстве. На повестку дня вопросы безопасности остро вставали в периоды советской индустриализации, послевоенного восстановления СССР и мощного промышленного роста в так называемый «застойный период». Накопленный десятилетиями бесценный опыт обеспечения безопасного труда должным образом не актуализируется и сегодня все более утрачивается. Благодаря усилиям отдельных энтузиастов лучшее из отечественного опыта осталось в современном российском законодательстве и используется в отечественном производстве.   Однако этот ценный опыт в виде комплекса организационно-технических мер безопасности подвергается деструктивной критике и испытывает невиданное прежде давление так называемой «лучшей мировой практики» в виде реформы технического регулирования.

Во многом ресурсообусловленный сегодняшний экономический рост при умелых действиях государства и хозяйствующих субъектов может перерасти в подъем внутреннего промышленного производства. Как и в прошлом, такой рост неминуемо обнажит проблемы обеспечения промышленной и экологической безопасности и потребует адекватных организационных и технических мер, но уже на качественно новом уровне.































2. Основная часть:

2.1 Обеспечение промышленной безопасности на опасных производственных объектах угольной промышленности.



Наблюдаемая динамика объемов производства промышленной продукции в нашей стране (рис. 1, а) в целом сходна с динамикой добычи угля (рис. 1, б).

По данным ЦСУ РСФСР, Госкомстата РСФСР и Госкомстата России (1971-1993 гг.), Госгортехнадзора России (1994-1999 гг.) и Ростехнадзора (2000-2006 гг.), добыча угля за годы демократических реформ снизилась примерно в 2 раза.







Трудно объяснить спад добычи внезапным истощением полезных ископаемых именно в 1991 г. при одновременном обнаружении изобилия роскоши. Причины кроются в изменении производственных отношений, за которым неизбежно следуют его вторичные проявления, и, в частности, изменения в обеспечении промышленной безопасности.













Гласность породила противоречивость и множественность статистических данных об объемах добычи и о смертельном травматизме в угольной промышленности. По источнику информации и уровню доверия первичные статистические данные были разделены на официальные (государственные доклады и отчеты), полуофициальные (открытые публикации госслужащих, отчеты НИР госучреждений) и «независимые» (документы неправительственных организаций о реструктуризации), а затем обобщены (рис. 2).

В абсолютном выражении число смертельно травмированных и число аварий в угольной промышленности с 1994 по 2006 г. неуклонно падает (см. рис. 2), несмотря на рост добычи угля с 261,6 до 294,1 млн. т. Однако ростом добычи (см. рис. 1) эти колебания вокруг исторического минимума для угольной отрасли Российской Федерации назвать достаточно сложно — 290 млн. т добывали в 1960 г, А наблюдаемое снижение числа аварий, без их различения по типам и ущербу, по структуре добычи, не позволяет с приемлемым уровнем доверия заключить об улучшении состояния промышленной безопасности в угольной промышленности.

В последнее время популярна тенденция использования при оценке состояния безопасности в техносфере абсолютных показателей, которые фактически непригодны для корректного сравнения различных объектов или их состояний. Улучшение абсолютных показателей по числу аварий и погибших можно объяснить закрытием наиболее опасных нерентабельных шахт, а также снижением объемов и изменившейся структурой добычи угля в пользу открытого способа (в застойные времена около 70 % угля добывалось в шахтах, а сегодня, наоборот, до 70 % угля добывается на разрезах).

В СССР и на Западе для оценки состояния безопасности работ в угольной промышленности широко использовался коэффициент частоты травматизма со смертельным исходом Кч на 1000 занятого производственного персонала. Например, в 1997 г. в США и Российской Федерации Кц по отрасли составлял соответственно 0,03 и 0,94; на шахтах — 0,05 и 2,38. что не свидетельствует о преимуществах реструктуризации.

Причины ухудшения состояния аварийности и травматизма не раз указывались в докладах руководства Госгортехнадзора России. Например, еще в 1999 г. отмечалось, что к таким причинам относятся:

эксплуатация морально и физически изношенного горного оборудования и аппаратуры контроля опасных факторов;

несвоевременное проведение реконструкции вентиляционных систем шахт, несовершенство технологии добычи угля;

сокращение объемов дегазации угольных пластов;

неудовлетворительная работа производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности, резкое падение технологической и трудовой дисциплины.

Для уточнения текущего состояния промышленной безопасности в угольной промышленности необходимо обратиться кудельным показателям аварийности и травматизма и сравнить их с положением в недавнем прошлом, а также с настоящим в других странах1. Данные о смертельном травматизме в угольной промышленности России, Китая, США и Украины приведены в таблице.

Фоновые значения риска гибели человека в авариях и при несчастных случаях на опасных производственных объектах (ОПО) за последние 10-15 лет показывают, что по потерям человеческих жизней:

1 т продукции химической, нефтехимической нефтеперерабатывающей промышленности в целом эквивалентна 1 т добытой нефти и 1 м3 добытой горной массы (7-10 смертей на 100 млн. т или м3), тогда как валовые объемы первых двух производств соотносятся приблизительно как 1:2;

1 т продукции металлургического производства по порядку величин эквивалентна 1 т добытого угля (от 20 и до 65 смертей на 100 млн. т продукции), тогда как валовые объемы этих производств также соотносятся приблизительно как 1:2;

1 км магистрального трубопровода эквивалентен 1 км подземного трубопровода сети газоснабжения (3-4 человека на 100 тыс. км), тогда как общие их протяженности соотносятся приблизительно как 1:1,5;

единичное «подъемное сооружение» на порядок опаснее «котельной установки, сосуда, работающего под высоким давлением, трубопровода пара и горячей воды» (15 и 1,5 смерти на 100 тыс. объектов), тогда как общее число этих поднадзорных объектов соотносится приблизительно как 2:1.

В человеческих жизнях дороже всего, в производственной части российской техносферы, оцениваются эксплуатация подъемных сооружений и добыча угля.

Трудовая занятость граждан выступает ключевой составляющей при оценке социально-экономического состояния любого государственного жизнеустройства. Доступные статистические данные о занятости в угольной промышленности наиболее противоречивы, особенно в период «реструктуризации» 1992-2002 гг. Тогда же постепенно произошла подмена понятия «занятый производственный персонал» на «занятый в отрасли».

С 1986 по 1996 г. производительность труда одного работающего в отечественной угольной промышленности уменьшилась в 2,7 раза с 919,4 до 371,4 т/год, добыча угля — на 70 % (с 408 до 242 млн. т), а коэффициент Кч на 1000 занятых снизился в 2,5 раза с 0,53 до 0,21. За последующее десятилетие (1997-2007 гг.) производительность возросла в 3,65 раза с 404,9 до 1475 т/год. При этом прирост добычи составил около 23 % — с 242,7 до примерно 300 млн. т, а Кч вырос в 1,6 раза с 0,43 до 0,69 на 1 тыс. занятых.

Соотношение между изменениями показателей производительности труда, объемов добычи, аварийности и смертельного травматизма за последние 20 лет в целом подтверждает достижение озвученных приоритетных целей1 реструктуризации угольной промышленности в современной России: 1) «формирование конкурентоспособных угольных компаний; создание конкурентного угольного рынка» в ущерб вторичным и декларативным целям; 2) «улучшение условий труда и безопасности работы в угольной промышленности»; 3) «социально-экономическое и экологическое оздоровление угледобывающих регионов».

Посредством денационализации государственной собственности достигнута только первая цель. Закрыты наиболее опасные шахты (до 170), нерентабельные в «открытой рыночной экономике», создан локальный «конкурентный угольный рынок».

Человеческий фактор играет ключевую роль в вопросах обеспечения промышленной безопасности и на него существенно влияет социально-экономическое положение работников.

За последние пять лет (2002-2007 гг.), при росте производительности труда в угольной промышленности в 2,12 раза, среднемесячная оплата труда с некоторым опережением возросла в 2,7 раза (с 5,97 до 16,054 тыс. руб.). По смертельному травматизму в 2006 г. на 1000 работающих угольная отрасль занимала 47 место из 1400 регистрируемых видов деятельности, притом, что за прошедшие 20 лет численность работающих сократилась к 2006 г. более чем в 2 раза (с 443,8 до 219,2 тыс. чел.).

В сравнении с другими категориями социально-экономическое положение работников угольной промышленности, по учитываемым Росстатом индикаторам, оценивается чуть выше среднего, Однако, если принять во внимание: 1 — значительное расслоение российского общества по доходам и социальному положению; 2 —повышенную опасность профессии; 3 — невиданную для бывших советских шахтерских поселений латентную безработицу, то в соответствии с первым и третьим пунктами можно утверждать об ухудшении трудового положения большинства работников угольной отрасли.

