«В.А. Портола, П.В. Бурков, В.М. Гришагин, В.Я. Фарберов БЕЗОПАСНОСТЬ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ И ГОРНОСПАСАТЕЛЬНОЕ ДЕЛО Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области горного дела в качестве ...»

Организация, эксплуатирующая ОПО, незамедлительно сообщает об аварии в:

1 – территориальный орган Ростехнадзора;

2 – соответствующие федеральные органы исполнит власти, которым дано право регулировать, контролировать и пр. в области промышленной безопасности;

3 – вышестоящий орган (при наличии таковых);

4 – орган местного самоуправления;

5 – государственную инспекцию труда в субъекте РФ;

6 – территориальное объединение профсоюзов.

При авариях, сопровождающихся выбросами, разливами опасных веществ, взрывами, пожарами, сообщает в территориальные органы МЧС.

Руководитель организации при возникновении аварии:

- сохраняет обстановку на месте аварии до начала расследования, за исключением случаев, когда необходимо вести работы по локализации аварии и сохранению жизни и здоровья людей;

- принимает участие в техническом расследовании причин аварии, принимает меры по устранению причин и недопущению подобных аварий;

- осуществляет мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварий на ОПО;

- принимает меры по защите жизни и здоровья работников и окружающей природной среды.

Техническое расследование причин аварии производит комиссия, возглавляемая представителем территориального органа Ростехнадзора.

В состав комиссии включаются по согласованию:

1 – представитель субъекта РФ и (или) органа местного самоуправления, на территории которых располагался ОПО;

2 – представитель организации, эксплуатирующий ОПО;

3 – представитель территориального объединения профсоюзов;

4 – другие представители в соответствии с действующим законодательством.

Комиссия назначается приказом по территориальному органу Ростехнадзора. Комиссия может привлекать к расследованию экспертные организации и их специалистов.

Задачами комиссии при техническом расследовании являются:

1 – проведение осмотра и составление протокола осмотра места аварии;

2 – опрос очевидцев аварии;

3 – получение письменного объяснения от должностных лиц;

4 – выяснение обстоятельств, предшествующих аварии;

5 – установление причин их возникновения;

6 – выяснение характера нарушений технологических процессов, условий эксплуатации оборудования;

7 – выявление нарушений норм и правил промышленной безопасности;

8 – проверка соответствия объекта или технологического процесса проектным решениям, проверка качества проектных решений;

9 – проверка наличия и исправности средств защиты;

10 – проверка квалификации обслуживающего персонала;

11 – установление причины аварии и сценария ее развития на основе опроса очевидцев, технической документации, экспертного заключения и осмотра места аварии;

12 – определение допущенных нарушений требований промышленной безопасности и лиц, допустивших эти нарушения;

13 –предложение мер по устранению причин аварии, предупреждению возникновения подобных аварий;

14 – определение размера причиненного вреда, включающего прямые потери, социально-экономические потери, потери из-за неиспользованных возможностей, а также вред, причиненный окружающей природной среде.

Материалы расследования должны включать:

1 – приказ о назначении комиссии для расследования причин аварии;

2 – акт технического расследования аварии со следующими приложениями:

- протокол осмотра места аварии, - заключение экспертной комиссии об обстоятельствах и причинах аварии, - протоколы опроса и объяснения лиц, причастных к аварии и ответственных за соблюдение требований промышленной безопасности, - справка об обученности и проведении инструктажа по охране труда и проверке знаний производственного персонала, - справки о размерах причиненного вреда, - форма учета и анализа аварий.

Организация не позднее трех дней после окончания расследования рассылает материалы расследования аварии в Ростехнадзор и его территориальные органы, производившему расследование, соответствующим органам, принимавшим участие в расследовании аварии, территориальным объединениям профсоюзов, органам прокуратуры по месту нахождения организации.

Расследование, анализ и учет инцидентов проводит организация, эксплуатирующая ОПО. Перечень инцидентов, подлежащих расследованию и учету определяет техническое руководство организации в соответствии с Методическими рекомендациями органов государственного надзора. Для установления причин инцидента создается комиссия.

Состав комиссии назначается приказом руководителя организации (в химическом и нефтехимическом, нефтеперерабатывающем производстве с обязательным участием территориальных органов Ростехнадзора).

Результаты расследования оформляются актом по форме, установленной предприятием. Акты расследования должны содержать информацию о дате и месте инцидента, его характеристика и причины, продолжительности простоя, материальном ущербе, в том числе вреде окружающей природной среде, и меры по устранению причин инцидента. Учет инцидентов на ОПО ведется в специальном журнале, где регистрируются дата и место инцидента, его характер и причины, продолжительность простоя, экономический ущерб, меры по устранению причин инцидента и отметка об их выполнении. Организация ведет анализ причин инцидентов и ежеквартально сообщает в территориальный орган Ростехнадзора информацию о количестве инцидентов, причин их возновения и принятых мерах.

Экспертиза промышленной безопасности Экспертиза промышленной безопасности – это оценка соответствия объекта экспертизы предъявляемым к нему требованиям промышленной безопасности, результатом которого является заключение. Целью экспертизы является выявление соответствия объекта экспертизы требованиям промышленной безопасности.

Экспертизе промышленной безопасности подлежат:

1 – проектная документация на строительство, расширение, реконструкцию, техническое перевооружение, консервацию и ликвидацию ОПО;

2 – технические устройства, применяемые на ОПО;

3 – здания и сооружения на ОПО;

4 – декларация промышленной безопасности;

5 – иные документы, связанные с эксплуатацией ОПО.

Экспертизу промышленной безопасности проводят организации, имеющие лицензию Ростехнадзора на этот вид деятельности. Для проведения экспертизы заказчик должен представить:

- данные о заказчике и объекте экспертизы;

- проектную, конструкторскую, эксплуатационную, ремонтную документацию, декларацию промышленной безопасности ОПО, паспорта технических устройств, инструкции, технологические регламенты и др.;

- акты испытаний, сертификаты, в том числе, если необходимо, на комплектующие изделия;

- образцы оборудования (в случае необходимости).

Проведение экспертизы заключается:

1 – в установлении полноты, достоверности и правильности предоставленной информации, соответствия ее стандартам, нормам и правилам промышленной безопасности;

2 – в наблюдении за нормальным ходом работы на ОПО;

3 – в проведении комплексной проверки компетентности сотрудников и руководителей, пригодности помещений, приборов, состояния испытательных средств;

4 – в проведении проверки наличия надежных систем маркировки и идентификации.

Копия подготовленного проекта заключения экспертизы направляется заказчику, который в течение 14 дней может направить свои замечания в экспертную организацию. Заключение экспертизы должно содержать:

- перечень объектов экспертизы;

- цель экспертизы;

- сведения о рассмотренных документах;

- краткую характеристику и назначение объекта экспертизы;

- результаты проведенной экспертизы;

- заключительную часть с обоснованными выводами, а также рекомендациями по техническим решениям и проведению компенсирующих мероприятий.

Декларация промышленной безопасности Декларация промышленной безопасности – это документ, отражающий всестороннюю оценку риска аварии и связанной с ней угрозы его реализации; анализ достаточности принятых мер по предупреждению аварий, по обеспечению готовности организации к эксплуатации ОПО в соответствии с требованиями промышленной безопасности, а также к локализации и ликвидации последствий аварии на ОПО; разработку мероприятий, направленных на снижение масштаба последствий аварии и размера ущерба, нанесенного в случае аварии на ОПО.

Декларация должна содержать:

1 – общие сведения об организации, перечень основных направлений ее деятельности, сведения о расположении опасного объекта, населенных пунктах и организациях, расположенных вблизи опасного объекта;

2 – результаты анализа безопасности: сведения об опасных веществах, о технологии, результаты анализа условий возникновения и развития аварии, результаты оценки риска аварии;

3 – обеспечение требований промышленной безопасности: по эксплуатации объекта, по готовности к действиям в случае аварии.

В декларации необходимо представить сведения:

- перечень имеющихся или необходимых лицензий Ростехнадзора на виды деятельности, связанные с эксплуатацией декларируемого объекта;

- о соответствии условий эксплуатации действующего объекта требованиям норм и правил;

- о выполнении распоряжений органов Ростехнадзора;

- о профессиональной и аварийной подготовке персонала;

- о системе производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности;

- о системе проведения сбора и анализа аварийности;

- о мероприятиях по локализации и ликвидации последствий аварий;

- о системе оповещения в случае аварии;

- об аварийно-спасательных службах;

- о финансовых и материальных ресурсах для локализации и ликвидации последствий аварий.

При оценке риска аварий следует проанализировать различные сценарии, отражающие как наиболее типичные и вероятные, так и неблагоприятные и маловероятные события. Основные результаты оценки риска должны включать данные: о количестве опасных веществ, участвующих в аварии, о размерах вероятных зон действия поражающих факторов, о возможном числе пострадавших (Методические указания по проведению анализа риска ОПО, утвержденные постановлением Госгортехнадзора от 10 июля 2001 г. № 30).

Организация представляет декларацию в Ростехнадзор или его территориальный орган. Кроме того, организация:

- представляет копии декларации и заключения экспертизы в заинтересованные органы исполнительной власти и орган местного самоуправления при мотивированном запросе этого органа;

- обеспечивает доступ к декларации официальных представителей общественных объединений при мотивированном запросе, согласованном с исполнительной властью субъекта;

- обеспечивает предоставление информационного листа (приложение к декларации) гражданам, проживающих вблизи ОПО.

Страхование ответственности за причинение вреда У организаций, эксплуатирующих ОПО, риск аварий достаточно высок, поэтому такие организации (ст. 15 ФЗ О промышленной безопасности ОПО) обязаны застраховать ответственность за причинение вреда жизни, здоровья или имуществу других лиц и окружающей среде в случае аварии на ОПО. Вначале проводится идентификация ОПО с целью определения типа и количества каждого типа опасных объектов в организации. Для всех типов ОПО определены минимальные размеры страховой суммы страхования ответственности за причинение вреда в случае аварии на ОПО. В результате идентификации:

- устанавливается страховая сумма для организации-страховщика;

- заключается договор страхования риска ответственности между организацией (страхователем) и страховой организацией (страховщиком).

