Научное обоснование методов анализа производственного травматизма и профессиональной заболеваемости при подземной добыче полезных ископаемых

В результате исследований было установлено, что комплексный анализ социально-экономического развития региона должен рассматриваться как с точки зрения его хозяйственных результатов (первая группа показателей), так и отдельно с позиций безопасности труда (вторая группа показателей). В качестве исходных показателей первой группы были использованы следующие величины: объем розничного товарооборота и платных услуг; соотношение среднедушевого дохода и прожиточного минимума; доля граждан с доходом ниже прожиточного минимума; уровень регистрируемой безработицы; доля занятых на малых предприятиях; валовой региональный продукт; финансовая обеспеченность региона; объем инвестиций в основной капитал; объем внешнеторгового оборота; стоимость основных фондов отраслей экономики; величина затрат на охрану труда.

Рис. 5. Финансирование предупредительных мер по сокращению производственного травматизма и профессиональных заболеваний по Мурманской области

Обобщая результаты исследований можно отметить, что разработан комплекс математических моделей анализа травматизма и профзаболеваний на базе статистической информации промышленных предприятий горнопромышленного комплекса Мурманской области, проведены реализация вычислительных экспериментов, анализ и обобщение результатов моделирования. Научно обоснованы, разработаны и апробированы на практике методические положения анализа производственного травматизма и профессиональной заболеваемости при подземной добыче апатит-нефелиновых руд и бурых углей. Создан и апробирован на практике комплекс программных средств для мониторинга состояния производственной среды по факторам травматизма и профзаболеваний на основе результатов аттестации рабочих мест по условиям труда. Получены региональные оценки уровня социально-экономического развития и его влияния на комплекс показателей по безопасности труда и обоснованы практические подходы к стоимостной оценке уровня социально-экономического ущерба вследствие производственного травматизма.

заключение

Таким образом, на основании выполненных экспериментальных и теоретических исследований уточнены закономерности возникновения несчастных случаев и формирования уровня профессиональной заболеваемости на шахтах и рудниках, а также научно обоснованы, разработаны и внедрены методические положения анализа травматизма и профессиональных заболеваний при добыче полезных ископаемых подземным способом, обеспечивающие использование научно обоснованных организационных принципов снижение риска и повышения безопасности подземных горных работ, что имеет важное значение для горной промышленности России.

Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем.

1. Уточненные закономерности возникновения несчастных случаев и формирования уровня профессиональной заболеваемости на шахтах и рудниках позволили научно обосновать, разработать и осуществить практическую апробацию методических положений анализа травматизма и профессиональных заболеваний при добыче полезных ископаемых подземным способом, что обеспечивает использование научно обоснованных организационных принципов снижение риска и повышения безопасности подземных горных работ.

2. Выполнен ретроспективный анализ фактической аварийности угольных шахт Подмосковного бассейна с целью изучения динамики временных рядов количества и интенсивности аварий. Установлено, что показателями, определяющими аварийную опасность угольных шахт, являются функция распределения аварий, вероятность возникновения аварий во временном интервале (t1, t2), интенсивность аварий, а безопасность шахт характеризуется функцией безопасности, вероятностью безаварийной работы в интервале (t1, t2), средней длительностью периода безаварийной работы.

3. Получены статистические характеристики количества и интенсивности основных видов крупных аварий на угольных шахтах, описывающие общую картину состояния аварийности исследуемого объекта. Установлены временные регрессионные зависимости количества и интенсивности основных видов аварий, возникающих в шахтах Подмосковного бассейна, позволяющие осуществлять кратковременный прогноз указанных показателей (наиболее достоверный - на 1 год вперед).

4. Установлена многофакторная связь интенсивности возникновения аварий с технико-экономическими показателями работы шахт и разработана математическая модель функционирования угольной шахты Подмосковного бассейна, в основе которой лежит пуассоновский поток распределения вероятности возникновения аварий, который позволяет рассматривать ее как объект автоматизированной системы управления по фактору безопасности. Разработан комплекс программных средств, позволяющий осуществлять прогнозирование вероятности возникновения аварий в шахтах Подмосковного угольного бассейна с использованием стандартного математического обеспечения Miсrosoft Office. Комплекс программных средств успешно апробирован при решении указанных задач в ОАО «Мосбассуголь».

5. Разработаная методология вероятностно-статистического анализа позволяет обоснованно определить уровень безопасности труда для работников предприятий минерально-сырьевого комплекса Кольского Заполярья с позиций производственного травматизма. Исследование безопасности труда при таком методологическом подходе характеризуется выделением следующих трех этапов: а) обоснование существования и выбор аналитической формы тренда (закономерности), б) качественно-количественный анализ компоненты вариации, в) выбор оптимальной прогнозной модели травматизма, учитывающей особенности тренда и вариации с последующей оценкой их качества точности.