 Новоявленные собственники прагматично рассматривают работников как один из видов возобновляемых ресурсов. Фактически собственник не несет ответственности за обеспечение безопасных условий труда. Ответственность персонифицируется в «газетных авариях» на наемного управленца (главного инженера, инженера по ОТ и ПБ, мастера), а в авариях без огласки — на непосредственных участников работ. Виновными выгоднее всего признать самих потерпевших, а лучше и погибших. Обычно констатируется нарушение ими тех или иных положений обязательных норм и правил. Социально-экономические причины нарушений требований безопасности по определению не могут затрагиваться в актах технического расследования причин аварий и несчастных случаев. Например, читинская прокуратура 13.06.07 сообщила о завершении следствия по делу об аварии на Да-расунском руднике (принадлежит британской золотодобывающей компании Н1дп1апс1 Со1д М1птд) в 2006 г. [1]. Подземный пожар на шахте «Центральная» этого рудника начался 7 сентября 2006 г. и продолжался почти неделю, погибли 25 из 64 горняков, работавших под землей. Действия руководства рудника читинская прокуратура классифицировала как «нарушение правил безопасности при ведении горных, строительных или иных работ, повлекшее по неосторожности смерть двух или более лиц» (часть 3 статьи 216 УК Российской Федерации). Прокуратура также предъявила обвинение государственному инспектору Балейского горнотехнического отдела Читинского межрегионального управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора (часть 3 статьи 293 УК Российской Федерации, «Халатность, повлекшая по неосторожности смерть двух или более лиц»). По мнению следствия, он должен был следить за соблюдением мер «противопожарной безопасности» (?) на шахте [Терентьева А., Копылов А. Под Ростехнадзором шахты горят. — Газета «КоммерсантЪ». От 14.06.07 № 101 (№ 3677)], но не сделал этого, что и привело к трагедии. В газете также указано, что «если вина руководства рудника и Ростехнадзора будет доказана судом, им грозит до семи лет лишения свободы». Газета карикатурно считает, что Ростехнадзор может быть лишен свободы. И наоборот, в газете нет даже намека на ответственность собственников британской золотодобывающей компании Н1дп1апс1 О.о1с1 Мттд. И в этом есть своя капиталистическая логика — авария ведь произошла в Читинской обл., а не в Великобритании, притом, что прибыли от размещенного в России производства перенаправляются за рубеж.

Проведенный статистический и сравнительный анализ данных по аварийности и смертельному травматизму в отечественной промышленности показал следующее:

1. В угольной промышленности наблюдается незначительное увеличение числа смертельно травмированных на 1 млн. т добытого угля с 0,53 ± 0,03 (1985-1991 гг.) до 0,57 ±0,12 (1992-2007 гг.).

	Положительная корреляция между удельным числом смертельно травмированных на 1 млн. т добычи и производительностью труда в угольной промышленности (коэффициент корреляции +0,44) наблюдалась в 1985-1991 гг. В 1992-2007 гг. зависимость между этими же показателями скорее отсутствует (коэффициент корреляции -0,61).

	Коэффициент Кц на 1000 занятых в угольной промышленности незначительно снизился с 0,43 ± 0,05 в 1985-1991 гг. до 0,40 ± 0,07 в
1992-2007 гг.

	Наблюдалась ярко выраженная зависимость между Кч и производительностью труда в угольной промышленности (коэффициент корреляции +0,92)в 1985-1991 гг. В 1992-2007 гг. эта же зависимость
положительна, но менее выражена (коэффициент
корреляции +0,47).

	Связь между абсолютным числом аварий и производительностью труда(коэффициент корреляции -0,65), а также между числом аварий и объемами добычи угля (коэффициент корреляции -0,33) в 1994-2006 гг. в угольной промышленности скорее отсутствовала.

	Наблюдалась достаточно выраженная зависимость между числом смертельно травмированных и производительностью труда в угольной промышленности (коэффициент корреляции +0,78 в 1985-1991 гг.). В 1992-2007 гг. эта же зависимость скорее отсутствует (коэффициент корреляции-0,44).

	Число несчастных случаев со смертельным исходом умеренно зависело от объемов добычи угля в 1985-1991 гг. (коэффициент корреляции +0,51) и мало — в 1992-2007 гг. (коэффициент корреляции+0,18),

	Угольная промышленность в 2006 г. входила в двадцатку по числу занятых в различных сферах деятельности (202,8 тыс. чел.). В этом же году в сфере деятельности «65.12. Прочее денежное посредничество» было занято 254,8 тыс. чел.

	Угольная промышленность в 2006 г. занимала третье место по абсолютному числу несчастных случаев со смертельным (76 чел.) и тяжелым (215 чел.) исходом, уступая лишь общестроительным работам (298 и 699 чел.). Общее число несчастных случаев в угольной промышленности в
2006 г. составило 2279, а на общестроительных работах—4001.

10.	По смертельному травматизму на 1000 работающих в 2006 г. угольная отрасль занимала 47-е место из 1400, регистрируемых Фондом социального страхования, видов деятельности (0,37 погибших на 1000 занятых). Наиболее опасной по этому показателю в 2006 г. была деятельность по монтажу металлических строительных конструкций — 1,13 погибших на 1000 занятых (погиб 31 чел. из 27 462 занятых).

11. Доля угля, добытого подземным способом, в 2002-2006 гг. составляла 37,4 ± 2,3 %. До 1975 г. она достигала более 70 %. Большая часть травм со смертельным исходом приходится на подземные горные выработки (82-83 % в 1998-1999 гг.). В период реструктуризации закрыто около 170 наиболее опасных шахт. В этих условиях должно было бы наблюдаться резкое снижение аварийности и травматизма.

Даже самая противоречивая статистика показывает (см. пп.1-11), что в результате реструктуризации не произошло заявленного «улучшения условий труда и безопасности работ в угольной промышленности». Если принять во внимание двадцатилетний период совершенствования техники и технологий добычи угля, а также прекращение функционирования нерентабельных объектов (т.е. самых опасных) и изменение структуры добычи в пользу открытого способа, то можно констатировать относительное ухудшение условий труда и безопасности работ в угольной промышленности Российской Федерации по сравнению с РСФСР.

Безопасность или небезопасность промышленного производства функционально взаимоувязаны с развитием производительных сил общества в сложившихся производственных отношениях.

Смена формы собственности на средства производства привела к обострению противоречий между интересами новых собственников опасных производственных объектов и потребностями граждан России в защите их жизни и здоровья, окружающей среды, а также имущества третьих лиц от аварий на ОПО.

Производственные интересы собственников ориентированы на прибыль, а требования безопасности прагматично относятся ими к «административным барьерам». Несоответствие между желаемым и действительным усугубляется возрастанием угроз техногенного, природного и антропогенного характера, обусловленным современным развитием производительных сил. Весомую лепту в обеспечение безопасного труда в промышленности вносят и постсоветские изменения в формирование средствами массовой информации общественного мнения по данному вопросу.

Перемены, касающиеся жизнеустройства нашей страны, требуют выработки и внедрения адекватных принципов и приемов по обеспечению промышленной безопасности как традиционной части системы безопасности Российской Федерации. Поэтому основу неотложных изменений должно составлять укрепление государственных институтов в сфере обеспечения промышленной и экологической безопасности опасных производственных объектов.





2.2 Проблемы обеспечения промышленной безопасности на шахтах Кузбасса.

В результате проведенной реструктуризации угольной отрасли Кузбасса, ликвидации нерентабельных и с низким уровнем технического оснащения шахт, применения новых технологий и техники в последние годы в угольной отрасли Кузбасса ежегодно увеличивается объем добычи угля. За последние 10 лет подземная добыча увеличилась в 1,5 раза, при этом число травмированных на шахтах снизилось с 6169 до 1395 человек; вместе с тем количество аварий и смертельных несчастных случаев снизилось незначительно и остается на высоком уровне. Как и 10 лет назад, соотношение травмирующих факторов остается практически постоянным - это: взрывы и вспышки метана - 40-50 %; транспортные средства - 20—30 %; обрушения - 15-20 %. При этом в горном хозяйстве за этот период произошли существенные положительные изменения.