Страховщик обязан:

1 – выдать страхователю в установленный срок страховой полис;

2 – в случае проведения страхователем мероприятий, уменьшающих риск наступления страхового случая и размер возможного вреда третьим лицам, перезаключить по заявлению страхователя договор страхования с учетом этих обстоятельств;

3 – при страховом случае произвести страховую выплату в установленный договором страхования срок;

4 – возместить расходы, произведенные страхователем в целях уменьшения убытков, расходы по ликвидации последствий аварии.

Страховщик имеет право:

- проводить самостоятельно или посредством специализированной организации экспертизу ОПО, в отношении которой заключается договор страхования, а также экспертизу состояния риска страхования по заключенному договору страхования;

- при уведомлении об обстоятельствах, влекущих увеличение страхового риска, потребовать от страхователя изменения условий договора страхования или уплаты дополнительной страховой премии (взноса) соразмерно увеличению риска.

Страхователь обязан:

1 – своевременно и в полном объеме уплачивать страховую премию (взносы);

2 – при заключении договора страхования сообщать страховщику обо всех известных ему обстоятельствах, имеющих значение при оценки страхового риска;

3 – в период действия договора страхования сообщать страховщику о ставших ему известными изменениях в обстоятельствах, сообщенных при заключении договора;

4 – в трехдневный срок сообщать страховщику о любой произошедшей аварии на ОПО;

5 – принимать необходимые и возможные меры по предотвращению аварий на ОПО;

6 – не принимать на себя каких-либо обязательств по урегулированию требований, предъявленных потерпевшими третьими лицами, без предварительного согласия страховщика.

Для заключения договора страхования страхователь подает страховщику заявление и заключение экспертизы промышленной безопасности. Договор страхования заключается на один год.

Страховым случаем признается нанесение вреда жизни, здоровью или имуществу третьих лиц или окружающей природной среде в результате аварии, происшедшей на ОПО, эксплуатируемом страхователем и указанном в договоре страхования, подтвержденное соответствующим решением суда. Не признаются аварией и не подлежат страховой выплате обстоятельства, наступившие вследствие:

- умысла страхователя или потерпевшего третьего лица;

- ядерного взрыва, радиации, радиоактивного заражения, - военных действий, действий вооруженных формирований, или террористов;

- гражданской войны, народных волнений всякого рода или забастовок;

- действия непреодолимой силы (стихийные бедствия, природные явления стихийного характера);

- противоправных действий других лиц, когда ОПО выбыл из обладания страхователя в результате таких действий, за исключением случаев, когда выбытие объекта из обладания произошло по вине страхователя;

- иных обстоятельств, не связанных непосредственно с эксплуатацией ОПО.

Минимальный размер страховой суммы составляет:

- 7000000 руб. – для ОПО, если на нем: получаются, используются, перерабатываются, образовываются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества в количестве, равном или превышающем количество, указанное в Приложении 2 к ФЗ «О промышленной безопасности ОПО». Страховой тариф равен 1–2%;

- 1000000 руб. – для ОПО, если на нем: получаются, используются, перерабатываются, образовываются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества в количестве, меньше указанного в Приложении 2 к ФЗ «О промышленной безопасности ОПО». Страх тариф устанавливается в зависимости от объема опасных веществ;

- 100000 руб. – для иного ОПО. Страховой тариф равен 0,1–1%.

Страховая выплата производится на основании решения суда, принятого по искам третьих лиц, предъявленных в течение трех лет с момента аварии. Размер страховой выплаты определяется страховщиком на основании акта технического расследования причин аварии, судебных решений и др. материалов.

Государственный надзор за промышленной безопасностью В целях осуществления государственной политики в области промышленной безопасности определен орган, специально уполномоченный в области промышленной безопасности: Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор).

Ростехнадзор самостоятельно принимает следующие нормативные правовые акты:

1 – требования к регистрации объектов в государственном реестре ОПО и к ведению этого реестра;

2 – порядок оформления декларации промышленной безопасности ОПО и перечень включаемых в нее сведений;

3 – порядок проведения технического расследования причин аварий, инцидентов и случаев утраты взрывчатых материалов промышленного назначения;

4 – порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности и требования к оформлению заключения данной экспертизы.

Ростхнадзор осуществляет контроль и надзор:

- за соблюдением требований промышленной безопасности при проектировании, строительстве, эксплуатации, консервации и ликвидации ОПО, изготовлении, монтаже, наладке, обслуживании и ремонте технических устройств, применяемых на ОПО, транспортировании опасных веществ на ОПО;

- за соблюдением требований пожарной безопасности на подземных объектах и при ведении взрывных работ;

- за соблюдением собственниками гидротехнических сооружений и эксплуатирующими организациями норм и правил безопасности гидротехнических сооружений на объектах промышленности и энергетики, за исключением гидротехнических сооружений, надзор за которыми передан органам местного самоуправления.

Ростехнадзор осуществляет лицензирование деятельности:

- по эксплуатации химически опасных производственных объектов;

- по эксплуатации взрывоопасных производственных объектов;

- по эксплуатации пожароопасных производственных объектов в части, касающейся деятельности по эксплуатации объектов, на которых ведутся подземные и открытые горные работы по добыче и переработке полезных ископаемых, склонных к самовозгоранию, а также работы на других горных объектах, технология которых предусматривает ведение пожароопасных работ, в том числе не связанных с добычей полезных ископаемых;

- по эксплуатации нефтегазодобывающих производств;

- по эксплуатации магистрального трубопроводного транспорта;

- по эксплуатации газовых сетей;

- по проведению экспертизы промышленной безопасности;

- по производству маркшейдерских работ;

- по производству взрывчатых материалов промышленного назначения в части, касающейся деятельности по производству взрывчатых материалов, используемых при ведении взрывных работ в местах их применения;

- по хранению взрывчатых материалов промышленного назначения в части, касающейся деятельности по хранению, осуществляемой организациями, производящими взрывчатые материалы на стационарных пунктах изготовления и в местах применения, ведущими взрывные работы, а также использующими взрывчатые материалы в научноисследовательских, учебных и экспериментальных целях;

- по применению взрывчатых материалов промышленного назначения в части, касающейся деятельности по применению взрывчатых материалов организациями, ведущими взрывные работы на гражданских объектах;

- по распространению взрывчатых материалов промышленного назначения, изготавливаемых в местах их применения и используемых при ведении взрывных работ.

Ответственность за несоблюдение требований За несоблюдение законодательства о промышленной безопасности юридическое лицо – организация, эксплуатирующая ОПО, может быть подвергнута административному штрафу в размере от 200 до минимального размера оплаты труда (МРОТ), должностные лица организаций – штрафу от 20 до 40 МРОТ, другие работники – штрафу от до 20 МРОТ (кодекс РФ об административных правонарушениях).

За несоблюдение законодательства о промышленной безопасности работники организации, эксплуатирующей ОПО, могут быть привлечены работодателем к дисциплинарной ответственности (Трудовой кодекс РФ) или к материальной ответственности (в порядке, предусмотренном Трудовым и Гражданским кодексами). Привлечение к уголовной ответственности за несоблюдение законодательства о промышленной безопасности установлено статьями Уголовного кодекса (ст. 216, 217, 218, 222, 226 и др.).

3. СОСТОЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

И ОХРАНЫ ТРУДА В УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

3.1. Анализ аварийности на угольных предприятиях Анализ аварийности в угольной промышленности показывает, что около 92 % аварий и инцидентов происходят в угольных шахтах. Так, из 41 случая аварий и инцидентов, зарегистрированных в угольной промышленности в 2006 г, на долю шахт пришлось 38 аварий и инцидентов. На угольных разрезах имели место два инцидента, а на обогатительных фабриках одна авария. В последние годы наблюдается колебание аварийности на угольных предприятий с тенденцией к снижению количества аварий и инцидентов, произошедших на угольных предприятиях России в последние три года (табл. 3.1). Одновременно происходит небольшое уменьшение и относительного показателя аварийности (количества аварий и инцидентов на 1 млн. т добытого угля) для шахт.

Количество аварий угольной промышленности Количество аварий млн. т угля Нестабильная ситуация в последние годы наблюдается с такими авариями и инцидентами, как взрывы газа и угольной пыли, обрушением горных пород (табл. 3.2). Так, количество взрывов в последние три года снижается, а количество обрушений возрастает.

Динамика взрывов и обрушений горных пород Количество взрывов в угольной промышленности Проведенный анализ показал, что в угольной промышленности России за период с 1998 г. по 2005 г. наблюдалось следующее распределение по видам аварий и инцидентов:

• экзогенные пожары 23,8 %;

• эндогенные пожары 21,7 %;

Из приведенных данных видно, что почти половина аварий и инцидентов (45,5 %) приходится на долю рудничных пожаров.

Угольные предприятия действуют в шести регионах России: Северный, Урал, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский, Дальний Восток, Северо-Кавказский. Как и в предыдущие годы, наибольшее количество аварий и инцидентов в 2006 г. приходилось на предприятия Западной Сибири (30 случаев или 73,2 % от всей аварийности угольной промышленности России). Подавляющее большинство аварий и инцидентов в Кузбассе произошло на шахтах (29 из 30 или 96,7 %), причем абсолютно все они имели место на подземных объектах. Более половины из них (17 случаев или 58,6 %) квалифицированы как аварии, а 41,4 % (12 случаев) признаны инцидентами.

В Западно-Сибирском регионе в 2006 г. наиболее распространенным видом аварий и инцидентов были обрушения (33,3 %), эндогенные пожары (23,3 %) и взрывы (16,7 %). На долю экзогенных пожаров приходится 10,0 %, на поверхности зафиксировано 3,3 % случаев и на прочие подземные происшествия 13,3 % случаев.

В Северном регионе зафиксировано 7 случаев аварий и катастроф, а на Урале 4 случая. В остальных угольных регионах аварий и инцидентов не зарегистрировано, что зачастую связано с небольшим количеством добываемого угля подземным способом или с резким сокращением числа действующих шахт из-за закрытия наиболее опасных предприятий. Частота возникновения аварий и инцидентов (на 1 млн. т добытого угля) имеет максимальное значение на Урале (0,84). В Северном регионе частота аварий и инцидентов составляет 0,52, в ЗападноСибирском регионе 0,35.

Происходящие аварии и инциденты наносят существенный экономический ущерб угольным предприятиям России. Так, в 2006 г. общий экономический ущерб от аварий в угольной отрасли составил 434174 тыс. руб., от инцидентов 91835 тыс. руб. Экономические последствия аварий и инцидентов за последние годы (сумма ущерба и ущерб при добыче 1 т угля) приведены в табл. 3.3.