6. Результаты исследования по выбору и обоснованию тренда на примере крупнейших предприятий ОАО «Апатит», ОАО «Олкон» и ОАО «Ковдорский ГОК» свидетельствуют об оптимальной трендовой функции травматизма в виде логарифмической зависимости, характеризуя тем самым устойчивую тенденцию к снижению числа несчастных случаев на этих промышленных предприятиях. Качественный анализ компоненты вариации для исследуемых предприятий показал, что она одновременно сочетает как циклические, так и нерегулируемые колебания производственного травматизма. Проведенная количественная оценка вариации выявила однородность изучаемой совокупности несчастных случаев и оценивается в целом, как средняя и несильная.

7. Установлен конкретный тип прогнозной модели производственного травматизма с учетом явно выраженной периодической вариации, для чего был использован дополнительно декомпозиционный анализ по квартальным данным травматизма. Полученные модели тренда совместно с вариацией периодического характера типа ряда Фурье для предприятий горно-перерабатывающей промышленности Мурманской области (ОАО «Апатит», ОАО «Олкон», ОАО «Ковдорский ГОК») имеют максимальный коэффициент детерминации, а метод инверсной верификации показал, что адекватность полученных прогнозных моделей - максимальна.

8. Полученные прогнозные модели производственного травматизма являются инструментарием для контроля и управления уровня безопасности труда для работников предприятий горно-промышленного комплекса, поскольку позволит упреждающе производить необходимые технические, технологические и оздоровительно-профилактические мероприятия по «сезонному» уровню приемлемого риска, определяемому вероятностным числом несчастных случаев.

9. Вводимые кинематические характеристики травматизма (КХТ) позволяют в динамике анализировать тип развития производственного травматизма на предприятии по уровню приемлемого риска, определяемому наличием равноускоренного типа его развития по абсолютному уровню и модулю аналогов скорости и ускорения несчастных случаев на производстве, произошедших в рассматриваемом временном периоде.

10. На основании произведенных исследований с применением ситуационного моделирования можно утверждать, что на исследуемых предприятиях горнопромышленного комплекса Мурманской области вероятностный характер распределения несчастных случаев подчиняется распределению Пуассона.

11. Имеется существенная неопределенность в части оценки социально-экономической стоимости среднестатистической жизни работника ввиду многочисленности критериев и различных подходов к стоимости «цены жизни» индивидуума (в том числе и для работников горноперерабатывающей промышленности), а также ввиду недостаточной разработанности и трудоемкости применения различных методик в реальных условиях места и времени.

12. Созданная информационно-справочная система анализа АРМУТ позволяет оперативно сформировать заключения о соответствии условий труда санитарно-гигиеническим нормативам по безопасности труда. Система обладает удобным пользовательским интерфейсом, нетребовательна к системным ресурсам, и может быть развита созданием новых типов рабочих мест. Еще одним направлением перспективного развития существующего программного продукта является введение интеллектуальных функций по анализу выводимых рекомендаций при аттестации рабочих мест по условиям труда.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Научные статьи в изданиях, входящие в Перечень, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ

1. Яковлев, С.Ю. Опыт разработки декларации безопасности промышленных объектов / С.Ю. Яковлев, В.Н. Богатиков, М.А. Легашов, П.И. Матвеев, И.П. Карначев, А.С. Душнин, Б.Н. Ржевский // Горный журнал 1999. № 7. С. 7778.

2. Карначев, И.П. Методологические подходы к прогнозной оценке приемлемого риска для здоровья работающих на горнодобывающих предприятиях Мурманской области / И.П. Карначев, А.Н. Никанов, В.М. Палькин // Экология человека. 2005. № 11. С. 4652.

3. Карначев, И.П. Профессиональная заболеваемость и производственный травматизм при добыче и переработке апатито-нефелиновых руд / И.П. Карначев, Б.А. Скрипаль, И.И. Рочева, А.Н. Никанов, В.Н. Купцов // Научные подходы к решению региональных гигиенических проблем сохранения здоровья человека. Научные труды Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана. Вып. 15. Липецк, 2005.– С. 191-195.

4. Карначев, И.П.. Анализ уровня безопасности труда в ОАО «Апатит» с помощью введения кинематических характеристик производственного травматизма / И.П. Карначев, В.С. Свинин, О.В. Натаров // Безопасность труда в промышленности. 2007. № 6. С. 4447.