В подавляющем большинстве случаев в качестве крепи горных выработок стала применяться анкерная крепь с твердеющим составом, что, безусловно, привело к надежности крепления горных выработок, хотя сечения выработок при этом увеличились на 50 % . Более чем наполовину обновился доставочный транспорт на шахтах. На смену весьма трудоемким и аварийным концевым откаткам пришел монорельсовый дизельный транспорт. На сегодняшний день на шахтах находится в работе более 80 дизелевозов. Ведется планомерная работа по замене морально и физически устаревшей аппаратуры газового контроля типа «Метан» многофункциональными системами контроля нового поколения: аппаратурой «Микон-1Р», системами «Трансмиттон», «Сименс», АКМР, «Девис-Дерби». На более высокую качественную ступень поднялась комфортность рабочего места. Резко уменьшился объем ручного труда, снижена запыленность горных выработок, увеличено сечение горных выработок. Все это, безусловно, привело к снижению потенциальной опасности травмирования людей, по этой причине общий травматизм идет на снижение, однако число аварий и смертельных травм не уменьшается. В чем причина? На мой взгляд, их несколько.  

      Очень сложная ситуация сложилась в обеспечении надежного проветривания горных выработок и борьбы с метаном. Применение новой высокопроизводительной очистной добывающей техники на действующих «старых» шахтах вскрыло серьезные недостатки и неготовность инженерного корпуса этих шахт к новым условиям угледобычи, а также научных работников и проектировщиков - к обеспечению качественного и эффективного подхода к решению вопросов проветривания и дегазации. Подземные угольные предприятия превратились в шахту-лаву, при этом современный механизированный комплекс в обычном режиме работает с нагрузкой 10-15 тыс. тонн угля в сутки, газовыделение на выемочном участке увеличилось в несколько раз, резко увеличилась концентрация горных работ. В этих условиях ранее казавшийся надежным - комбинированный способ проветривания сегодня «затрещал по швам». Выяснилось, что без дегазации не обойтись, а про нее многие специалисты просто забыли, т. к. не придавали серьезного значения этому способу борьбы с газом. Незначительность объемов проведения дегазации угольных пластов также определяется позицией собственников, которые не желают ее проводить в связи с высокой стоимостью работ. Поэтому количество аварий, происшедших по причине взрывов и вспышек метана, внезапных выбросов угля и газа, на шахтах не уменьшается, а число пострадавших в них остается высоким. Так, в 2004 году при взрывах и вспышках метана погибли 67 человек, или 59,8 % от числа травмированных на подземных работах, в 2005 году - 33 человека (53 %). В сложившихся условиях увеличение объемов дегазации угольных пластов на шахтах Кузбасса выходит в разряд первоочередных задач, требующих решения. 

      Сегодняшний технический уровень оснащенности горного хозяйства действующих шахт Кузбасса приближается к уровню шахт угледобывающих стран мира, а вновь вводимые строятся с учетом современных требований. В месте с тем смертельный травматизм в десятки раз выше, чем за рубежом (за исключением Китая и Украины).

Анализ происшедших в последние годы аварий и смертельных несчастных случаев показывает, что все чаще среди их причин присутствует человеческий фактор. Из 40 смертельных несчастных случаев, происшедших за 9 месяцев текущего 2006 года, 22 допущены по причинам несоблюдения технологии работ и паспортов крепления, в 12 присутствовало нарушение производственной дисциплины, 16 произошли из-за неправильных действий пострадавших, что свидетельствует о недостаточной облученности и готовности персонала к работе в подземных условиях, неудовлетворительных знаниях требований безопасности.

Существующая в настоящее время система обучения рабочих не выдерживает никакой критики. Практически отсутствует какое-либо обучение рабочих в процессе производственной деятельности, а регламентированное «Правилами безопасности в угольных шахтах» проведение повторных инструктажей и проверка знаний инструкций по профессиям, которые проводятся без отрыва от производства, в подавляющих случаях сводятся к автоматическому проставлению галочек, и прока от них практически никакого.

Какой бы техникой и средствами контроля мы ни оснащали производство, при отсутствии обученного и квалифицированного персонала, готового неукоснительно исполнять требования безопасности, снижения смертельного травматизма ожидать не приходится. Решение этой проблемы видится в ежегодном обучении трудящихся с отрывом от производства на 3—5 дней. Обучение должно осуществляться по специальным программам, опытными специалистами и преподавателями; после обучения рабочий должен доказать свои знания и готовность вести работы в особо опасных подземных условиях.

В соответствии со статьями 9 и 11 Федерального закона «О промышленной безопасности» организация, эксплуатирующая опасный производственный объект, обязана организовать и осуществлять производственный контроль за соблюдением требований промышленной безопасности. Для решения этой задачи на всех шахтах созданы службы производственного контроля, разработаны положения о производственном контроле. Все пункты этих положений сводятся к одному: каждый на своем рабочем месте, будь ты исполнитель или руководитель работ, должен элементарно выполнять свои должностные инструкции и обязанности. Только и всего: соблюдай, выполняй -и никаких аварийных или непредвиденных ситуаций не должно возникать. Все, кажется, очень просто, но на деле все обстоит по-другому. В стремлении выполнить производственные показатели инженерно-технические работники, вместо того чтобы пресекать нарушения на рабочих местах, сами их нарушают. По этой причине за 9 месяцев 2006 года были смертельно травмированы 6 инженерно-технических работников, 11 смертельным несчастным случаям сопутствовала выдача нарядов работникам в места, не соответствующие требованиям безопасности и представляющие угрозу для жизни пострадавших, 4 смертельных несчастных случая произошли в присутствии инженерно-технических работников или при их непосредственном руководстве работами.

Требования и правила прописаны в расчете на законопослушного человека, человека с моральными устоями и привычками, их надо развивать и воспитывать. А привить или воспитать требуемую мораль с существующим подходом к промышленной безопасности очень непросто. Почему рабочий никогда не пойдет на нарушение правил безопасности, если знает, что придет инспектор? И в то же время спокойно работает с нарушениями в повседневной работе, хотя рабочие места постоянно посещает кто-то из руководителей работ. Основная причина - не действенный производственный контроль, который находится в непосредственном подчинении у директора, а в таких условиях и при существующих требованиях на шахтах положительного результата достигнуть нельзя. Только на шахтах, где директор лично заинтересован в безопасной работе, есть положительные результаты. Но таких директоров единицы. И сколько бы мы ни придумывали разных положений - обстановка с безопасностью меняться не будет. Поэтому, по мнению Управления Ростехнадзора по Кемеровской области, службы производственного контроля должны быть выведены из подчинения руководства шахты и стать структурным подразделением угольной компании. В этом направлении сделаны первые шаги в Угольной компании «Южкузбассуголь».

В настоящее время на шахтах г. Ленинска-Кузнецкого идет эксперимент, или поиск нового подхода к осуществлению производственного контроля. Есть определенные положительные моменты. Суть эксперимента заключается в следующем. При обследованиях горных работ представитель шахты выявляет нарушения, он же пишет предписание и проверяет его выполнение. Все это происходит при участии инспектора или без него. Но за инспектором остается право выборочно или системно оценивать глубину и качество обследований и принимать меры воздействия вплоть до дисквалификации отдельного руководителя, а этой мерой в ближайшее время Управление займется по-настоящему, потому что практика перестановки руководящих кадров нам просто надоела.

Есть определенные проблемы в организации и методике надзорной деятельности инспекторского состава. Методика работы госинспектора, несмотря на смену государственного устройства, нормативно не изменилась, хотя уже давно устарела. Мы пытаемся на свой страх и риск найти адекватный регламент работы инспектора в связи с изменившимися условиями. Инспектор не должен только искать нарушения правил безопасности, т.к. о них прекрасно уведомлены и знают работники шахты - и пусть они принимают меры, а инспектор должен выявлять систему появления и повторения нарушений.

Действующая в настоящее время методика надзора стала неэффективной, она подменяет работу служб производственного контроля и сдерживает их инициативу. Что же происходит на самом деле?

Годами по сложившейся традиции государственный инспектор, действующий в рамках своего должностного регламента, периодически посещает рабочие места и объекты закрепленной за ним шахты, выявляет нарушения, пишет предписания, порой довольно объемные, вручает их руководству и контролирует выполнение. При этом делает приостановки горных работ, накладывает штрафы на нарушителей и руководителей. Посещение одной шахты доходит до 10-15 спусков, при этом некоторые рабочие места посещаются по 2-3 раза в месяц. Внешне все выглядит нормально, т. к. этого жестко требуют существующие нормативы, но к такому плотному режиму работы привыкают ИТР шахты, многие из которых считают это обычным явлением.