Экономические последствия аварий и инцидентов Экономический ущерб от аварий Экономический ущерб от аварий угля, руб/т Величина ущерба, причиняемого угольной промышленности различными видами аварий за 2004–2006 гг., приведена в таблице 3.4.

Сведения об экономическом ущербе от различных аварий и инцидентов аварий инцидентов аварий инцидентов аварий инцидентов Всех происшествий Эндогенные пожары Экзогенные пожары Взрывы и вспышки Внезапные выбросы и горные удары Обвалы и обрушения Прочие подземные верхности Из приведенных данных видно, что в различные годы экономический ущерб, причиняемый отдельными видами аварий и инцидентов, может существенно изменяться. На протяжении рассмотренных лет наименьший экономический ущерб угольной промышленности России нанесли такие аварии и инциденты, как внезапные выбросы и горные удары, обвалы и обрушения, экзогенные пожары.

3.2. Состояние производственного травматизма Горные предприятия отличаются наличием многочисленных опасных факторов, что приводит к высокому уровню травматизма среди работников. Среди горных предприятий наибольшее число несчастных случаев приходится на угольную отрасль, особенно на угольные шахты.

Опасными зонами в шахтах чаще всего бывают:

- участки выработок, в которых склонные к обрушению горные породы ненадежно удерживаются от обрушения из-за отсутствия крепи, плохого ее состояния или вследствие неправильно выбранных параметров горных работ;

- пространства, примыкающие к не огражденным движущимся (особенно вращающимся) частям и органам, а также передвигающимся транспортным средствам (вагонам, электровозам, клетям и др.);

- части горных выработок, по которым могут проходить ударные и тепловые волны взрыва, разлетаться куски горных пород при взрывной отбойке, горном ударе или внезапном выбросе горных пород и газов, а также распространяться вредные газы;

- пространства, примыкающие к находящимся под напряжением неизолированным токоведущим частям или проводникам;

- места, находящиеся под угрозой прорыва воды, глины, пульпы, закладки, плывунов;

- участки значительного и концентрированного выделения и возможного образования недопустимых концентраций метана, углекислого газа и других вредных и опасных газов;

- непроветриваемые или плохо проветриваемые горные выработки;

- участки выработок, на которых не соблюдаются безопасные зазоры и проходы или отсутствуют перекрытия (полки), предохраняющие людей от падения;

- зоны, примыкающие к струе жидкости, выбрасываемой гидромонитором при гидравлической отбойке горных пород.

В последние годы на угольных предприятиях России наблюдается снижение количества несчастных случаев (табл. 3.5).

Распределение несчастных случаев на угольных предприятиях России Количество несчастных случаев на угольных предприятиях Количество несчастных случаев на 7571 6554 6182 4541 4497 3661 2728 2240 угольных шахтах разрезах Доля несчастных случаев на шахтах ства на угольных предприятиях, % Из приведенных данных видно, что на угольных разрезах в последние годы уровень травматизма находится практически на одном уровне, а основное количество несчастных случаев фиксируется на угольных шахтах.

Динамика изменения количества производственных травм, приходящихся на тысячу работающих (табл. 3.6), свидетельствует о снижении индивидуальной опасности травматизма в угольной отрасли. Одновременно наблюдается уменьшение числа несчастных случаев, приходящихся на 1 млн. т добытого угля.

Динамика частоты травматизма на угольных предприятиях Коэффициент частоты травматизма на 29,8 28,1 26,7 20,8 22,8 19,8 16,7 13,5 11, 1000 работающих Коэффициент частоты травматизма на 1 39,2 32,6 27,4 20,0 20,5 15,5 11,4 9,18 7, млн. т добычи Однако коэффициент частоты травматизма существенно отличается для различных организаций. Так, угольные предприятия, занимающиеся подземной угледобычей, имеют значительно больший коэффициент частоты травматизма по сравнению с разрезами. Например, в 2006 г для угольных шахт приходилось 16,3 травмированных на 1 млн. т добычи, а на разрезах только 1,11 человек.

Места получения травм на угольных предприятиях приведены в таблице 3.7.

Распределение травм по местам происшествия Объекты на поверхности Действующие выработки Подготовительные выработки Очистные выработки Из приведенных данных видно, что самыми травмоопасными объектами угольных организаций являются действующие подземные выработки (от 33 до 38 % от всех несчастных случаев). Второе место по опасности занимают объекты на поверхности (27–33 %). В очистных выработках происходит 16–18 % несчастных случаев, а в подготовительных выработках 14–16 % травм.

Анализ производственных травм по видам происшествий показывает, наибольшую опасность в угольной промышленности России представляют обвалы и обрушения (679 травм в 2005 г. и 471 травм в г), доля которых в 2006 г. составила 20,5 %. Воздействие машин и механизмов привело к травмированию 203 человек в 2005 г. (7,4 %) и человек в 2006 г. (11,1 %). Происшествия на подземном транспорте привели к 161 травме в 2005 г. и 98 травмам в 2006 г. В результате происшествий на поверхностном транспорте получили травмы 109 человек в 2005 г. и 77 человек в 2006 г. От воспламенения метана и угольной пыли травмировано 51 человек в 2005 г. (1,9 %) и 17 человек в 2006 г.

(0,7 %). Наиболее высоким является удельный вес происшествий, включенных в группу «прочие» (1542 случая в 2005 г. (24,7 %) и случая в 2006 г. (20,5 %). При этом подавляющее большинство видов происшествий, включенных в эту группу, не обладает высокой потенциальной опасностью травмирования, а высокий совокупный вклад в общую картину травматизма объясняется многочисленностью их разновидностей (более 25). Исключение составляет падение людей при передвижении, доля которых в общем объеме происшествий данной группы достигла в 2006 г. 18,4 %.

Распределение производственных травм по видам поражающих факторов приведено в табл. 3.8.

Распределение производственных травм поражающего несчаст- общего несчаст- общего несча- общего Воздействие предметов Падение предметов Падение с высоты происшествия Согласно приведенных данных наибольшую опасность представляют падения, обрушения, обвалы предметов, материалов, предметов (17,88 %), а также падение пострадавших с высоты. Многочисленная группа поражающих факторов (более 20) включена в категорию «прочие».

Подавляющее большинство производственных травм получают подземные рабочие (1883 человека в 2005 г. (68,6 %) и 1538 в 2006 г.

(66,9 %)). Среди рабочих поверхности в 2005 г. получили травмы человек (23,5 %), а в 2006 г. 573 человека (24,9 %). В группе инженернотехнических работников в 2005 г. травмировано 205 человек (7,46 %), в 2006 г. 173 человека (7,52 %).

В роли непосредственных причин травмирования работников угольной отрасли наиболее часто выступали:

- нарушение регламента технологического процесса (175 случаев или 7,6 % в 2006 г. против 310 случаев или 11,3 % в 2005 г.);

- неудовлетворительная организация производства работ (291 случай или 12,7 % в 2005 г. против 498 случаев или 18.1 % в 2005 г.);

- неудовлетворительное содержание и недостатки в организации рабочих мест (336 случай или 14,6 % в 2006 г. против 530 случаев или 19,3 % в 2005 г.);

- нарушение трудовой и производственной дисциплины (123 случая или 5,4 % в 2006 г. против 304 случаев или 11,1 % в 2005 г).

Количество травм со смертельным исходом в угольной промышленности приведено в табл. 3.9.

Динамика несчастных случаев со смертельным исходом Число смертельных ных предприятиях Число смертельных ных шахтах Число смертельных случаев на разрезах Доля смертельных случаев на шахтах ства на угольных предприятиях, % Количество смертельных травм, приходящихся на 1000 работающих и на 1 млн. т добычи угля, приведено в табл. 3.10.

Динамика частоты смертельного травматизма Коэффициент частоты смертельного травматизма на работающих Коэффициент частоты смертельного травматизма на млн. т добычи угля Сравнивая результаты, приведенные в табл. 3.9 и 3.10, можно сделать вывод, что в последние годы наблюдается тенденция незначительного снижения количества смертельных травм и коэффициента частоты смертельного травматизма на 1 млн. т добычи. В тоже время частота смертельного травматизма из расчета на 1000 работающих в последние годы колеблется вокруг средней величины, остающейся практически неизменной. Этот факт можно объяснить сокращением численности работников в угольной отрасли и увеличением объемов добываемого угля.

На угольных предприятиях Кузбасса коэффициент смертельного травматизма на 1000 работающих выше, чем средние показатели по России. Так, в 2006 г. в ЗАО «Северсталь-ресурс» этот показатель равен 1,08, в ОАО «Южный Кузбасс» 0,77, в ОАО УК «Южкузбассуголь»

0,65. Частота травматизма на 1 млн. т добытого угля одна из самых больших в ООО УК «Прокопьевскуголь», где составляет 2,12.

В шахтах самыми опасными считаются протяженные действующие выработки, в которых в 2006 г. погибло 25 человек из 54 (42,4 %).

В подготовительных выработках зафиксировано 19 летальных исходов (32,2 %), в очистных выработках 8 (13,6 %) и на объектах поверхности (11,9 %).

Наибольшее количество смертельных травм в шахтах в 2006 г.

произошло в результате обвалов и обрушений (15 случаев). От воздействия машин и механизмов погибло 14 человек, происшествий на транспорте 10, взрывов газа и пыли 5, внезапных выбросов и горных ударов 3 и от прочих причин 12.

Число травмированных и погибших на угольных шахтах от взрывов метана и угольной пыли, а также при обвалах и обрушениях за последние годы приведено в табл. 3.11.

Динамика несчастных случаев и со смертельным исходом вах газа и пыли Число смертельно травмированных при взрывах газа и пыли лах и обрушениях Уровень летального травматизма за последние годы является относительно стабильным, с небольшими отклонениями в отдельные годы. В 2006 г. на разрезах зафиксировано 18 смертельных травм, из них 17 имели место на производственных объектах, и только один случай произошел на автодороге за пределами предприятия. В очистных и вскрышных забоях погибло 5 человек (27,7 %), четыре человека (22, %) погибло на технологических автодорогах. Два (11,1 %) случая произошло на подстанциях и линиях электропередач и 6 человек (33,3 %) погибли на других метах разрезов.

