Методика снижения риска травм и аварий на угольных шахтах путем стандартизации производственного процесса

На правах рукописи

Баскаков Владимир Петрович

методика снижения риска
травм и аварий на угольных шахтах
путем стандартизации
производственного процесса

Специальность:	05.26.01 — «Охрана труда (горная промышленность)»

Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук

Москва 2009

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Научный центр по безопасности работ в угольной промышленности (ОАО «НЦ ВостНИИ»).

Научный руководитель:

доктор технических наук

Артемьев Владимир Борисович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук

Захаров Валерий Николаевич

кандидат технических наук

Филин Александр Эдуардович

Ведущая организация – Федеральное государственное унитарное предприятие «Национальный научный центр горного производства – Институт горного дела им. А.А. Скочинского».

Защита диссертации состоится «3» июня 2009 г. в 10 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 002.074.02 при Учреждении Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УРАН ИПКОН РАН.

Автореферат разослан «28» апреля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

Милетенко И.В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Состояние травматизма в угольной отрасли России характеризуется в настоящее время сокращением количества травм — как в абсолютных, так и в относительных показателях — и, вместе с тем, ростом смертельного травматизма в результате групповых несчастных случаев.

Причиной 70% травм со смертельным исходом являются отклонения от технологического регламента ведения горных работ. Отклонения связаны с тем, что освоение на угледобывающих предприятиях более надежной и производительной техники, повышение энергоемкости производства и производительности труда не было обеспечено соответствующими решениями в системах управления охраной труда, планирования и организации производства, оплаты труда персонала. Это привело к возрастанию величины отклонений от технологического регламента, что в условиях необходимости повышения эффективности негативно отражается на безопасности производства. В частности, увеличилось количество случаев вспышек и взрывов метана и связанных с ними травм, в том числе смертельных, происходящих в рамках одного негативного события. В этой ситуации приоритетной задачей обеспечения безопасности производства становится быстрое и значимое снижение уровня риска возникновения травм и аварий на угольных шахтах.

Результаты исследования взаимосвязи эффективности и безопасности производства и практики работы предприятий различных отраслей показывают, что необходимый темп и уровень снижения риска достигаются путем стандартизации производственного процесса. Следовательно, разработка методики снижения риска возникновения травм и аварий на основе стандартизации производственного процесса является актуальной научно-практической задачей.

Целью работы является установление зависимости величины риска возникновения травм и аварий от уровня стандартизации производственных процессов на угольных шахтах и разработка на этой основе методики, реализация которой позволит быстро и значимо сокращать риск травмирования.

Идея работы заключается в том, что быстрое и значимое снижение уровня риска возникновения травм и аварий достигается посредством стандартизации производственного процесса на основе согласования всех операций и стадий в каждой технологической цепочке, перехода на суточное планирование и ресурсное обеспечение.

Задачи исследования:

1. Установить зависимость уровня риска возникновения травм и аварий от величины отклонений параметров производственного процесса от заданных значений.
2. Обосновать целесообразность использования стандартов для уменьшения величины отклонений параметров технологических процессов от заданных значений.
3. Определить и обосновать характеристики стандартов технологических процессов в угольной шахте, позволяющих обеспечивать быстрое и значимое снижение уровня травматизма.
4. Разработать и апробировать методику снижения риска травмирования, основанную на стандартизации производственного процесса угольной шахты.

Методы исследования. В работе использованы методы системного и структурно-функционального анализа, производственного эксперимента, научного обобщения, математической статистики, экспертных оценок.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Отклонения параметров производственного процесса от заданных, технологически обоснованных, значений оказывают определяющее влияние на риск возникновения травм и аварий на угольных шахтах. Зависимость уровня риска от величины отклонений наиболее адекватно описывается экспоненциальной функцией, показывающей, что при возрастании величины отклонений параметров производственного процесса увеличивается риск травмирования.
2. Быстрое и значимое снижение риска возникновения травм и аварий
   на угольной шахте достигается на основе стандартизации производственного процесса посредством создания и принятия организационно-технологического регламента, который позволяет более точно и оперативно регулировать параметры производственной среды. Стандартизированный производственный процесс характеризуется величиной отклонения его основных параметров не более чем на 5-7% от заданных значений, что соответствует приемлемому уровню риска возникновения травм и аварий.
3. Стандарт производственного процесса основывается на параметрах технологического цикла и требованиях безопасности для каждой операции процесса; включает в себя показатели сменных, суточных и месячных объемов работ. Значения этих показателей рассчитываются в зависимости от конкретных горно-геологических условий функционирования и технико-технологических возможностей предприятия.
4. Основой методики быстрого и значимого снижения уровня риска травм и аварий на угольных шахтах является алгоритм стандартизации, реализация которого позволяет уменьшать величину отклонений параметров производственного процесса от заданных значений по каждому технологическому процессу и операции.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждаются представительным объемом аналитической информации; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований и фактических данных действующих угольных шахт; положительными результатами внедрения разработок в практику функционирования систем управления угольных шахт и ОАО «СУЭК-Кузбасс» в целом.