Порой руководство шахты не желает производить запуск в работу нового забоя или отдельного механизма без участия инспектора. При этом ИТР шахты, присутствующие на приемке, сами не стараются выявить нарушения, а всячески стараются отвлечь внимание инспектора от явных нарушений требований безопасности. При принятии предписания строго руководствуются в основном только указанными в предписании пунктами нарушений, при этом считают, что инспектор должен увидеть все и уровень промышленной безопасности объекта должен оцениваться глазами инспектора, хотя на самом деле инспектор может не заметить и половину имеющихся нарушений. В случае наложения штрафа практически ни один из нарушителей не возмущается, хотя сумма штрафа составляет от 2 до 3 тыс. рублей. Руководство шахты особо не старается этому препятствовать, не всегда устраивает наказания и разборки и не становится на защиту нарушителя - лишь бы успокоить инспектора и быстрее запустить объект в работу. Считаю, самое негативное в такой обстановке - это то, что такой подход устраивает обе стороны. Одни делают вид, что работают в соответствии с правилами безопасности, другие - что надзирают как надо. Так продолжаться не должно, регламент работы инспектора в ближайшее время будет изменен.

Еще один не маловажный вопрос, влияющий на безопасность ведения горных работ - состояние проектной документации, ее соответствие фактическому ведению горных работ и планам технического перевооружения. Продолжается порочная практика узаконивания проектировщиками сложившихся фактических условий развития горных работ. Поэтому появляются «больные» лавы, где уровень промышленной безопасности недопустимо низок. Этим страдают все без исключения шахты и угольные компании. Необходимо срочно сделать оценку соответствия проектных решений состоянию горных работ, применяемым технологии, технике.

Все вышеобозначенные проблемы шахт, причины аварийности и смертельного травматизма на шахтах Кузбасса требуют решений и принятия срочных мер, а для этого необходима добрая воля и консолидация усилий Администрации Кемеровской области, собственников, надзорных органов и общественных организаций.















2.3 Управление промышленной безопасностью на горнодобывающем предприятии на основе интеграции.



В

 условиях рыночной экономики выживаемость предприятия напрямую зависит от его конкурентоспособности, которая в условиях диверсификации и расширения производства, усложнения структуры предприятий обусловлена согласованностью его взаимодействующих элементов и подсистем.

Основные задачи руководства предприятий — формирование функции элементов и подсистем, обеспечение их гармоничного взаимодействия для достижения общих целей предприятия.

Деятельность горнодобывающего предприятия как социально-экономической системы направлена на удовлетворение экономических и социальных потребностей работников и на получение прибыли для обеспечения развития, повышения конкурентоспособности предприятия. Горнодобывающие предприятия России, несмотря на освоение нового оборудования, и эффективных технологий, характеризуются высокими аварийностью и производственным травматизмом, а также вредным влиянием на экологию. Вследствие этого они не выполняют своего предназначения, что приводит к существенным социальным и экономическим потерям, как для самих предприятий, так и для региона.

Предприятия, стремясь сохранить и расширить свою рыночную нишу, увеличивают объемы выпускаемой продукции, однако это не сопровождается обеспечением безопасности производства. Более того, часто происходит увеличение количества инцидентов, травм и аварий. Причина заключается в несогласованном взаимодействии общей системы управления горнодобывающим предприятием (ОСУГДП) и системы управления промышленной безопасностью (СУПБ).

На наш взгляд, очевидна необходимость интеграции. В данном случае интеграция понимается как согласованное взаимодействие СУПБ и ОСУГДП, направленное на повышение эффективности и безопасности производства, посредством приведения в соответствие горизонтальных и вертикальных связей этих систем на основе действия единого механизма управления. Интеграция будет способствовать снятию взаимных барьеров, созданию выгодных для обеих систем благоприятных условий функционирования, что обеспечит реализацию целей предприятия.

На ряде предприятий горнозаводской зоны Урала с 1999 г. в системе управления промышленной безопасностью ежегодно разрабатываются и реализуются целевые программы по обеспечению безопасности производства (далее — Программа).

Программы разрабатываются на основе принципа, известного как цикл Деминга: «планируй — выполняй — контролируй — совершенствуй». В соответствии с этим же принципом осуществляется деятельность ОСУГДП. Таким образом, механизмы функционирования обеих систем совместимы по форме и аналогичны по содержанию. Программа позволяет реализовать системный подход к обеспечению промышленной безопасности путем осуществления мероприятий в основных производственных подсистемах (управление персоналом, техническая, технологическая, организационная и информационная). В 1999-2000 гг. Программы разрабатывались преимущественно на высших уровнях управления, без участия линейных руководителей, которые несут ответственность за реализацию мероприятий в своих подразделениях. Для повышения эффективности разработки и реализации Программ с 2001 г. в работу стали вовлекаться руководители среднего уровня управления предприятием — начальники цехов и участков (рис. 1).

Функционально Программа разрабатывается по следующей схеме (рис. 2).

Контроль за реализацией Программы осуществляется на четырех иерархических уровнях управления (см. рис. 1). В соответствии сданной схемой на первых двух уровнях (территориальный надзор и стратегический) установлен контроль за состоянием основных производственных подсистем, а на третьем и четвертом (тактический и оперативный) — контроль за технологическими процессами на опасных производственных объектах, т.е. для отдела Ростехнадзора Программ -

Рис. 1. Организационная структура Программы

1 — контроль; 2 — защита Программы обеспечения безопасности производства

ма — объект контроля, а для предприятия — алгоритм работы по обеспечению промышленной безопасности в течение определенного периода.

Поскольку работа в соответствии с Программой по обеспечению безопасности выполняется теми же субъектами и на тех же уровнях управления, что и производственная деятельность, то она служит связующим звеном между двумя системами. Следовательно, Программу целесообразно использовать как средство интеграции СУП Б в ОСУГДП.

В ходе осуществления процесса интеграции в горно-обогатительном производстве (ГОП) в ОАО «Комбинат «Магнезит», 000 «Бакальское рудоуправление» проведены исследования с применением метода экспертных оценок.

Характеристика показателей процесса интеграции СУПБ в ОСУГДП в оценочных баллах приведена ниже:

Баллы



Цели:

	противоречивые	1-3

	индифферентные	3-5

	согласованные	.....5-10

Связи:

		отсутствуют	……………..........1-3

		неустойчивые	…………………..3-5

		постоянные устойчивые.................5-10

Совместимость механизмов управления:

		несовместимость....	…...1-3

		частичная……………………........3-5

	полная	...5-10

 

Рис. 2. Функциональная структура разработки Программы                            При определении степени интеграции СУПБ в ОСУГДП общий оценочный балл, равный 3 ед., (противоречивые цели, отсутствие связей и полная несовместимость), свидетельствует о дезинтегрированном функционировании этих систем на предприятии. И наоборот, оценочный балл, равный 30 ед. (согласованные цели, устойчивые постоянные связи, полная совместимость), — показатель высокой степени интеграции систем.

В математическом выражении составляющими степени интеграции х являются степени интеграции по целям X), связям х2, совместимости х3, т.е. уравнение степени интеграции принимает следующий вид:

Г=/(дс1л2х3)-


Рис. 3. Зависимость коэффициента безопасности от приращения степени интеграции по цели в ОАО «Комбинат «Магнезит» и ООО «Бакальское рудоуправление» в 2000-2006 гг.:

7,2,3 — К6 соответственно общий, по данным ООО «Бакальское рудоуправление» и ОАО «Комбинат «Магнезит»; 4, 5, 6 — аппроксимация данных соответственно по общему Кб, по Кб в ООО «Бакальское рудоуправление» и в ОАО «Комбинат «Магнезит»



Рис. 4. Зависимость коэффициента безопасности от приращения степени интеграции по связи (а) и совместимости (б) в ОАО «Комбинат «Магнезит» и ООО «Бакальское рудоуправление» в 2000-2006 гг.:

1,2,3— К& соответственно общий, по данным ООО «Бакальское рудоуправление» и ОАО«Комбинат«Магнезит»; 4, 5, 6 — аппроксимация данных соответственно по травматизму; по Къ в ООО «Бакальское рудоуправление» и в ОАО «Комбинат «Магнезит»

Уровень безопасности характеризуется коэффициентом частоты общего травматизма ^ч/, представляющим собой количество несчастных случаев, приходящихся на 1000 работающих за год:



Рис. 5. Зависимость коэффициента безопасности от приращения степени интеграции по связи и совместимости при постоянной согласованности целей в ОАО «Комбинат «Магнезит» и ООО «Бакальское рудоуправление» в 2000-2006 гг.