Наиболее часто травмы с летальным исходом получали машинисты экскаваторов и их помощники – пять человек и водители транспортных средств – четыре человека. Слесарей (электрослесарей) погибло три человека, столько же инженерно-технических работников.

Для оценки последствий производственного травматизма на угольных предприятиях использовались представленные в табл. 3. суммарное количество дней нетрудоспособности по отрасли, обусловленное несчастными случаями, и коэффициент тяжести травматизма (средняя длительность нетрудоспособности, приходящаяся на один несчастный случай).

Последствия несчастных случаев на угольных предприятиях Год 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Количество дней нетрудоспособ- 334353 259405 215156 167303 175979 ности от травм Коэффициент тяжести травма- 37,6 32,8 29,9 30,9 34,6 36,2 40,5 45,2 47, тизма Анализ приведенных результатов показывает, что суммарная продолжительность времени трудоспособности работников угольных организаций, обусловленных несчастными случаями на производстве, имеет выраженную тенденцию к снижению. Однако коэффициент тяжести травматизма все последние годы увеличивался.

3.3. Состояние профессиональной заболеваемости По данным на 2006 г., в результате аттестации рабочих мест на угольных предприятиях России была проведена оценка условий труда около 40 % всех трудящихся отрасли, численность которых составляет 80475 чел. Полученные результаты свидетельствуют, что 64,8 % работников трудятся на рабочих местах, не соответствующих санитарным нормам. Из 30136 рабочих мест предприятий отрасли, прошедших аттестацию по условиям труда, 18829 (62,5 %) не соответствуют санитарным нормам по одному или нескольким вредным факторам: пыли, шуму, вибрации, температуре и влажности воздуха, освещенности и интенсивности физической нагрузки.

Из обследованных 9156 рабочих мест подземных объектов не соответствовали тем или иным санитарным нормам 7187 мест (78,5 %). На объектах поверхности не соответствовали санитарным нормам рабочих места из 20980 обследованных (55,5 %).

Приведенные данные показывают, что условия труда в угольных организациях характеризуются как весьма вредные для подземных объектов и вредные для объектов поверхности.

Между тем можно отметить, что за последние девять лет происходит незначительное изменение числа выявленных профессиональных заболеваний относительного среднего уровня (около 1500). В последние три года наблюдается снижение количества вновь установленных у работников угольной промышленности России профессиональных заболеваний (табл. 3.3). Данный факт может свидетельствовать о медленном улучшении условий труда на угольных предприятиях. Аналогичная закономерность в последние годы наблюдается также у значения относительного показателя профзаболеваемости, представляющего собой отношение количества работников с установленным в отчетном году профессиональным заболеванием к численности промышленнопроизводственного персонала отрасли (табл. 3.12).

Динамика количества и частоты выявленных Количество вновь выявленных профессиональных заболеваний Частота выявленных профессиональных заболе- 4,51 3,74 4,25 6,18 8,75 9,68 8,63 7,93 6, ваний (на человек) Из всех выявленных в 2006 г. в угольной промышленности профессиональных заболеваний (1201 случай) доля подземных рабочих составляет 910 человек (75,8 %). Среди рабочих поверхности и обогатительных фабрик выявлено 225 человек с заболеваниями (18,7 %), у инженерно-технических работников установлено 66 случаев профзаболеваний (5,5 %).

В 2006 г. наибольшее количество работников с вновь выявленными профзаболеваниями зарегистрировано на угольных предприятиях Западной Сибири (679 человек). На Северном Кавказе 214, Северном регионе 118, Урале 109, Дальнем Востоке 67, Восточной Сибири 12 и в Центральном регионе 2 случая профзаболеваний.

Для оценки уровня профзаболеваемости применяют также критерии, характеризующие тяжесть их последствий. Одним из таких критериев является количество профбольных, переведенных на инвалидность. Всего в 2006 г. в связи с профессиональными заболеваниями на инвалидность были переведены 193 работника угольной промышленности. Из них 55 человек приходится на Северный Кавказ, 54 на Северный регион, 44 на Западную Сибирь, 28 на Дальний Восток, 7 на Восточную Сибирь, 4 на Урал, и 1 человек на Центральный район.

Общее количество дней нетрудоспособности работников угольных организаций, вызванных профессиональными заболеваниями, составило в 2006 г. 34499 дней. Коэффициент тяжести профзаболеваний, представляющий среднюю продолжительность дней нетрудоспособности на одного работающего больного, составляет 13,03 дней в год.

4. ОХРАНА ТРУДА В ШАХТАХ

4.1. Обеспечение требуемого состава воздуха в шахтах Добыча полезных ископаемых может сопровождаться выделением различных, в том числе взрывоопасных и токсичных газов: метана, углекислого газа, оксида углерода, окислов азота, сернистого газа, сероводорода, водорода, азота и др.

Углекислый газ (СО2) может содержаться в горных породах или образовываться при различных реакциях. По мере выделения углекислого газа происходит снижение содержания кислорода в воздухе, что оказывает на человека удушающее действие. В обычном атмосферном воздухе содержится около 0,03 % углекислого газа. Повышение концентрации углекислого газа до 1–2 % при содержании кислорода 20 % не вызывает изменений в дыхании. При концентрации СО2 4–5 % у людей учащается дыхание, появляется шум в ушах. При содержании углекислого газа 8 % наступает сильная головная боль, а в случае повышения до 10 % человек теряет сознание. При 20 % происходит летальный исход через несколько секунд от недостатка кислорода. В шахтах углекислый газ образуется при низкотемпературном окислении угля, пожарах, взрывах, дыхании людей, иногда выделяется из горных пород. Человек выдыхает в смену 400–460 л углекислого газа.

Оксид углерода (СО) очень ядовитый газ. Его отравляющее действие обусловлено тем, что он интенсивно соединяется с гемоглобином, предназначенным для транспортирования кислорода. Поэтому при появлении оксида углерода наступает кислородное голодание. Хроническое отравление у людей возникает при содержании оксида углерода около 0,01 %. При концентрации оксида углерода 0,5 % наступает летальный исход. Источником оксида углерода являются процессы горения, взрывы метана и угольной пыли, небольшое его количество может содержаться в угле. Предельно допустимая концентрация оксида углерода в воздухе рабочей зоны 0,0017 %.

Сероводород (Н2S) сильно ядовитый и раздражающий газ. При содержании сероводорода 0,01 % у людей возникает отравление, при концентрации более 0,1 % – наступает смерть. Образуется сероводород при гниении органических веществ, взрывах. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны 0,00071 %.

Сернистый ангидрид (SО2) весьма ядовит. При соприкосновении с поверхностью слизистых оболочек дыхательных путей он превращается в серную кислоту, разрушающую ткань. При содержании 0,001 % вызывает у людей раздражение глаз, кашель. При концентрации 0,05 % сернистый ангидрид опасен для жизни человека. Образуется сернистый ангидрид при пожарах на медноколчеданных и серных рудниках. Предельно допустимая концентрация сернистого ангидрида в воздухе рабочей зоны 0,00038 %.

Оксиды азота (NО2 и др.) – сильно раздражающие газы. Во влажном воздухе они образуют азотную и азотистую кислоты, действующие на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. При содержании в воздухе 0,006 % у человека возникает кашель, при 0,025 % – быстрая смерть от отека легких. Образуются оксиды азота при разложении динамита и других взрывчатых веществ. Предельно допустимая концентрация оксида азота в воздухе рабочей зоны 0,00026 %.

Метан (СН4) – горючий газ, почти в два раза легче воздуха, поэтому скапливается в верхней части горных выработок, заполняя пустоты в кровле. В зависимости от содержания он может гореть в воздухе спокойно или образовывать взрывчатые смеси со вспышками и взрывами. У человека при повышении концентрации метана возникает кислородное голодание из-за падения его содержания в воздухе. Метан образовался в процессе метаморфизма угля и выделяется из угля и вмещающих пород в процессе добычи полезного ископаемого.

Водород (Н2) горючий газ, способный образовывать в воздухе взрывчатую смесь. В небольших количествах содержится в угле, может образовываться при пожарах, в процессе зарядки аккумуляторов.

Азот (N2) физиологически инертен и относится к газам, удушающее действие которых проявляется только при высоких концентрациях, снижающих содержание кислорода. В воздухе содержится 78 % азота.

Азот может содержаться в полезном ископаемом и выделяться при его добыче.

Кислород (О2) является окислителем, его содержание в воздухе около 21 %. Кислород необходим для жизнедеятельности человека, процессов горения, взрывов.

Содержание кислорода в рудничной атмосфере горных выработок, в которых могут находиться люди, должно быть не менее 20 %.

Концентрация углекислого газа в рудничном воздухе на рабочих местах и в исходящих струях выемочных участков и тупиковых выработок не должно превышать 0,5 %. В выработках с исходящей струей крыла, горизонта и шахты в целом содержание углекислого газа должно быть не более 0,75 %, а при проведении и восстановлении выработок по завалу не превышать 1 %. Содержание водорода в зарядных камерах не должно быть более 0,5 %.

Основным способом поддержания нормального состава воздуха в действующих горных выработках шахт является вентиляция.

Проветривание шахт устанавливают из условия, чтобы состав, скорость и температура воздуха в действующих горных выработках соответствовала требованиям правил безопасности. Расход воздуха, подаваемого в горные выработки, должен соответствовать расчетному. Содержание кислорода в воздухе выработок, где могут находиться люди, должен составлять не менее 20% (по объему).

Проветривание шахт осуществляется при помощи установленных на поверхности главных вентиляторов (обслуживающих всю шахту или крыло) и вспомогательных вентиляторов (обслуживающих один или группу участков).

Способ проветривания может быть нагнетательным, всасывающим или нагнетательно-всасывающим. При нагнетательном проветривании снижается вероятность возникновения эндогенных пожаров, вентиляционные каналы вентиляторных установок не обледеневают в зимнее время и не заполняются отложениями угольной пыли.

Вентиляторы, установленные на поверхности, должны работать непрерывно. Для обеспечения непрерывности работы вентиляторов должны соблюдаться условия:

- главные вентиляционные установки должны состоять из двух самостоятельных агрегатов, один из которых является резервным. На действующих шахтах, не опасных по газу, допускается установка одного вентиляционного агрегата с резервным двигателем;

- главные вентиляционные установки всех шахт должны иметь две электросиловые линии от электроподстанции или электростанции;

- каждая вентиляционная установка обслуживается машинистом.