5. Карначев, И.П. Прогнозирование производственного травматизма как основа определения уровня безопасности труда для предприятий горно-химического комплекса Кольского Заполярья / И.П. Карначев, В.С. Свинин, О.В. Натаров, А.Н. Никанов // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова(*). – 2007. №1(8). – С. 72-74.

6. Карначев, И.П. Сравнительный анализ некоторых показателей работоспособности у юношей-студентов Кольского Севера / И.П. Карначев, Е.Н. Цесарская // Экология человека. 2008. № 10. С. 4043.

7. Карначев, И.П. Использование статистических методов анализа временных рядов для прогнозирования некоторых показателей безопасности труда на предприятиях горнопромышленного комплекса Кольского Севера / И.П. Карначев // Экология человека. 2009. № 6. С. 54-58.

8. Кизеев, А.Н. Вопросы экологической безопасности на предприятиях промышленного комплекса Кольского Заполярья / А.Н. Кизеев, И.П. Карначев, В.К. Жиров, О.И. Загвоздина, А.Н. Никанов // Медицина труда и промышленная экология. 2010. № 4. С. 2831.

9. Карначев, И.П. Оценка социально-экономического ущерба для жизни и здоровья трудоспособного населения вследствие несчастных случаев на производстве / И.П. Карначев // Безопасность жизнедеятельности. – 2010. № 5. С. 14-20.

10. Карначев, И.П. Эколого-гигиеническая оценка состояния окружающей среды в районе размещения Хибинского горно-химического комплекса Мурманской области. / И.П. Карначев, В.К. Жиров, О.И. Загвоздина, М.М. Крымская // Вестник МГТУ: труды Мурманского государственного технического университета. 2011. Том 14. № 3. С. 552 – 560.

11. Карначев, И.П. Характеристика устойчивого развития в природоохранной и трудоохранной сферах деятельности промышленных предприятий Кольского Севера при освоении минерально-сырьевых ресурсов региона / И.П. Карначев, Е.Б. Коклянов, О.И. Загвоздина // Вестник МГТУ: труды Мурманского государственного технического университета. 2011. Том 14. № 4. С. 743 750.

12. Карначев, И.П. Анализ некоторых статистических показателей безопасности и охраны труда, используемых при исследовании динамики производственного травматизма // И.П. Карначев, Е.Б. Коклянов // Вестник МГТУ: труды Мурманского государственного технического университета. 2011. Том 14. № 4. С. 751 757.

13. Карначев, И.П. Уровень социально-экономического развития региона и показатели безопасности труда в Мурманской области: / И.П. Карначев, Е.Б. Коклянов, А.Н. Никанов // Экология человека. 2012. № 7. С. 19-23.

14. Карначев, И.П. Уровень безопасности труда по критериям производственного травматизма на горных предприятиях Мурманской области / И.П. Карначев, В.И. Захаров, Г.Д. Овсянников // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. Выпуск № 1. Часть 2 – Тула: Изд-во ТулГУ. – 2012. С. 90-94.

15. Карначев, И.П. Вредные производственные факторы в технологии добычи и переработки апатито-нефелиновых руд Кольского Заполярья / И.П. Карначев, К.А. Головин, В.М. Панарин // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. Выпуск № 1. Часть 2 – Тула: Изд-во ТулГУ. – 2012. С. 95-100.

16. Карначев, И.П. Социально-экономический ущерб жизни и здоровью вследствие несчастных случаев на горных предприятиях / И.П. Карначев, К.А. Головин, В.М. Панарин // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. Выпуск № 1. Часть 2 – Тула: Изд-во ТулГУ. – 2012. С. 113-126.

17. Звонарь, А.Ю. Комплексный анализ производственного травматизма в ОАО «Апатит» / А.Ю. Звонарь, И.П. Карначев, А.Н. Никанов, В.С. Терещенко // Горный журнал. 2012. № 9. С.123 – 125.

18. Соколов, Э.М. Прогноз безопасности горных работ на угольных шахтах. / Э.М. Соколов, Н.М. Качурин, Г.В. Стась, И.П. Карначев. // Безопасность жизнедеятельности. 2012. № 12. С. 3 - 7.

Монографии

19. Карначев И.П. Обеспечение безопасности труда в производственной сфере (на примере промышленных предприятий горно-энергетического комплекса Кольского Заполярья): монография / И.П. Карначев, Б.В. Ефимов, А.Н. Никанов // – Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2006. – 169 с.: ил.

20. Карначев И.П. Анализ и моделирование уровня безопасности труда с позиций производственного травматизма на региональном уровне: монография / И.П. Карначев. // – Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2008. – 230 с.: ил.