	^,= 77Р-1000,	(2)

где г — год, по которому рассчитывается коэффициент частоты; Т— количество несчастных случаев за /-и год; Р— количество работников предприятия за г-и год.

Введем коэффициент безопасности К6 как разность коэффициентов частоты за разные годы 1 и (/ +1):

	*б = *,,-*,М"	О)

С помощью коэффициента безопасности оценивается влияние степени интеграции на производственный травматизм.

Для исследования специфики интеграции СУПБ в ОСУГДП разработана с использованием метода регрессионного анализа математическая модель, раскрывающая механизм этого процесса. На рис. 3-5 представлены результаты математической обработки данных, показывающих влияние на травматизм степени интеграции — раздельно по целям, связям, совместимости.

Анализ данных (с 1999 по 2006 г. — период работы по Программам) показал, что на предприятиях ОАО «Комбинат «Магнезит» и 000 «Бакальское рудоуправление» при росте степени интеграции СУПБ в общую систему управления предприятием (по трем показателям) произошло повышение безопасности производства.

Таким образом, Программа по обеспечению безопасности производства—средство интеграции, способствующее повышению эффективности управления безопасностью на горнодобывающем предприятии.

















2.4 Состояние промышленной безопасности на предприятиях угольной промышленности в 2006 г. 



Г

осударственный контроль в области промышленной безопасности на предприятиях угольной отрасли осуществлялся в 2006 г. на 257 шахтах (в том числе ШСУ, участки, блоки, филиалы и др.), 244 разрезах (включая участки открытых горных работ), 59 обогатительных фабриках. При этом в эксплуатации находилось 11 948 опасных производственных объектов и технических единиц.

Заданный период на предприятиях угольной отрасли произошло 23 аварии, в том числе 10 аварий с групповыми несчастными случаями (смертельно травмированы 16 человек). Общее число смертельно травмированных в 2006 г. 68 человек. Аварийность по сравнению с 2005 г. снизилась на 14,9 %, смертельный травматизм — на 36,5 %.



Уменьшилось число аварий, связанных с взрывами, вспышками, горением газа и угольной пыли, эксплуатацией транспорта и электроустановок. Значительно снизился травматизм со смертельным исходом при эксплуатации машин и механизмов (с 19 в 2005 г. до 10 в 2006 г.).



Следует отметить уменьшение смертельного травматизма на угольных предприятиях Кузбасса (74 в 2005 г., 47 в 2006 г.) и увеличение аварийности на один случай (16 аварий в 2005Т., 17 —в 2006г.).

Уменьшился травматизм со смертельным исходом на угольных предприятиях Восточного Донбасса и Печорского угольного бассейна (.9 в 2005 г. и5в2006г).



Основными причинами производственного травматизма по-прежнему остаются: обвалы и обрушения горной массы, разрушение крепей; вспышки, взрывы и горение метана, угольной пыли; нарушения при эксплуатации машин, механизмов, электрооборудования и горного транспорта.

Причины аварий, которые приводят к взрывам, вспышкам метана, угольной пыли на шахтах — несоблюдение правил проветривания, загазованность горных выработок.

При обрушениях угля, породы, крепи — нарушаются паспорта крепления и почти везде не соблюдаются исполнителями работ элементарные требования правил безопасности.

По результатам расследования причин аварий и травм выявлен низкий уровень производственного контроля. Это говорит о том, что соблюдение требований правил безопасности отошло на второй план. Распределение аварий и травм со смертельным исходом приведено в табл. 1. Состояние аварийности и травматизма на предприятиях угольной отрасли по субъектам Российской Федерации (на 31.12.06) приведено в табл. 2(ниже).







Анализ причин наиболее крупных аварий, происшедших в 2006 г.

28.02.06. В ОАО «Шахта «Краснокаменская» ЗАО УК «ТалТЭК» при выемке угля системой ПШО вблизи ранее изолированного и переведенного в категорию потушенного эндогенного пожара (26.11.05) обрушились породы кровли в камерах с частичным разрушением сохранившихся целиков угля. При этом из камер было выдавлено значительное количество вредных газов (СН4, СО), концентрация их превысила санитарные нормы. Газы попали в действующие выработки участка и исходящую струю, один человек умер от отравления.

Основные причины аварии: нарушение технологии выемки угля (неконтролируемая выемка угля из межгоризонтного целика в зоне геологического нарушения); наличие очага самонагревания угля в изолированном пространстве, накопление пожарных газов в концентрациях, превышающих санитарные нормы; отсутствие контроля за очагом самонагревания угля, что не позволило своевременно принять меры по его ликвидации; недостаточный производственный контроль за состоянием промышленной безопасности и соблюдением технологии выемки угля системой ПШО.

Согласно оперативному плану, было принято решение об изоляции аварийного участка путем возведения двойных перемычек с закачкой в пространство между ними гипса. Возведение перемычек было завершено 02.03.06, но остался непроветриваемый тупик длиной 60 м, который начал заполняться газом. Было принято решение ликвидировать тупик путем возведения брусчатой перемычки. При завершении этих работ (04.03.06) из тупика квершлага пришла воздушная волна (взрыв метановоздушной смеси в изолированной части квершлага), 4 чел. получили травмы от механического воздействия ударной волны, из которых 2 — смертельные.

Основные причины аварии (04.03.06): образование непроветриваемого тупика в квершлаге после возведения взрывоустойчивых перемычек, изолирующих аварийный участок; накопление метана взрывоопасной концентрации в тупике за счет выноса метана через взрывоустойчивую перемычку из выработок аварийного участка; возведение изолирующей перемычки вблизи аварийного участка без требуемого отбора проб воздуха специалистами ВГСЧ; активизация списанного пожара и проникновение высокотемпературного импульса через перемычку в загазованную часть квершлага в результате изменения вентиляционного режима при возведении изолирующих перемычек.

Комиссия не исключает возможности воспламенения метана и по другой причине, связанной с самовозгоранием угля по пласту Горелому.

02.04.06. В цехе-шахте «Коркинская» ОАО «Че-лябинскуголь» при закладке пустот за крепью в забое монтажной камеры лавы № 54 по пласту Подчумлянскому увеличилось горное давление, вызвавшее смещение пород кровли и деформацию крепи. В результате было травмировано 4 чел., из них 2 — смертельно.

Основные причины аварии: внезапное повышение горного давления, наличие пустот за крепью выработки, невыполнение в полном объеме работ по креплению забоя и пород кровли анкерами, низкий уровень производственного контроля за состоянием промышленной безопасности при проведении монтажной камеры и низкая трудовая дисциплина.

22.05.06. В 000 «Шахта им. Ворошилова» 000 «УК «Прокопьевскуголь» при проведении разрезной печи № 7 по пласту Характерному (система отработки — блоковое обрушение из разрезных печей) обрушился уголь в незакрепленной печи, в результате 2 человека получили смертельные травмы (механическая асфиксия). Основные причины группового несчастного случая: проведение разрезной печи № 7 в зоне геологического нарушения снизу вверх (вместо сверху вниз в соответствии с паспортом ведения работ на выемочном участке) без применения специальных мероприятий; ослабление производственного контроля инженерно-техническими работниками участка и шахты за ведением горных работ.

14.08.06. В 000 «Шахта «Первомайская» ОАО «Компания «Кузбассуголь» при проведении конвейерного штрека комбайном КСП-33 произошел внезапный выброс угля и газа, при этом было травмировано 4 чел., из них3 — смертельно.

Основные причины аварии: наличие больших площадей обнажения кровли, образовавшихся при предыдущем выбросе (15.01.05); работа комбайна в нижнем борту штрека, что привело к активизации процесса сдвижения кровли и мгновенному возрастанию нагрузок на призабойную зону пласта; недостаточная оценка геомеханического состояния горного массива в окрестности конвейерного штрека после внезапного выброса-(15.01.05) и последующего обрушения пород кровли в выработке (30.06.06).

Совокупность событий, происшедших 15.01.05 и 30.06.06 привела к изменению напряженно-деформированного состояния сложного по своей структуре горного массива. При этом предусмотренные мероприятия по предотвращению внезапных выбросов не смогли обеспечить необходимый уровень безопасности даже при кратковременном техногенном воздействии на забой штрека.