Вентиляционные установки систематически осматриваются работниками.

Главные вентиляционные установки снабжаются реверсивными устройствами, позволяющими изменить направление движения воздуха на обратное. Реверсирование должно производиться в течение не более 10 мин, а количество воздуха, проходящего через выработки после реверсирования вентилятора, должно быть не менее 60 % от нормального режима. Не реже двух раз в год, а также при изменении схемы проветривания и замене вентиляторов на шахте производится проверочное реверсирование вентиляционной струи в соответствии с планом ликвидации аварий.

4.2. Защита от неблагоприятных метеорологических условий Трудовая деятельность человека всегда протекает в определенных метеорологических условиях, которые определяются сочетанием температуры воздуха, скорости его движения, относительной влажностью, барометрическим давлением и тепловым излучением от нагретых поверхностей.

В организме человека всегда выделяется тепло, количество которого зависит от физической нагрузки. В состоянии покоя выделяется около 4–6 кДж/мин, а при тяжелой работе выделяется 33–42 кДж/мин.

Метеорологические условия, в которых находится человек, могут меняться в широких пределах, но условием жизнедеятельности человека является сохранение постоянства температуры тела. Организм человека находится в непрерывном теплообмене с окружающей средой.

Передача тепла от человека происходит тремя основными способами: конвекцией, излучением и испарением. Преобладание того или иного механизма теплоотдачи зависит от температуры, влажности и скорости движения окружающего воздуха. Неблагоприятные метеорологические условия могут вызвать перегрев или охлаждение организма.

При благоприятных условиях (около 20оС) за счет конвекции теряется 25–30 % тепла, излучения – 45 % и испарения – 20–25 %. При температуре воздуха более 36оС отдача тепла происходит в основном за счет испарения. При испарении 1 г воды организм теряет около 2,5 кДж теплоты. Если при нормальных условиях с потом организм теряет около 0,6 л в сутки, то при тяжелой физической работе при температуре более 30оС количество теряемой воды может достичь 10–12 л. Организм теряет с потом большое количество солей и тканевой жидкости.

Чрезмерный перегрев организма ухудшает работоспособность, резко учащает пульс и дыхание, нарушает водносолевой баланс, замедляет мыслительную деятельность, вызываются сердечно-сосудистые заболевания. Наиболее тяжелые последствия – тепловой удар. Его симптомы – рвота, головокружение, расширение кровеносных сосудов, падение кровяного давления, судороги, потеря сознания. Тепловой удар может привести к смерти.

При охлаждении тела резко падает работоспособность, теряется координация движений, появляется сонливость, заторможенность центральной нервной системы. При очень сильном охлаждении ухудшается кровообращение и создается опасность замерзания. Местное и общее охлаждение организма является причиной многих заболеваний: миозитов, невритов, радикулитов, простуды и др.

Относительная влажность воздуха влияет на отвод тепла из организма путем испарения. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность воздуха. Абсолютная влажность – это масса водяных паров в определенном объеме воздуха. Максимальная влажность – максимально возможное содержание водяных паров при данной температуре (состояние насыщения). Относительная влажность определяется отношением абсолютной влажности к максимальной. Физиологически оптимальной является относительная влажность в пределах 40-60 %.

Повышение влажности воздуха (более 75 %) в сочетании с низкими температурами оказывает значительное охлаждающее действие, а в сочетании с высокими температурами – способствует перегреванию организма. Относительная влажность менее 25 % также неблагоприятна для человека, так как приводит к высыханию слизистых оболочек, верхних дыхательных путей.

Движение воздуха способствует увеличению теплообмена организма с окружающей средой. Человек начинает ощущать движение воздуха при скорости 0,1–0,2 м/с. Повышение скорости движения воздуха в условиях низких температур вызывает рост теплопотерь конвекцией и испарением и ведет к сильному охлаждению организма. Если температура воздуха выше температуры человека, то происходит перегрев организма Для обеспечения нормальных условий труда в горных выработках шахт и рудников устанавливаются допустимые пределы температуры в зависимости от его относительной влажности и скорости движения. Согласно Правилам безопасности в угольных шахтах температура воздуха в горных выработках, где люди находятся полную рабочую смену, не должна превышать 26оС при скорости более 2 м/с и влажности от 60 до 100 %. При скорости воздуха до 0,25 м/с, допустимы следующие температуры: при влажности 60–75% – 16–24оС; влажности 76–90% – 18–20оС; влажности более 90% – 18–22оС. Температура поступающего в шахту воздуха не должна быть ниже +2оС.

На температуру воздуха в шахтах влияют различные процессы:

изменение температуры горных пород с глубиной, повышение температуры воздуха при движении по стволу вниз за счет адиабатического сжатия (на 1 град. на каждые 100 м), работа механизмов, взрывные работы, процессы окисления угля и др.

С целью обеспечения необходимой температуры в горных выработках подаваемый в шахту воздух нагревают зимой и могут охлаждать летом; управляют вентиляцией – изменяют количество подаваемого воздуха и пути его движения, регулируют его влажность, переносят тепловыделяющее оборудования и пр. При повышенной температуре необходимо соблюдать рациональный питьевой режим.

В шахтах, работающих в условиях многолетней мерзлоты, допускается сохранение отрицательных температур в горных выработках, так как растепление пород приводит к появлен6ию воды, обрушению пород и пр.

Для различных горных выработок устанавливают следующие максимально допустимые скорости воздуха:

- в стволах с подъемом людей только в аварийных случаях до 15 м/с;

- в стволах для спуска и подъема груза до 12 м/с;

- стволы для транспортировки людей и груза, главные откаточные и вентиляционные штреки до 8 м/с;

- все прочие выработки по углю и породе до 6 м/с;

- призабойные пространства очистных и тупиковых выработок до 4 м/с.

Минимальная скорость воздуха в призабойных пространствах всех шахт не должна быть меньше 0,25 м/с. Минимальная скорость воздуха в камерах не регламентируется. При температуре воздуха ниже 16 0С скорость воздуха в призабойных пространствах, где ведутся работы, не должна превышать 0,75 м/с.

Для контроля теплового режима в горных выработках регулярно измеряют температуру, влажность и скорость его движения. Измерение температуры и относительной влажности воздуха производится гигрометрами и психрометрами, состоящими из двух термометров, один из которых увлажняется. Из-за испарения жидкости влажный термометр покажет меньшую температуру. По разности температур определяют относительную влажность воздуха при помощи психрометрических таблиц или номограммы.

4.3. Влияние пыли на человека, борьба с пылью Пылью называется газодисперсная система (аэрозоль) с диаметром твердых частиц от 0,1 мм и ниже. Добыча полезных ископаемых приводит к образованию большого количества пыли, особенно при механическом дроблении горных пород и полезного ископаемого, их взрывании, погрузке, транспортировке. Действие пыли на организм человека зависит от ее химического состава, дисперсности (степени измельчения), концентрации в воздухе, времени пребывания человека в запыленной атмосфере, формы пылинок и их возраста.

Способность пыли находиться во взвешенном состоянии зависит от ее дисперсности, удельного веса и формы частиц, а также от скорости движения, температуры и влажности воздуха. В зависимости от свойств пыль подразделяется на ядовитую (ртутная, свинцовая, марганцевая, бериллиевая и др.) и неядовитую (угольная, породная, торфяная и др.). Действие неядовитой пыли проявляется в нарушении жизнедеятельности верхних дыхательных путей, легких, кожи и глаз.

Крупные твердые пылинки с острыми краями (кварц, песчаник, металлы и др.) легко внедряются в слизистую оболочку верхних дыхательных путей и сильно ее травмирует. Крупные пылинки с гладкими краями (угля, глины, гипса) оказывают меньшее механическое воздействие на верхние дыхательные пути. Длинные волокнистые пылинки (асбеста, хлопка и др.) задерживаясь на слизистой оболочке верхних дыхательных путей, покрывают ее клейкой массой, являясь причиной хронических заболеваний.

Дисперсность пыли зависит от характера ее образования. Концентрация и дисперсность изменяются с расстоянием от источника пылеобразования. Более крупные пылинки осаждаются вблизи места пылеобразования, отчего процент мелких фракций в воздухе возрастает с удалением от этого места. Измельченная в пыль порода приобретает новые свойства: интенсифицируется химическая активность, повышается окисляемость, адсорбция газов на частицах, изменяются электрические свойства.

Вследствие малых размеров и сопротивления воздуха осаждение пыли подчиняется закону Стокса. Скорость оседания кварцевых пылинок различных размеров в неподвижном воздухе следующая: при размере 100 мк скорость оседания 47,1 м/мин; при размере 10 мк – 47, см/мин; при размере 1 мк – 4,7 мм/мин; при размере 0,1 мк – 2,8 мм/ч.

Взвешенная в воздухе пыль ухудшает видимость, засоряет и раздражает слизистые оболочки глаз, верхние дыхательные пути, загрязняет кожу и способствует развитию воспалительных кожных заболеваний.

Наибольшую опасность для легких представляют пылинки размером от 0,2 до 5 мк. При длительном вдыхании пыли происходит разрастание соединительной ткани в дыхательных путях, вызывающее профессиональное заболевание – пневмокониоз (пневмо – легкие, кониа – пыль).

Различают следующие основные виды пневмокониоза:

- силикоз – заболевания от вдыхаемой пыли, содержащей свободную двуокись кремния (SiO2);

- силикатозы (асбестоз, талькоз, апатитоз и др.) – заболевания от вдыхания пыли силикатов, содержащих двуокись кремния в связанном состоянии;

- карбокониозы (антракоз, графитоз и др.) – заболевания от вдыхания углесодержащей пыли (угля, графита и пр.).

Силикоз является наиболее тяжелой и распространенной болезнью рабочих на подземных и открытых разработках. Отравляющее действие двуокиси кремния связано с ее растворимостью в легочной влаге с образованием химически активной кремневой кислоты – H2SiO3. Пыль скапливается, от ее воздействия возникает воспалительный процесс, происходит сдавливание кровеносных сосудов, нарушается кровообращение. Возникает одышка, кашель. При работе в сильно запыленной атмосфере силикоз развивается в течение 3–5 лет, имеются случаи возникновения силикоза через 1,5–2 года. Антракоз развивается значительно медленнее и отличается более легким течением.