Научное значение и новизна работы заключаются в развитии представлений о возможности снижения уровня риска возникновения травм и аварий на основе стандартизации производственных процессов — в рамках теории научной организации охраны труда:

• установлено, что величина отклонений параметров производственного процесса от технологически обоснованных значений более чем на 7% приводит к возникновению неприемлемого риска травм и аварий;
• впервые разработан стандарт производственного процесса угольной шахты, основанный на параметрах технологического цикла и требованиях безопасности к каждой операции, включающий в себя показатели сменных, суточных и месячных объемов работ;
• выявлены взаимосвязи характеристик уровней функционирования производства и величины отклонений параметров производственного процесса от заданных значений — с учетом установленных уровней риска травм и аварий, а также основных функций персонала.

Практическая ценность работы состоит в разработке методики на основе установленной зависимости риска возникновения травм и аварий от величины отклонений параметров производственного процесса, применение которой обеспечивает быстрое и значимое снижение уровня риска травмирования на угольных шахтах.

Реализация результатов работы. Научные положения, выводы и рекомендации диссертационного исследования были использованы при разработке стандартов очистных и проходческих работ на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс». Результаты работы используются в производственной деятельности ОАО «Распадская», ОАО «СУЭК-Кузбасс», ОАО «ХК «СДС-Уголь».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на научных семинарах кафедры аэрологии и охраны труда МГГУ (Москва, 2007 г.), кафедры аэрологии, охраны труда и природы КузГТУ (Кемерово, 2008 г.); в УРАН ИПКОН РАН (Москва, 2008 г.), ОАО «НТЦ-НИИОГР» (Челябинск, 2006-2008 гг.), ОАО «НЦ ВостНИИ» (Кемерово, 2007-2008 гг.); на координационном Совете по развитию угольной промышленности, охране труда, промышленной и экологической безопасности Кемеровской области (Кемерово, 2006-2007 гг.); в Администрации Кемеровской области (Кемерово, 2007 г.); на технических советах ОАО «Сибирская угольная энергетическая компания» (Москва, Ленинск-Кузнецкий, 2006-2007 гг.), ОАО «ХК «СДС-Уголь» (Прокопьевск, 2008 г.), ЗАО «Распадская угольная компания» (Междуреченск, 2008 г.).

Публикации. Основные результаты исследований отражены в 9 научных публикациях, 5 из которых — в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, приложений, изложена на 147 страницах, содержит 37 рисунков, 28 таблиц, список использованных источников из 124 наименований.

Основное содержание работы

Исследованию проблемы обеспечения безопасности производства на горнодобывающих предприятиях посвящены труды Н.В. Мельникова, А.А. Скочинского, К.Н. Трубецкого, А.Д. Рубана, Н.Г. Матвиенко, И.А. Бабокина, Н.О. Калединой,
Б.Ф. Кирина, И.Л. Кравчука, А.В. Лебедева, В.Л. Могилата, А.М. Морева, А.Ф. Павлова, В.И. Сидорова, К.З. Ушакова, А.А. Форсюка, А.В. Фролова, Л.А. Шевченко
и других ученых. Вопросы управления риском возникновения травм и аварий рассмотрены в работах В.А. Владимирова, Ю.Л. Воробьева, А.Н. Елохина, А.В. Корчака, И.И. Кузьмина, Е.Ю. Куликовой, В.А. Легасова, Г.Г. Малинецкого, А.Н. Сывороткина
и других исследователей.

Сформированные в настоящее время подходы к обеспечению охраны труда и промышленной безопасности и существующие методы управления риском аварий и травм на угольных шахтах оказались недостаточно эффективными в условиях значимого увеличения интенсивности горных работ и производительности труда персонала.

Эксплуатация на угольных шахтах Кузбасса оборудования большой единичной мощности, осуществление энергоемких технологических процессов позволили в период с 1993 по 2006 гг. увеличить годовую производительность труда рабочих в 4 раза, суточную нагрузку на очистной забой — в 3 раза. Частота смертельного травмирования на 1000 трудящихся осталась на прежнем уровне, однако характеризуется резким ростом — более чем в 2 раза по сравнению со средним уровнем (0,4) за рассматриваемый период — в те годы, когда происходили групповые несчастные случаи со смертельным исходом (рис. 1).

Проведенный анализ научных исследований и практических разработок показал, что повышение риска смертельного травмирования и аварийности в условиях освоения более надежной и безопасной техники в значительной степени обусловлено наличием постоянных существенных отклонений параметров производственного процесса от заданных значений.

Рис. 1. Динамика показателей угольных шахт Кузбасса

Существующая система планирования и организации производства не соответствует новым условиям функционирования угольных шахт: планирование работы подразделения предприятия осуществляется без необходимого согласования с работой смежных подразделений. Неэффективная организация обусловлена реализацией принципов планирования, не адекватных новым условиям работы угольных предприятий (табл. 1).

Таблица 1

Сопоставление существующей и разработанной систем планирования
работы производственных участков угольной шахты

Показатель	Система планирования
	существующая	предлагаемая
Цель планирования	Обеспечить выполнение плана необходимыми ресурсами	Согласовать взаимодействие подразделений шахты
Принцип планирования	Исходя из технико-технологических условий	Исходя из организационно-технологических возможностей
Период планирования	Месяц	Сутки
Структура плана	Технико-технологические расчеты-обоснования	Организационно-технологические стандарты
Технологический процесс	Самостоятельный процесс	Элемент единого производственного процесса
Результат работы по плану	План выполняется, как правило, но с высоким расходом ресурсов; часто происходят недопустимые отклонения от технологических регламентов	План выполняется со стандартным расходом ресурсов и с приемлемым уровнем риска травмирования