'Аварии способствовало: проведение конвейерного штрека в зоне влияния неспрогнозированного разрывного нарушения, вследствие чего создавались условия для динамического воздействия пород кровли на краевые части пласта в окрестности выработки с последующим перерастанием процесса высыпания горной массы во внезапный выброс угля и газа; высокая природная газоносность пласта (23-25 м3/т) и значительная глубина горных работ (508 м от дневной поверхности); внутрипластовая нарушенность угля и внутрипластовое давление газа около 10 МПа; некачественное крепление конвейерного штрека после выброса 15.01.05.

Как показал анализ, технические и организационные причины аварии распределились поровну.

Основная доля технических причин аварий — отступление от требований проектной, технологической документации; несоответствие проектных решений условиям производства и обеспечения безопасности; недостаточная изученность технологических процессов. Причем среди технических причин около 80 % приходится на человеческий фактор. В результате более 92 % всех причин несчастных случаев относится к человеческому фактору, который является подавляющим в возникновении несчастных случаев со смертельным исходом.

Анализ основных причин травм и аварий показал, что распределены они следующим образом: 27 % — нарушения технологии производства работ; 27 % — неправильная организация работ; 18 % — неэффективность производственного контроля; 1.8 % — нарушения производственной дисциплины; 10 % — низкий уровень знаний требований норм и правил безопасности.

Таким образом, основные меры, позволяющие улучшить состояние промышленной безопасности на угольных предприятиях, — повышение роли производственного контроля, ответственности за состояние промышленной безопасности всех участников производственного процесса — от первых руководителей до непосредственных исполнителей.

Добыча угля подземным способом характеризуется крайне сложными горно-геологическими условиями, отсутствием рациональных и безопасных технологий, весьма высокой газоносностью и нарастающей опасностью газодинамических проявлений с углублением работ.

Основные вопросы, требующие решений, напрямую влияющих на состояние промышленной безопасности в угольной промышленности, — реконструкция и техническое перевооружение угольных шахт (вентиляция, дегазация, борьба с угольной пылью, прогноз и предотвращение газодинамических явлений).

Ежегодное увеличение глубины горных работ осложняет ситуацию с промышленной безопасностью на шахтах.

Вентиляционные сети шахт чрезмерно усложнены и перенасыщены диагональными сбойками между выработками с поступающими и исходящими струями воздуха, что, в свою очередь, приводит к значительным его утечкам. Комбинированные схемы проветривания практически исчерпали свои возможности. Необходимо ускорить перевод действующих уклонных полей на более безопасную бремсберговую схему проветривания.

Особую опасность представляет высвобождающийся при ведении горных работ аккумулированный в массиве горных пород метан. Наиболее эффективный метод борьбы с газом на шахтах — дегазация пластов и вмещающих пород. Качество дегазации за последнее время ухудшилось, парк вакуум-насосов морально и технически устарел. Необходимо обеспечить шахты контрольно-измерительной аппаратурой, стандартными запорными устройствами, водоотделителями и т.д., ускорить работы по прокладке и замене непригодных к эксплуатации газопроводов.

Актуальной остается проблема борьбы с угольной пылью. Системы орошения выемочных и проходческих комбайнов не обеспечивают в полной мере эффективное пылеподавление при выемке угля и защиту при воспламенении метановоздушной смеси от фрикционного искрения. Практически не ведется работа по устранению пыли в выработках, по которым уголь транспортируют ленточными конвейерами. На многих шахтах, где применяется предварительное увлажнение угольного массива, эффективность этого способа оказалась крайне низкой, и зачастую сводится к формальному проведению предварительного увлажнения вновь вводимых очистных и подготовительных забоев. Необходимо создать аппаратуру контроля за параметрами бурения скважин (длина, диаметр, объем закачанной воды и т.д.).

Актуален также вопрос механизации осланцевания горных выработок (особенно большого сечения), которые вручную качественно обработать невозможно.

С углублением горных работ возрастает горное давление, что способствует усилению динамической активности ударо- и выбросоопасности пластов. Существующие способы профилактической обработки практически не используются, а новые не разрабатываются. Неудовлетворительно ведутся работы по закладке выработанного пространства горных выработок, вследствие чего происходит большое количество эндогенных пожаров. В то же время анкерная крепь, практически исключающая закрепное пространство, применяется в недостаточных объемах.

Работы по исследованию процессов накопления и горения метана в выработанных пространствах, перемещения его в действующие выработки с угрозой взрыва, предусмотренные решением Правительственной комиссии по расследованию аварии на шахте «Есаульская», не проводятся.

Реструктуризация угольной промышленности вызвала негативные моменты в вопросах экологии и охраны недр. Массовое закрытие угольных предприятий путем их затопления отрицательно влияет на рядом работающие шахты и создает угрозу их безопасности (прорывы воды, затопление действующих предприятий).

Однако и при существующем положении дел состояние промышленной безопасности угольных предприятий может быть значительно улучшено. Необходимо установить особый контроль за выполнением в полном объеме угольными предприятиями мероприятий, предусмотренных актами расследования аварий и травм со смертельным исходом. Функционирование служб производственного контроля угольных предприятий должно быть активизировано и приведено в полное соответствие с постановлением Правительства Российской Федерации от 10 марта 1999 г. № 263 «Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасных производственных объектах». При неоднократных замечаниях о неудовлетворительной работе служб производственного контроля, необходимо привлекать лиц, осуществляющих такой контроль, к ответственности за нарушение законодательства.

Горному надзору нужно активнее использовать предоставленные ему права и шире применять меры наказания, предусмотренные законодательством в отношении физических и юридических лиц, допустивших нарушения в области промышленной безопасности.

Учитывая огромное количество проблем при добыче угля подземным способом, можно сделать выводы, что собственникам угольных компаний не удастся в один момент решить проблемы обеспечения промышленной безопасности на предприятиях темпами, опережающими их нарастание. Необходима четкая программа по планированию роста добычи угля, учитывающая вопросы технологического и технического перевооружения угольных предприятий, обеспечения промышленной безопасности горных работ.











2.6 Снижение взрывоопасности метана при подземной добыче угля с использованием технологии <<ПГУ - Метан >>.

В

 последние годы резко возросло число взрывов и вспышек метана при подземной добыче угля, и особенно, — на газоносных шахтах Кузбасса. Многие из этих случаев имеют катастрофические последствия, в том числе и по количеству человеческих жертв. Причины известны. Также известны и мероприятия, выполнение которых позволяет избежать взрывов и их тяжелых последствий. Во-первых, это налаживание правильной системы вентиляции и режима проветривания всех выработок шахты. Во-вторых, стопроцентное обеспечение работоспособности всех систем защиты от метановой опасности и аварийных блокировок аппаратуры. И в-третьих, обязательное проведение предварительной дегазации углепородного массива, разрабатываемого подземным способом. Выполнение первых двух из вышеперечисленных мероприятий в состоянии практически полностью предотвратить взрывы и вспышки метана. Пути и методы реализации таких мероприятий, хорошо известны и не требуют выработки каких-либо принципиально новых научных и технических решений. Однако условие обеспечения выполнения данных двух мероприятий будет служить объективным препятствием для достижения высоких нагрузок на забой и, следовательно, высокой производительности труда при добыче угля, требуемых для получения большей прибыльности предприятия. Это обстоятельство объясняется тем, что только за счет организации системы проветривания выработок, в случае высоких нагрузок на забой, не удастся снизить концентрацию выделяющегося в больших объемах метана в выработках до допустимых пределов. Поэтому всегда будет существовать верхний предел добычи угля по данному фактору.

И только выполнение третьего из перечисленных выше мероприятий (в дополнение первым двум) позволит обеспечить необходимые условия для безопасного, с позиции газового фактора, повышения нагрузки на забой по добыче угля до уровня, соответствующего требованиям рентабельности производства. Однако реализация этого мероприятия как раз и является наиболее сложной проблемой и требует разработки новых научных и технических предложений.

«Обычная» дегазация массива скважинами, пробуренными с поверхности, дает очень низкий эффект. Из практики известно, что результативность дегазации неразгруженного массива не превышает 5-10 %. В 70-80-е гг. проводились крупномасштабные эксперименты по гидроразрыву и гидрорасчленению угольных пластов для повышения эффективности их дегазации. Было установлено, что после такого воздействия угольные пласты настолько сильно нарушаются, что становятся малопригодными для последующей отработки шахтным способом.

Наиболее действенный способ повышения эффективности предварительной дегазации горного массива — разгрузка его с помощью подработки, т.е. выемки нижерасположенного пласта. Однако данная подработка может быть осуществлена только непосредственно в период работы шахты по добыче угля, и дегазация массива не будет носить предварительный характер.