Установлены следующие нормы запыленности воздуха:

- при содержании кристаллической двуокиси кремния более 70 % – 1 мг/м3;

- при содержании кристаллической двуокиси кремния от 10 до 70% – 2 мг/м3;

- при содержании кристаллической двуокиси кремния от 2 до 10% – 4 мг/м3;

- цемент, глина, антрацит с двуокисью кремния до 5 % – 6 мг/м3;

- каменный уголь с долей свободной двуокиси кремния до 5 % – 10 мг/м3.

На угольных шахтах удельное пылевыделение колеблется от 50 до 1000 г/т добытого угля, а чаще всего составляет 100–200 г/т.

Точки контроля за содержанием пыли в горных выработках выбираются на таком расстоянии от источника пылеобразования, чтобы пылевой поток становился равномерным по сечению и мало изменялся по длине выработки. Это расстояние составляет 20 м и более. Набор проб производится с помощью автоматического эжекторного рудничного аспиратора (АЭРА) службой ВГСЧ и ВТБ.

Применяют для замера содержания пыли в воздухе счетные методы (прибор ТБ-2 с микроскопом), а также фотопылемеры Ф-1, ФПГ-6 и др.

Существуют следующие способы борьбы с пылью на горных предприятиях.

1. Предупреждение или снижение пылеобразования. Реализация этого направления может быть обеспечена внедрением машин с крупным сколом угля, а также предварительным увлажнением угольного массива путем нагнетания воды в пласт через скважины, пробуренные из подготовительных выработок или очистного забоя. Предварительное увлажнение уменьшает механическую прочность горных пород, увлажненные частицы соединяются между собой, быстро оседают. Повышает эффективность увлажнения пласта добавка поверхностно-активных веществ (ПАВ). Снижается образование пыли и в случае использования гидроотбойки угля и пород.

2. Осаждение пыли, взвешенной в воздухе, путем орошения. Низконапорное орошение (давление жидкости у оросителя до 2 МПа) применяют в очистных и подготовительных забоях для подачи воды в зону разрушения массива (расход воды 10–25 л/т). Применяется такое орошение и при погрузке и перегрузке горной массы (расход воды 6– л/т), а также для осаждения витающей пыли из воздуха. Высоконапорное орошение (давление воды до 15 МПа) обеспечивается туманообразователями для осаждения пыли, витающей в воздухе.

3. Для борьбы с пылью используют также пену, подаваемую на поверхность, с которой выделяются мелкодисперсные частицы.

4. Концентрацию выделившейся в воздух пыли снижают путем дополнительной подачи воздуха средствами вентиляции.

5. Выделяющуюся пыль удаляют путем пылеотсоса.

6. Для предотвращения попадания пыли в организм человека используют средства индивидуальной защиты (респираторы «Лепесток», Ф-62Ш, «Астра-2»).

Правильно организованное освещение рабочего места обеспечивает сохранность зрения человека, нормальное состояние его нервной системы, а также безопасность в процессе производства. Часть лучистого пока электромагнитного спектра, воспринимаемая органами зрения человека как свет, называется световым потоком и измеряется в люменах (лм). Освещенностью поверхности называется величина, измеряемая отношением светового потока, падающего на поверхность, к площади поверхности. Освещенность измеряется в люксах (лк).

Производственное освещение может быть естественным, искусственным и совмещенным. Особенностью работы в шахтах является отсутствие естественного освещения. Искусственное освещение осуществляется электрическими лампами или прожекторами. Оно может быть общим, местным или комбинированным. По функциональному назначению различают общее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное искусственное освещение.

Для освещения производственных помещений используют лампы накаливания или газоразрядные лампы. Недостатком ламп накаливания является небольшой срок службы (около 2 тыс. ч) и небольшая светоотдача (7–20 лм/Вт). Газоразрядные лампы имеют гораздо большую светоотдачу (40–110 лм/Вт) и срок службы около 10000 часов, однако их недостаток – пульсация светового потока, длительный период разгорания, необходимость пусковых устройств.

На промплощадке шахты освещению подлежат все места работ, приемные площадки у ствола, лестницы, проходы для людей, помещения электромеханических установок, автотранспортные, железнодорожные и другие пути. В зданиях подъемной машины, главной вентиляционной установки, компрессорной, машинных отделениях холодильных установок, надшахтных зданиях стволов, зданиях лебедок породных отвалов и канатных дорог, зданиях дегазационных установок, котельных, зданиях угольных бункеров, в административно-бытовых комбинатах должно предусматриваться аварийное освещение от независимого источника питания. Во всех перечисленных зданиях, кроме зданий подъемных машин, допускается применение для аварийного освещения индивидуальных аккумуляторных светильников.

Светильниками, питаемыми от электрической сети, в подземных условиях должны освещаться с обеспечением нормируемой освещенности следующие места:

- электромашинные, лебедочные и диспетчерские камеры, центральные подземные подстанции, локомотивные гаражи, здравпункты, раздаточные камеры взрывчатых материалов (ВМ), подземные ремонтные мастерские;

- транспортные выработки в пределах околоствольного двора;

- приемные площадки уклонов и бремсбергов, разминовки в околоствольных и участковых откаточных выработках, участки выработок, где производится перегрузка угля, пункты посадки людей в транспортные средства и подходы к ним;

- призабойное пространство стволов, сопряжений и камер при проходке и проходческие подвесные полки;

- очистные выработки на пологих и наклонных пластах, оборудованные механизированными комплексами и струговыми установками (светильниками, входящими в состав комплекса или установки);

- постоянно обслуживаемые электромашинные установки, передвижные подстанции и распредпункты вне пределов специальных камер;

- выработки, оборудованные ленточными конвейерами и подвесными кресельными дорогами, предназначенными для перевозки людей;

- людские ходки, оборудованные механизированной перевозкой людей.

Призабойное пространство подготовительных выработок, проводимых с применением проходческих комплексов или комбайнов, должно освещаться встроенными в комплекс или комбайн светильниками.

Для питания подземных осветительных установок должно применяться напряжение не выше 220 В. Для ручных переносных светильников, питаемых от искробезопасных источников, допускается напряжение не выше 42 В.

Освещенность рабочих мест в горных выработок в шахтах должна составлять 10 лк, что не приводит к утомлению рабочих. В местах, где люди находятся кратковременно, только во время передвижения их к месту работы (откаточные выработки, людские ходки и др.), минимальный уровень освещенности составляет 1 лк.

Работники, занятые на подземных работах, должны обеспечиваться аккумуляторными светильниками индивидуального пользования. Количество исправных аккумуляторных светильников на каждой шахте, включая светильники, совмещенные с метансигнализаторами, должно быть на 10 % больше списочного числа работников, занятых на подземных работах.

Каждый аккумуляторный светильник закрепляется за работником и снабжается табличкой с указанием его табельного номера. Светильники должны быть опломбированы и обеспечивать непрерывное нормативное освещение продолжительностью не менее 10 ч. Световой поток головных светильников 30 лм. Светильники оснащаются двухнитевыми лампами, что позволяет переключать батарею с рабочей нити на аварийную для продления срока непрерывного горения.

На каждой шахте или группе шахт должна быть устроена ламповая, размещаемая в помещении из негорючих материалов. Ламповая оборудуется автоматическими зарядными станциями, рассчитанными на эксплуатацию герметичных и доливных аккумуляторных батарей, а также иметь тренировочную зарядную станцию.

Аварийное освещение должно быть смонтировано в стволе, околоствольном дворе, камере главного водоотлива, электрокамерах, складах взрывчатых материалов, а также в местах пересечения выработок, тоннелей и в выработках большой протяженности.

Акустические колебания включают как слышимые человеком колебания упругих сред (частотой от 16 Гц до 20 кГц), так и неслышимые.

Неслышимые человеком инфразвук имеет частоту менее 16 Гц, а частота колебаний ультразвука более 20 кГц. Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле.

Скорость распространения звуковых колебаний различна в различных средах. В воздухе при нормальных условиях она равна 330 м/с, в жидкости 1500 м/с, в металлах – 5000 м/с. Шумом называется совокупность многочисленных звуков, быстро меняющихся по частоте и силе. Показателями шумового воздействия являются интенсивность, частота звуков и продолжительность воздействия. Интенсивность звука (сила звука) (I) определяется потоком звуковой энергии, проходящей через единицу поверхности, перпендикулярной направлению движения звука. Нижний порог слышимости (I0) при частоте 1000 Гц равен 10- Вт/м2. Это равно звуковому давлению (Р0) 2·10-5 Па. Интенсивность звука, причиняющая боль при колебаниях этой частоты, равна 102 Вт/м2, а звуковое давление 102 Па.

Для измерения уровня интенсивности звука принят децибел (Дб), равный:

где: I – абсолютное значение интенсивности звука;

I0 – интенсивность звука на пороге слышимости.

Шкала измерений уровня интенсивности шума от порога слышимости до болевого порога укладывается в 140 децибел. Звуки, одинаковые по интенсивности, но разные по частоте, воспринимаются различными по громкости. Слуховой аппарат человека обладает наименьшей чувствительностью на низких частотах. Зависимость уровней звукового давления от частот называется частотным спектром шума. Чаще всего слуховой диапазон частот разделяют на октавные полосы. Октавной называется полоса, у которой верхняя граница частоты в 2 раза больше нижней.

В практических оценках шума обычно пользуются стандартным рядом из 8 октавных полос, среднегеометрическое значение частот которых составляет 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Спектр измеряют с помощью анализатора шума (фильтра), пропускающего шум в заданной полосе частот. Предельные величины шума на рабочих местах регламентирует ГОСТ 12.1.003-83 и санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-86, в которых даны предельно допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот.

По характеру спектра шумы разделяются на широкополосные и тональные. Широкополосные имеют спектр шума шириной более 1 октавы. По временным характеристикам шумы разделяются на постоянные и непостоянные. Непостоянным является шум, уровни которого за рабочий день изменяются более чем на 5 дБ. Непостоянный шум подразделяется на колеблющийся, прерывистый и импульсный. Характеристикой непостоянного шума является эквивалентный уровень звука. Эквивалентный уровень звука – это уровень звука постоянного широкополосного не импульсного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как и данный непостоянный шум (он нормируется в дБА).