21. Качурин Н.М. Травматизм и профессиональная заболеваемость при подземной добыче полезных ископаемых: монография // Н.М. Качурин, В.И. Ефимов, Е.Б. Коклянов, И.П. Карначев, А.Н. Никанов // – Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. – 356 с.: ил.

Другие издания, материалы конференций

22. Никанов, А.Н. Оценка профессионального риска в условиях комплексного воздействия опасных и вредных производственных факторов на горнодобывающих предприятиях Кольского Севера / А.Н. Никанов, И.П. Карначев, А.В. Чернев // Теоретические и прикладные модели информатизации региона: сб. науч. тр. / Институт информатики и математического моделирования КНЦ РАН. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2000. С. 113116.

23. Карначев, И.П. К построению модели техногенной электропроводности при проведении электровзрывных работ на горнодобывающих предприятиях Кольского Севера / И.П. Карначев, Д.Г. Гарипов, М.И. Беркман // Модели социальных, технологических и образовательных процессов: сб. науч. тр. / Институт информатики и математического моделирования КНЦ РАН. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2001. С. 8284.

24. Приходько, В.В. Некоторые аспекты оценки безопасности условий труда на горнодобывающих предприятиях Кольского Севера (на примере АОА «Апатит») / В.В. Приходько, И.П. Карначев // Проблемы управления безопасностью сложных систем: материалы IX международ. конф., (Москва, декабрь 2001 г.). М.: Изд-во РГТУ, 2001. С. 294298.

25. Карначев, И.П. Количественный анализ экономических показателей профессионального риска / И.П. Карначев, С.П. Карначева // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономики: материалы II международ. научн.-практ. конф., (Новочеркасск, 18 января 2002 г.) Новочеркасск: Изд-во ООО НПО «Темп», 2002. – Ч.3. С. 2226.

26. Татауров, В.А. Создание региональной системы управления безопасностью труда в Мурманской области / В.А. Татауров, И.П. Карначев, В.В. Приходько // Современные проблемы охраны здоровья населения, подвергшегося интенсивному воздействию вредных и неблагоприятных факторов окружающей и производственной среды: сб. научн. работ СЗНЦ гигиены и общ. здоровья. С.-Пб.: Изд-во ООО «ИНКОМ», 2002. С. 1923.

27. Карначев, И.П. Выделение тренда для прогнозного моделирования производственного травматизма на промышленных предприятиях Мурманской области / И.П. Карначев, С.П. Карначева, А.А. Карпов // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономики: материалы Ш международ. научн.-практ. конф., (Новочеркасск, 17 января 2003 г.) Новочеркасск: Изд-во ООО НПО «Темп», 2003. – Ч.3. С. 47.

28. Карначев, И.П. Декомпозиционный анализ временного ряда производственного травматизма для промышленных предприятий горно-обогатительного комплекса / И.П. Карначев, А.Н. Никанов, С.П. Карначева, А.А. Карпов // Информационные технологии в региональном развитии: сб. науч. тр. / Институт информатики и математического моделирования КНЦ РАН. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2003. № 3. С. 124132.

29. Карначев, И.П. Разработка информационной системы анализа условий труда на рабочих местах / И.П. Карначев, А.Г. Олейник, О.А. Москалевич // Информационные технологии в региональном развитии: сб. науч. тр. / Институт информатики и математического моделирования КНЦ РАН. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2003. № 3. С. 118123.

30. Карначев, И.П. Сравнительная оценка прогнозных моделей безопасности труда с позиций производственного травматизма / И.П. Карначев, А.А. Карпов // Управление безопасностью природно-промышленных систем: сб. науч. тр. / Институт информатики и математического моделирования КНЦ РАН. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2003. № 4. С. 4954.

31. Карначев, И.П. Сравнительный анализ и моделирование компонент уровня безопасности труда на горнодобывающих предприятиях Мурманской области / И.П. Карначев, А.Н. Никанов, И.М. Антропов // Информационные технологии в региональном развитии: прикладные аспекты и решения: сб. науч. Тр. / Институт информатики и математического моделирования КНЦ РАН. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2004. № 4. С. 127135.

32. Prihod,ko V. Reduction of accident rate in a mining-and-chemical enterprise / V. Prihod,ko, I. Karnachev, А. Nikanov, A. Karpov. // Barents Newsletter on Occupational Health and Safety. – Helsinki, 2004. – Vol. 7. No. 3. Р. 64 – 65.

33. Карначев, И.П. Оценка безопасности труда для работников предприятий горнохимической промышленности Мурманской области / И.П. Карначев, А.Н. Никанов, О.В. Натаров // Безопасность и охрана труда. 2006. № 2 (27). С. 6368.