Как известно, в Кузнецком бассейне все угольные пласты залегают в свитах. В принципе существует возможность вначале отработать нижележащий пласт свиты механизированным способом, подработав, разгрузив и эффективно дегазировав вышележащий углепородный массив, а затем в нисходящем порядке отрабатывать все остальные пласты свиты, содержание метана в которых будет к тому времени значительно снижено.

Однако существуют обстоятельства, серьезно препятствующие реализации такого способа отработки свиты газоносных угольных пластов: нижележащий, отрабатываемый в данном случае первый из свиты пласт имеет сложные горно-геологические условия залегания (самые высокие газоносность, горное и газовое давление, склонность к внезапным выбросам угля и газа, горным ударам); большая глубина горных работ.

Поэтому в результате применения такого метода отработки месторождения можно получить обратный эффект, поскольку вероятность катастрофических последствий при отработке самого опасного по газу (нижележащего) пласта значительно повышается.

Успешному разрешению данной проблемы может способствовать использование для предварительной дегазации и разгрузки горного массива разработанной авторами комбинированной технологии «ПГУ-метан» [1, 2], которая предполагает отработку нижележащего угольного пласта методом подземной газификации, разгрузку и дегазацию вышележащего горного массива.

Сущность предлагаемой технологии состоит в том, что на горном отводе поочередно строятся и эксплуатируются два предприятия двух различных типов: станция подземной газификации угля (ПГУ) и угольная шахта. Пример реализации технологии «ПГУ-метан» в условиях разработки типичного горного отвода размером 2x3 км, содержащего свиту из нескольких пологих угольных пластов, показан на рисунке.

На первом этапе разработки месторождения строится станция ПГУ, включающая поверхностный комплекс и подземный газогенератор. Последний подготавливается посредством бурения с поверхности до газифицируемого пласта ряда технологических скважин различного назначения. На строительство станции ПГУ, согласно расчетам авторов, потребуется год.

Одновременно с подготовкой подземного газогенератора сооружается дегазационная система следующей конструкции. На верхний пласт свиты бурят вертикальные дегазационные скважины, расстояние между которыми соответствует диаметру действия дегазационных скважин — 100-300 м. На устья скважин устанавливают газоотсасывающие установки, подключенные к магистральному трубопроводу.

Для газификации выбирается один из нижележащих пластов мощностью не менее 3 м с тем, чтобы обеспечить эффективную подработку вышележащего массива. Залегающие ниже пласты меньшей мощности (в случае их наличия) оставляют неприкосновенными. В процессе газификации данного нижележащего пласта образуется выгазованное пространство, заполненное обрушенными породами, а выше него возникает зона обрушения пород кровли высотой (10*12)т (т — мощность газифицируемого пласта), а еще выше - зона разгрузки. 

В зоне разгрузки углепородный массив расслаивается, растрескивается, разгружается от горного давления. В результате развиваются процессы десорбции и выделения свободного метана. Поскольку в полости подземного газогенератора создается избыточное газовое давление, а в дегазационных скважинах — разрежение, в горном массиве  образуется перепад газового давления с вектором, направленным в сторону дегазационных скважин. В результате восходящие потоки метана, а также утечки образовавшегося в процессе газификации угля генераторного газа «захватываются» дегазационными скважинами и направляются в магистральный трубопровод.

Так, по мере выгазовывания нижележащего пласта будут включаться в работу соответствующие дегазационные скважины, и постепенно будет дегазирован весь вышележащий массив в пределах горного отвода с эффективностью дегазации, достигающей 50 %. Подземные же газогенераторы, по мере их отработки, должны изолироваться путем тампонажа технологических скважин. Затем они естественным образом заполняются подземными водами и гасятся.

Согласно расчетам, в газифицируемом пласте мощностью 3 м в пределах горного отвода размером 2x3 км будет сосредоточено около 24 млн. т угля. Известно, что из 1 т угля при использовании в технологии газификации воздушного дутья производится около 3500 м3 горючего газа. Таким образом, при газификации рассматриваемого нижележащего пласта теоретически можно получить примерно 84 млрд. м3 горючего газа. Однако с учетом потерь и оставления угля в барьерных целиках между соседними подземными газогенераторами реально можно получить примерно 50 млрд. м3 газа. Учитывая данное обстоятельство, целесообразным представляется проектирование станции ПГУ производственной мощностью 5 млрд. м3 газа в год и сроком службы 10 лет. Такой проект газификации одного угольного пласта имеет самостоятельное промышленное и коммерческое значение.

Экономический аспект строительства предприятия подобного рода выглядит следующим образом. Капитальные затраты на строительство станции ЛГУ составят 1-1,5 млрд. руб. в зависимости от производственной мощности, применяемого оборудования и выбранной технологической схемы газификации. При цене реализации низкокалорийного газа, полученного при ЛГУ, составляющей 200 руб. за 1000 м3, и себестоимости производства этого газа 150 руб. за 1000 м3 чистая прибыль от реализации 50 млрд. м3 данного газа достигнет 2 млрд. руб. Кроме того, как следует из сказанного выше, технология «ПГУ-метан» предусматривает добычу и реализацию также и более высококачественного энергетического сырья — метана. На новых месторождениях Кузбасса расчетное содержание метана в углепородном массиве составляет порядка 200 м3 с 1 м2. Следовательно, с горного отвода размером 2x3 км может быть получено более 600 млн. м3 метана при эффективности дегазации 50 %, т.е. при сегодняшней внутрироссийской цене природного газа, равной 1500 руб. за 1000 м3, дополнительно может быть получено еще около 1 млрд. руб. прибыли.

Таким образом, с экономической точки зрения проект газификации нижележащего пласта свиты с дегазацией вышележащего массива является не только самоокупаемым, но и прибыльным.

Вывод: После завершения процесса «газификации-дегазации» углепородного массива строится угольная шахта, которая может использовать все оставшиеся от станции ПГУ здания и сооружения, что позволит дополнительно сэкономить средства. Подземным способом предусматривается отработка оставшихся вышерасположенных пластов свиты в нисходящем порядке. При строительстве шахты дополнительно бурят криволинейно-направленные скважины над выработанным (выгазованным) пространством ранее газифицированного нижележащего пласта, играющие в процессе отработки пластов дегазационно-профилактическую роль. В них с помощью газоотсасывающих установок создается разрежение, и они будут выполнять двоякую функцию. Во-первых, даже в изолированных и затопленных газогенераторах возможны вялотекущие процессы горения угля. В этом случае газообразные продукты горения будут извлекаться по дегазационно-профилактическим скважинам на поверхность, что предотвратит возможность их проникновения в горные выработки шахты. Во-вторых, при отработке пластов подземным способом будет происходить надработка углепородного массива с дополнительной его разгрузкой, и выделяться метан, который также будет поступать в дегазационно-профилактические скважины.

Таким образом, поэтапное применение технологии «ПГУ-метан» и шахтной очистной выемки при отработке свиты газоносных угольных пластов позволит существенно снизить (либо полностью предотвратить) вероятность возникновения опасных метанопроявлений, а также достичь высоких производственно-экономических показателей при добыче угля, газа и метана при ПГУ.

 




















































2.7 Опыт внедрения на горнорудных предприятиях электронных версий плана ликвидации аварий.



В ВГСЧ Урала накоплен богатый опыт по математическому моделированию шахтных вентиляционных сетей и решению вентиляционных задач на ЭВМ. Как показывает практика, только при применении такого метода можно гарантировать достоверность данных, ожидаемых в аварийной ситуации. Все эти данные используются при составлении плана ликвидации аварий (ПЛА). Программное обеспечение было разработано специалистами штаба ВГСЧ Урала с участием ученых ведущих научно-исследовательских институтов и творческих коллективов инженеров-практиков горнорудных предприятий. В 2000 г. по инициативе ВГСЧ Урала был создан центр по разработке и внедрению программного обеспечения для решения оперативно-технических и аналитических задач военизированных горноспасательных частей металлургического комплекса. За истекший период центром было многое сделано для создания комплекса программ для расчета рабочих и аварийных режимов проветривания шахт и рудников. Одним из направлений деятельности центра является разработка технологии создания и корректировки ПЛА по обслуживаемым ВГСЧ предприятиям и графического отображения на мониторе необходимых параметров, характеризующих систему выработок шахт и рудников. Коллективом ВГСЧ Урала, согласно решению ФГУП «СПО «Металлургбезопасность» и в соответствии с письмом Госгортехнадзора России от 27.07.01 «О применении компьютерных технологий при составлении ПЛА», была начата работа по созданию электронной версии ПЛА.