Степень воздействия шума на организм зависит от громкости, высоты, тембра звука и продолжительности воздействия. Результатом действие шума может быть нарушение слуха, расстройство нервной системы, ухудшение самочувствия и работоспособности. В условиях шахт и рудников шум мешает вовремя распознать звуки, предшествующие обвалу кровли, горным ударам, выбросу угля, пород и газа. Шум заглушает сигналы при работе машин и механизмов, мешает правильно воспринимать их, что снижает безопасность работ.

Уровень громкости шума, не вызывающий вредных воздействий, называется нормальным пределом громкости. Для частоты 1000 Гц он соответствует 75–80 дБ. Для помещений, требующих речевой связи (нарядные, диспетчерские) допустимый уровень шума при частоте 1000 Гц равен 50 дБ. Воздействие шума уровнем выше 75 дБ может привести к потере слуха. При воздействии шума высоких уровней (около 180 дБ) может быть разрыв барабанных перепонок, контузия, а при дальнейшем увеличении (более 190 дБ) возможен летальный исход.

По своей природе шумы разделяются на механические (динамические процессы, деформации машин и механизмов), аэродинамические (пульсации давления в газах, жидкостях) и магнитные (силы, возникающие между статором и ротором электрических машин). На горных предприятиях практически все технологические процессы, также многие машины и механизмы являются источником шума. Причем уровень шума у некоторого оборудования превышает предельно допустимые уровни, что может быть причиной профессиональных заболеваний. Так, на расстоянии 2 м от бурильного молотка уровень звукового давления составляет 120 дБ, а от бурового станка СБШ-200 равен 96 дБ.

Способы борьбы с шумом могут быть коллективными и индивидуальными. Коллективные способы защиты включают:

- уменьшение шума в источнике;

- звукоизоляция;

- звукопоглощение;

- архитектурно-планировочные решения;

- специальные глушители.

Средства индивидуальной защиты включают беруши, наушники, шлемы.

Снижение шума в источнике достигается улучшением конструкций машин, заменой металлических деталей на пластмассовые, заменой зубчатых передач на ременные, нанесением смазки, заменой ударных технологических процессов безударными.

Для звукоизоляции используют ограждения, кабины, кожухи, акустические экраны, устанавливаемые между источником и приемником шума. В районе источника шум может увеличиваться за счет отражения от строительных конструкций и оборудования.

Звукопоглощение производится с помощью пористых материалов и резонансных поглотителей. Звуковые волны, падающие на пористый материал, вызывают колебания воздуха в порах и скелета, что приводит к переходу звуковой энергии в тепловую. В качестве звукопоглощающих покрытий используют органические и минеральные волокна, пенопласт и др. Резонансные поглотители имеют воздушную полость, соединенную отверстием с окружающей средой. Отраженная в полости волна гасит падающие волны. Резонансным поглотителем является также перфорированный экран с отверстиями, затянутыми тканью или мелкой сеткой. Для звукопоглощения используют и штучные поглотители – объемные тела в виде конуса, куба и других форм, подвешенные к потолку.

Архитектурно-планировочные методы борьбы с шумом предусматривают максимальное удаление источников шума от рабочих мест, жилья и остальных производств.

Специальные глушители в основном используют для борьбы с аэродинамическим шумом. В абсорбционных глушителях затухание шума происходит в порах звукопоглощающих материалов. Реактивные глушители отражают звуковую энергию к источнику (представляют участок канала с меняющейся площадью сечения, где звук отражается).

Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля. Вибрацию вызывают неуравновешенные силовые воздействия (механизмы с возвратно-поступательным движением) и неуравновешенно вращающие механизмы (дрели, шлифовальные машины, вентиляторы, металлообрабатывающие станки и др.), а также устройства, в которых движущиеся детали совершают ударные воздействия (зубчатые передачи, подшипники и т.д.). Существуют и специальные вибрационные устройства (для уплотнения бетона, дробления и сортировки горных пород, разгрузки сыпучих материалов). Наличие дисбаланса приводит к появлению неуравновешенных сил, вызывающих вибрацию. Причиной дисбаланса может быть неоднородность материала вращающегося тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения, деформация деталей от неравномерного нагрева при горячих и холодных посадках и т.д.

Параметрами вибрации являются: частота колебаний (Гц), скорость колебаний (виброскорость, м/с), амплитуда смещения (наибольшее отклонение колеблющейся точки от положения равновесия, м), и ускорение колебаний (виброускорение, м/с2). Виброскорость и виброускорение изменяются в широких пределах, поэтому пользуются их логарифмическими характеристиками. Так, уровень виброскорости (дБ) определяют по формуле:

где V,V0 – колебательная скорость и пороговое значение колебательной скорости, стандартизованное в международном масштабе (V0 = 5·10- м/с).

Для определения уровня виброускорения (дБ) используют выражение:

где a, a0 – ускорение колебаний и пороговое значение ускорения колебаний, стандартизованное в международном масштабе (a0 = 3·10-4 м/с2).

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обуславливается силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами, имеющими собственные частоты. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил.

При незначительной интенсивности и длительности вибрации улучшается обмен веществ, увеличивается мышечная сила, уменьшается утомляемость. Интенсивная и длительная вибрация приводит к серьезным изменениям деятельности всех систем организма и может вызвать заболевание – виброболезнь. Развитие патологии зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса. Вибрация ощущается в диапазоне от 1 до 10000 Гц. Наиболее чувствителен организм к частотам от 2–3 до 250 Гц. Различные участки тела обладают разной чувствительностью к вибрации.

По способу передачи колебаний вибрации разделяют на (рис. 4.1):

- общую вибрацию или вибрацию рабочих мест, когда колебания передаются всему телу через пол, сидение;

- местную или локальную вибрацию, воздействующую на отдельные части организма работающего;

- смешанную, когда на человека одновременно действует общая и местная вибрации.

При охвате цилиндрических, торцевых и близких к ним поверхностей Рис. 4.1. Направления координатных осей при действии вибрации Вибрационная патология стоит на втором месте (после заболеваний, обусловленных воздействием пыли) среди профессиональных заболеваний.

Общая вибрация выводит из строя вестибулярный аппарат, воздействует на нервную и сердечно-сосудистые системы человека, нарушает обменные процессы. Наблюдаются расстройства координации движения, нарушение зрительной функции, снижение болевой и вибрационной чувствительности. При частоте колебаний рабочих мест, близкой к собственной частоте колебаний внутренних органов, возможно повреждение этих органов. Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации отмечается у водителей машин, трактористов, машинистов экскаваторов и др. Симптомами болезни являются боли в пояснице, конечностях, бессонница, раздражительность, быстрая утомляемость.

Локальной вибрации подвергаются работающие на ручном виброинструменте. Длительное воздействие такой вибрации (8–15 лет) вызывает заболевание, признаками которого являются спазмы сосудов, нарушение терморегуляции и болевой чувствительности, отложение соли в суставах, что приводит к деформации и уменьшению подвижности суставов.

Усугубляет действие вибрации чрезмерные мышечные нагрузки, пониженная температура, шум, психоэмоциональный стресс. Регламентирует параметры производственной вибрации ГОСТ 12.1.012- «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования» и санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.556-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Вибрация может вызвать также разрушение механических конструкций из-за усталости металла. Такое разрушение происходит мгновенно, без внешних признаков надвигающейся опасности.

Существуют два направления борьбы с вибрацией:

- снижение вибрации в источнике возникновения;

- уменьшение параметров вибрации на пути ее распространения от источника.

Снижение вибрации в источнике возникновения достигают:

- изменением технологических процессов на безвибрационные (вместо ковки и штамповки применяют прессование, клепку заменяют на сварку и т.д.);

- балансировкой вращающихся механизмов (устраняют неуравновешенность силовых воздействий в источнике, например, производят балансировку автомобильных колес);

- исключением резонанса собственной частоты вибрации оборудования и колебаний переменных внешних сил путем изменения массы, жесткости конструкции.

Для уменьшения параметров вибрации на пути ее распространения используют защитные устройства:

- вибродемпфирование – превращение механической энергии вибрации в тепловую в материалах с большим внутренним трением (сплавов медь-никель, никель-титан, резина, дерево, пластмасса), применение двухслойных материалов;

- вибропоглощение – нанесение на колеблющиеся детали вибропоглощающих покрытий, преобразующих энергию колебаний в теплоту при деформациях (пластики, синтетические смолы и др.);

- виброгашение – установка вибрирующих машин на прочные массивные фундаменты;

- динамическое виброгашение – использование виброгасителей, колебания которых находятся в противофазе с колебаниями агрегата;

- виброизоляция – помещение между источником и объектом упругих устройств (пружины, упругие прокладки, пневмо- или гидравлические устройства).

Для снижения воздействия вибрации применяют виброгасящие рукоятки из эластичного материала, пружинные каретки. С целью предупреждения вибрационных заболеваний устанавливают предельно допустимые уровни колебательной скорости контакта в зависимости от средней геометрической частоты октавных полос, необходимый режим труда и отдыха. К средствам индивидуальной защиты от вибрации относят рукавицы с эластичными вкладышами, виброзащитную обувь.

Электрический ток является самым распространенным видом энергии, используемом в промышленности, в том числе при подземной добыче. Применяемые в шахтах электрооборудовае, кабели и системы электроснабжения должны обеспечить электробезопасность работников шахты, а также взрыво- и пожаробезопасность. Для питания электрических машин и аппаратов в шахтах должно применяться напряжение:

- для стационарных приемников электрической энергии, передвижных подстанций и трансформаторов, а также при проходке стволов – не выше 10000 В;

- для передвижных электроприемников – не выше 3300 В. В отдельных случаях с разрешения Ростехнадзора допускается применение напряжения 10000 В или 6000 В.;

- для ручных машин и инструментов – не выше 220 В;

- для цепей дистанционного управления и сигнализации комплектного распределительного устройства (КРУ) – не выше 60 В, если ни один из проводников этой цепи не присоединяется к заземлению;

- для цепей дистанционного управления стационарными и передвижными машинами и механизмами – не выше 42 В.

Среди всех видов производственных травм электротравмы составляют около 11 %. Однако поражение электрическим током приводит к тяжелым последствиям. Так, среди случаев со смертельным исходом доля электротравм достигает 20–40 %. Большая часть пострадавших переходит на инвалидность. Причем последствия электротравм могут проявляться через много лет после происшествия. В 30 % случаев тяжелые последствия от поражения электрическим током развиваются в первые 10 дней, в 15 % – через 2 месяца, в 35 % – через год и в 20 % проявляются через 2 года.

Поражение электрическим током может вызвать местные и общие нарушения в организме. Местные поражения могут варьироваться от болевых ощущений до ожогов и обугливания отдельных частей тела.

Общие поражения нарушают функции центральной нервной системы и органов дыхания, изменяют состав крови (электролиз). При поражении электротоком могут происходить потеря сознания, судороги, расстройство речи. Остановка сердца связана с фибрилляцией – хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл). При тяжелом поражении электрическим током может наступить мгновенная смерть.

Проходя через организм, электроток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие. Термическое действие проявляется в интенсивном нагреве тканей, расположенных на пути движения тока: кровеносных сосудов, нервных волокон, внутренних органов, вызывая их значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока проявляется в разложении крови, межтканевой и других жидкостей организма, изменении движения ионов солей. Механическое действие тока обусловлено электродинамическим эффектом и взрывоподобным образованием пара, приводящим к расслоению и разрыву тканей. Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей. Электротравмы могут вызвать и различные заболевания. Так, после поражения электрическим током иногда происходит развитие диабета, заболевания щитовидной железы, половых органов, сердечно-сосудистой системы, провоцируются болезни аллергической природы.

Исход поражения человека электротоком зависит от силы тока и длительности его прохождения через организм, характеристики тока (переменный или постоянный, частота), пути прохождения тока в теле человека, условий внешней среды (температуры, влажности, запыленности). Величина тока, проходящего через организм, зависит от напряжения и площади прикосновения, состояния кожного покрова, физического и психического состояния человека: степени активности, концентрации внимания, утомления, алкогольного опьянения, ослабления из-за болезни. При снижении жизненного тонуса опасность поражения электрическим током возрастает.

В производственных процессах используют постоянный и переменный ток. Опасность поражения постоянным током меньше, чем переменным, до напряжения 500 В, однако при более высоком напряжении более опасным становится постоянный ток. Степень поражения зависит и от пути прохождения тока через тело человека. Наиболее опасны следующие варианты прохождения тока через тело человека: рука– рука, рука(и)–нога(и), голова–руки, голова–ноги. В этих случаях поражаются наиболее важные органы – сердце, легкие, головной мозг. Исход поражения в значительной степени зависит и от продолжительности воздействия тока.

Тяжесть поражения пропорциональна силе тока, прошедшего через тело, и зависит не только от напряжения, но и от электрического сопротивления организма. Общее электрическое сопротивление организма зависит от сопротивления участков тела на пути тока, имеющих различную электропроводимость. Наибольшее сопротивление имеет верхний слой кожи (до 100000 Ом при сухой коже и отсутствии повреждений).

Внутреннее сопротивление тела человека не превышает нескольких тысяч Ом. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение снижают сопротивление. Сопротивление тела человека уменьшается также при увеличении воздействующего напряжения. При напряжении 40–45 В электрическое сопротивление кожных покровов, представляющих основное электрическое сопротивление в организме, резко снижается, после чего сопротивление тела человека практически равно сопротивлению внутренних тканей (порядка 1 кОм).

По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий, фибрилляционный. Ощутимый – это ток, прохождение которого вызывает ощутимое раздражение.

Неотпускающий – ток, прохождение которого вызывает судорожное сокращение мышц (руки, ноги), соприкасающихся с токоведущим проводником (человек не в состоянии самостоятельно освободиться от контакта с проводником тока). Фибрилляционным называют ток, вызывающий разновременное и разрозненное сокращение отдельных мышечных волокон (фибрилл) сердца и паралич дыхания.

Характер воздействия электрического тока на человека имеет следующий вид (путь прохождения рука-нога, напряжение220 В):

- ток 0,6–1,5 мА – для переменного тока частотой 50 Гц начинается порог ощущений (слабый зуд, пощипывание кожи). Постоянный ток не ощущается;

- ток 2–4мА – для переменного тока сильное дрожание пальцев.

Постоянный ток не ощущается;

- ток 5–7мА – судороги во всей кисти руки для переменного тока.

Для постоянного тока порог ощущений (зуд, нагрев кожи);

- ток 10–15мА – неотпускающий ток для переменного напряжения (непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, человек не может сам освободить руку от контакта с проводником). Для постоянного тока усиление нагрева, сокращение мышц рук:

- ток 20–25мА – невозможно оторвать руку от проводника, сильные боли, дыхание затруднено для переменного тока. Для постоянного тока судороги, еще больший нагрев;

- ток 50–80мА – паралич дыхания через несколько секунд, сбои в сердце, может возникнуть фибрилляция сердца для переменного тока.

Для постоянного напряжения неотпускающие токи, судороги;

- ток 100мА – фибрилляция сердца через 2–3 с, дыхание прекращается для переменного тока. Для постоянного тока наступает паралич дыхания при длительном протекании тока.

Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. При длительности действия более 10 с – это 2мА, если ток проходит менее 10 с, допустимый ток 6мА. Условия внешней среды часто могут повысить опасность поражения электрическим током. Так, работа в жарких сырых помещениях с большими энергозатратами приводит к повышенному потоотделению, что уменьшает сопротивление поверхностного слоя кожи. Стесненный характер помещений увеличивает вероятность прикосновения к токоведущим частям оборудования.

По степени опасности поражения электротоком все помещения делят на 3 класса:

- помещения без повышенной опасности характеризуется нормальной температурой и влажностью, отсутствием пыли, не проводящими ток полами. В таких помещениях можно пользоваться электрическим инструментом напряжением до 220 В;

- помещения с повышенной опасностью имеют либо повышенную относительную влажность воздуха (длительно превышающую 75%), либо температуру, постоянно или периодически превышающую 35оС, либо технологическую токопроводящую пыль, либо токопроводящие полы.

- особо опасные помещения характеризуются наличием двух или более условий, относящихся к помещениям с повышенной опасностью, или чрезмерной влажностью, постоянно вызывающей образование конденсата внутри помещения, или наличием в помещении агрессивных паров, газов, жидкостей, разрушающих изоляцию и токоведущие части электрооборудования. Работы на открытом воздухе с применением электрооборудования, приравнивают к работе в особо опасных помещениях.

Эксплуатация электрооборудования и электросетей в шахтах повышает опасность их использования по следующим причинам:

- непрерывное подвигание фронта очистных и проходческих работ, что требует перемещения электрооборудования и наращивания электросетей;

- микроклиматические условия подземных работ характеризуются повышенной влажностью и запыленностью воздуха, обводненностью горных выработок, причем шахтные воды могут обладать повышенной агрессивностью из-за кислотности и содержания солей;

- стесненная обстановка в горных выработках, опасность обрушения горных пород, возможность образования в воздухе взрывоопасных концентраций горючих газов и угольной пыли.

Повреждение электрооборудования и нарушение изоляции могут стать не только причиной поражения людей электрическим током, но и инициировать взрывы горючих газов и угольной пыли.

Электрооборудование может работать в обычных условиях, а также в условиях повышенной опасности. Взрывозащищенное электрооборудование имеет различные уровни и виды взрывозащиты. По исполнению электрооборудование подразделяется:

- общепромышленное;

- рудничное нормальное (РН);

- повышенной надежности против взрыва (РП), это взрывозащищенное оборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме его работы;

- взрывобезопасное (РВ), это взрывозащищенное оборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при вероятных повреждениях, кроме повреждений средств взрывозащиты;

- особо взрывобезопасное (РО), это взрывозащищенное оборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты.

Рудничное взрывозащищенное электрооборудование может иметь следующие виды взрывозащиты:

- взрывонепроницаемую оболочку, выдерживающую давление взрыва внутри нее и предотвращающую распространение взрыва из оболочки в окружающую среду;

- искробезопасную электрическую цепь – выполняемую так, что электрический разряд или ее нагрев не могут воспламенить взрывоопасную среду при определенных условиях испытаний;

- защиту вида «е» – заключающуюся в том, что в электрообокудовании, не имеющем нормально искрящихся частей, приняты меры. затрудняющие появление опасных нагревов, электрических искр, дуг;

- масляное заполнение оболочки;

- кварцевое заполнение оболочки;

- автоматическое защитное отключение.

Если в состав электрооборудования входят элементы с различным уровнем взрывозащиты, то общий уровень взрывозащиты устанавливается по элементу, имеющему наиболее низкий уровень.

В подземных выработках шахт, опасных по газу или пыли, в стволах с исходящей струей воздуха этих шахт и в надшахтных зданиях, примыкающим к этим стволам, а также в стволах со свежей струей воздуха и примыкающим к ним надшахтным зданиям шахт, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, если не исключено проникновение шахтного воздуха в эти здания, должно применяться электрооборудование с уровнем взрывозащиты не ниже РВ, стволовая сигнализация с уровнем РП, и аккумуляторные светильники индивидуального пользования с уровнем не ниже РВ.

В очистных и подготовительных выработках крутых пластов, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, а также в выработках с исходящей струей воздуха с таких пластов должно применяться оборудование:

- электрооборудование с уровнем взрывозащиты РО;

- электрооборудование с уровнем РВ, если оно применяется с системой автоматического быстродействующего отключения напряжения и одновременного закорачивания источников эдс или с другими системами, автоматически отключающими питание раньше, чем концентрация метана достигнет опасной величины.

Система электрической защиты в шахтах не должна допускать поражения людей, возникновения пожаров, взрывов газа и пыли от электрического тока. Основными элементами системы электрической защиты в шахтах являются предупреждение прикосновения человека к токоведущим частям, защитное заземление, защитное отключение, применение электрозащитных средств, а также использование электрооборудования в конструктивном исполнении, учитывающем рабочие условия.

Защита от прикосновения к токоведущим частям предусматривает:

- размещение открытых токоведущих частей электроустановок на высоте, недоступной от случайного прикосновения;

- размещение электроустановок в закрытых корпусах, предотвращающих проникновение к токоведущим частям без специальных приспособлений и инструментов;

- применение специальных блокировочных устройств, препятствующих доступу к токоведущим частям до снятия с них напряжения;

- ограждение щитками и другими приспособлениями открытых токоведущих частей.

Защитное заземление представляет преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Заземлению подлежат металлические части электротехнических устройств, нормально не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции, а также трубопроводы, сигнальные тросы и др., расположенные в выработках, где имеются электрические установки и проводки.