На примере Учалинского подземного рудника ОАО «Учалинский ГОК» разработан первый вариант компьютерной программы (может оперативно решать большинство вопросов, связанных с ликвидацией аварийных ситуаций в рудных шахтах) электронной версии ПЛА, который был продемонстрирован специалистам Госгортехнадзора России.

Электронная версия содержит «бумажный вариант» ПЛА и включает все возможные позиции аварий с планом мероприятий по ликвидации этих аварий, пути и время выхода людей из аварийных участков, маршруты и задания отделениям ВГСЧ. Оператор (диспетчер шахты, ответственный руководитель работ по ликвидации аварии) может в любой момент мгновенно вызвать любую позицию ПЛА и следовать тем инструкциям, которые ей соответствуют. При этом диспетчер шахты за то время, пока отделения горноспасателей прибудут на шахту, должен распечатать задания с указанием схемы маршрута движения соответствующего отделения на аксонометрической схеме шахты и сразу же выдать отделениям ВГСЧ по прибытии их на шахту.

Программа максимально точно фиксирует все команды и действия диспетчера и ответственного руководителя работ по ликвидации аварии с тем, чтобы в последующем можно было детально проанализировать их.

С помощью программы можно максимально точно и быстро рассчитать распределение воздуха в горных выработках и оценить состояние рудничной вентиляции в соответствии с ходом аварии и выполненными работами по ее ликвидации. Программа электронной версии ПЛА состоит из трех отдельных программных модулей: непосредственно ПЛА, модуля фиксирования всех мероприятий и команд на командном пункте ликвидации аварии и модуля вентиляционной модели шахты.

Программный модуль вентиляционной модели позволяет решать все задачи аварийного проветривания при подземных пожарах. Отсюда вытекает решение проблем автоматического определения оптимальных путей и времени выхода людей из аварийных участков.

Таким образом, учитывая опыт применения компьютерных технологий, в случае необходимости, можно получить точную информацию об аварии и принять необходимые меры для ликвидации аварийной ситуации. Следует отметить, что разработанная программа может успешно применяться специалистами горнорудных предприятий при решении задач текущего и перспективного проветривания.

В настоящее время создается компьютерная база, которой будут охвачены все обслуживаемые ВГСЧ шахты и рудники. Данные будут периодически пополняться и, при необходимости, использоваться при ликвидации возможной аварии. В 2006 г. завершены работы по созданию компьютерной программы расчета пожарно-оросительного трубопровода на рудных шахтах.

Вывод: На основе результатов проведенного патентного поиска создана математическая модель пожарно-оросительного трубопровода шахты, которая позволяет рассчитывать трубопроводные сети водоснабжения рудника с учетом наличия редукционных узлов, задвижек и различных потребителей (пожарный кран, водяная завеса, автоматические установки пожаротушения, технологические нужды), моделировать различные источники водоснабжения (противопожарные резервуары, насосные станции). На базе этой математической модели разработан программный код, который оформлен в виде отдельного программного модуля, включаемого в компьютерную программу «Электронная версия ПЛА»- До конца года планируется опробовать программу расчета пожарно-оросительного трубопровода на двух объектах: Учалинском подземном руднике ОАО УГОК и шахте «Ново-Кальинская» ОАО «Севуралбокситруда».

Заложенные в программу структуры позволяют провести дальнейшее ее совершенствование и расширение на любой вид аварии и действий.






3.Выводы

На основании проведенных выше исследований можно сделать следующие выводы:

    1) В угольной промышленности наблюдается незначительное увеличение числа смертельно травмированных на 1 млн. т добытого угля с 0,53 ± 0,03 (1985-1991 гг.) до 0,57 ±0,12 (1992-2007 гг.).

	    2)Положительная корреляция между удельным числом смертельно травмированных на 1 млн. т добычи и производительностью труда в угольной промышленности (коэффициент корреляции +0,44) наблюдалась в 1985-1991 гг. В 1992-2007 гг. зависимость между этими же показателями скорее отсутствует (коэффициент корреляции -0,61).

    3) Число несчастных случаев со смертельным исходом умеренно зависело от  объемов добычи угля в 1985-1991 гг. (коэффициент корреляции +0,51) и мало — в 1992-2007 гг. (коэффициент корреляции+0,18

	    4) Угольная промышленность в 2006 г. входила в двадцатку по числу занятых в различных сферах деятельности (202,8 тыс. чел.). В этом же году в сфере деятельности «65.12. Прочее денежное посредничество» было занято 254,8 тыс. чел.

	    5) Угольная промышленность в 2006 г. занимала третье место по абсолютному числу несчастных случаев со смертельным (76 чел.) и тяжелым (215 чел.) исходом, уступая лишь общестроительным работам (298 и 699 чел.). Общее число несчастных случаев в угольной промышленности в
2006 г. составило 2279, а на общестроительных работах—4001.

   6) Доля угля, добытого подземным способом, в 2002-2006 гг. составляла 37,4 ± 2,3 %. До 1975 г. она достигала более 70 %. Большая часть травм со смертельным исходом приходится на подземные горные выработки (82-83 % в 1998-1999 гг.). В период реструктуризации закрыто около 170 наиболее опасных шахт. В этих условиях должно было бы наблюдаться резкое снижение аварийности и травматизма.

  Даже самая противоречивая статистика показывает (см. пп.1-6), что в результате реструктуризации не произошло заявленного «улучшения условий труда и безопасности работ в угольной промышленности». Если принять во внимание двадцатилетний период совершенствования техники и технологий добычи угля, а также прекращение функционирования нерентабельных объектов (т.е. самых опасных) и изменение структуры добычи в пользу открытого способа, то можно констатировать относительное ухудшение условий труда и безопасности работ в угольной промышленности Российской Федерации по сравнению с РСФСР.

Безопасность или небезопасность промышленного производства функционально взаимоувязаны с развитием производительных сил общества в сложившихся производственных отношениях.

Смена формы собственности на средства производства привела к обострению противоречий между интересами новых собственников опасных производственных объектов и потребностями граждан России в защите их жизни и здоровья, окружающей среды, а также имущества третьих лиц от аварий на ОПО.

Производственные интересы собственников ориентированы на прибыль, а требования безопасности прагматично относятся ими к «административным барьерам». Несоответствие между желаемым и действительным усугубляется возрастанием угроз техногенного, природного и антропогенного характера, обусловленным современным развитием производительных сил. Весомую лепту в обеспечение безопасного труда в промышленности вносят и постсоветские изменения в формирование средствами массовой информации общественного мнения по данному вопросу.

Перемены, касающиеся жизнеустройства нашей страны, требуют выработки и внедрения адекватных принципов и приемов по обеспечению промышленной безопасности как традиционной части системы безопасности Российской Федерации. Поэтому основу неотложных изменений должно составлять укрепление государственных институтов в сфере обеспечения промышленной и экологической безопасности опасных производственных объектов. 

Горному надзору нужно активнее использовать предоставленные ему права и шире применять меры наказания, предусмотренные законодательством в отношении физических и юридических лиц, допустивших нарушения в области промышленной безопасности.

Учитывая огромное количество проблем при добыче угля подземным способом, можно сделать выводы, что собственникам угольных компаний не удастся в один момент решить проблемы обеспечения промышленной безопасности на предприятиях темпами, опережающими их нарастание. Необходима четкая программа по планированию роста добычи угля, учитывающая вопросы технологического и технического перевооружения угольных предприятий, обеспечения промышленной безопасности горных работ.



Для предотвращения этих и многих других проблем предложены некоторые нововведения в области угольной промышленности они уже успешно используются и усовершенствуются на некоторых довольно крупных предприятиях  (см выводы в пп.2.6 и 2.7).



























































Список использованной литературы:

А.И.Гражданкин журнал “ Безопасность труда в промышленности” № 2 2008.

В.И.Храмцов Информационный бюллетень(управление по Кемеровской области) № 9(24) сентябрь 2006.

 3.А.И.Гусев, М.Н.Ковалев, И.Г.Богачев журнал “ Безопасность труда в     

          промышленности” № 9 2007.

     4.Ш.М.Тугуз (Ростехнадзор) журнал “ Безопасность труда в  

         промышленности”

5.В.К Гульпа, К.Н.Коренной, К.С Подвысоцкий,  А.И. Минцев журнал “Безопасность труда в промышленности”  № 1 2008.

6. С.К.Тризно, С.Н.Лазаренко, П.В. Кравцов (Институт угля и углехимии СО РАН, г. Кемерово) журнал “ Безопасность труда в промышленности” № 1 2007.