Обоснование технических решений по снижению производственного травматизма в лавах угольных шахт

Угледобывающая промышленность относится к виду экономической деятельности, уровень производственного травматизма которой остается недопустимо высоким. Обрушения горных пород являются причиной более 17% случаев смертельного травматизма на угольных шахтах России и второй по распространенности причиной смертельных несчастных случаев. Цель данного исследования — обоснование технических решений по снижению производственного травматизма при внезапных обрушениях и вывалах горных пород в лавах угольных шахт. В работе выполнен анализ производственного травматизма на угольных шахтах АО «СУЭК-Кузбасс», в том числе по видам внезапных обрушений и вывалов горных пород. Обосновано инновационное техническое решение в виде секции механизированной крепи (СМК) с опорной и направляющей балками, позволяющее исключить из причин травматизма несчастные случаи, связанные с внезапными обрушениями и вывалами горных пород при выполнении операций по передвижке СМК, корректировке положений и компенсации недостаточной устойчивости или несущей способности крепи, что приведет к снижению уровня производственного травматизма на 22%. Новизна результатов проведенных исследований состоит в определении структуры риска производственного травматизма в лавах угольных шахт в зависимости от вызывающих его причин технических мероприятий, позволяющих изменить эту структуру, и снизить величину риска.

Гендлер С. Г., Габов В. В., Бабырь Н. В., Прохорова Е. А. Обоснование технических решений по снижению производственного травматизма в лавах угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 1. – С. 5–19. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_1_0_5.

Исследование выполнено за счет субсидии на выполнение государственного задания в сфере научной деятельности на 2021 г. № FSRW-2020-0014.

Гендлер Семен Григорьевич¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: Gendler_SG@pers.spmi.ru, https://orcid.org/0000-0002-7721-7246,
Габов Виктор Васильевич¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: Gabov_VV@pers.spmi.ru, https://orcid.org/0000-0002-6587-2446,
Бабырь Никита Валерьевич¹ — канд. техн. наук, ассистент, e-mail: Babyr_NV@pers.spmi.ru, https://orcid.org/0000-0002-5512-8517,
Прохорова Елизавета Александровна¹ — аспирант, e-mail: Prokhorovaea96@gmail.com, https://orcid.org/0000-0002-5018-1773,
¹ Санкт-Петербургский горный университет.

Прохорова Е.А., e-mail: Prokhorovaea96@gmail.com.

1. Фомин А. И., Осипова А. И. Актуальность исследования производственного травматизма и профессиональной заболеваемости / Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах. Сборник материалов XII международной научно-практической конференции. — Кемерово, 2017.

2. Федеральная служба государственной статистики России. URL: https://rosstat.gov.ru/ working_conditions?print=1.

3. Чемезов Е. Н. Принципы обеспечения безопасности горных работ при добыче угля // Записки Горного института. — 2019. — Т. 240. — С. 649—653. DOI: 10.31897/ PMI.2019.6.649.

4. Gridina E. B., Pasinkov A. V., Andreev R. E. Comprehensive approach to managing the safety of miners in coal mines / The 11th Russian-German Raw Materials Conference. 2018. pp. 85—94.

5. Самаров Л. Ю. Обоснование системы показателей для оценки производственного травматизма в вертикально-интегрированных угольных компаниях: Дис. ... канд. техн. наук. — СПб.: СПбГУ, 2017. — 120 с.

6. Коршунов Г. И., Казанин О. И., Рудаков М. Л., Недосекин А. О., Кабанов Е. И. Разработка методики оценки рисков аварий на угольных шахтах с учетом конкретных горногеологических условий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № S5-1. — С. 374—382.

7. Rudakov M. L., Kolvakh K. A., Derkach I. V. Assessment of environmental and occupational safety in mining industry during underground coal mining // Journal of Environmental Management and Tourism. 2020, no. 3, pp. 579—588.

8. Костеренко В. Н., Воробьева О. В. Анализ причин обрушений с целью повышения эффективности системы управления безопасностью труда угледобывающих предприятий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 6. — С. 74—90.

9. Файнбург Г. З. Риск-ориентированный подход и его научное обоснование // Безопасность и охрана труда. — 2016. — № 2 (67). — С. 31—40.

10. ГОСТ 12.0.230.5-2018. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Системы управления охраной труда. Методы оценки риска для обеспечения безопасности выполнения работ. [Электронный ресурс]: Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

11. Laitinen H., Rasa P.-L., Lankinen T., Lechtel J., Leskinen T. Manual on monitoring working conditions in the workplace in industry. The Elmery System // Institute of occupational health of Finland: Helsinki, Finland. 2000, pp. 3–5.

12. Canadian Centre for Occupational Health and Safety: [сайт]. URL: https://www.ccohs. ca/oshanswers/hsprograms/risk_ assessment.html.

13. Canadian Centre for Occupational Health and Safety: [сайт]. URL: https://www.ccohs. ca/oshanswers/hsprograms/ sample_risk.html.

14. Head G. L. Essentials of risk control. Insurance Institute of America: Malvern, PA, USA. 1989, vol. 1 and 2.

15. Siddiqui N. A., Nandan A., Sharma M., Srivastava A. Risk management techniques HAZOP & HAZID study // International Journal on Occupational Health & Safety, Fire & Environment — Allied Science. 2014, no. 1, pp. 5–8.

16. Широков Ю. А. О повышении эффективности обучения в сфере охраны и безопасности труда // Безопасность труда в промышленности. — 2020. — № 11. — С. 89—94.

17. Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору. URL: http://usib.gosnadzor.ru/info/.

18. Kabanov E. I., Gridina E. B., Korshunov G. I. Algorithmic provisions for data processing under spatial analysis of risk of accidents on hazardous production facilities // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2019, no. 6, pp. 117—121.

19. Iphar M., Cukurluoz A. K. Fuzzy risk assessment for mechanized underground coal mines in Turkey // International Journal of Occupational Safety and Ergonomics. 2018, no. 3, pp. 110–158.

20. Филимонов В. А., Горина Л. Н. Особенности разработки системы управления охраной труда на основе процессного подхода // Записки Горного института. — 2019. — Т. 235. — С. 113. DOI:10.31897/pmi.2019.1.113.

21. Pivnyak G. G., Shashenko O. M. Innovations and safety for coal mines in Ukraine // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2015, no. 6, pp. 118—121.

22. Nikulin A. N., Ikonnikov D. A., Dolzhikov I. S. Increasing labour safety on coal mines // International Journal of Emerging Trends in Engineering Research. 2019, vol. 12, no. 7, pp. 842—848. DOI: 10.30534/ijeter/2019/197122019.

23. Rudakov M. L., Rabota E. N., Kolvakh K. A. Assessment of the individual risk of fatal injury to coal mine workers during collapses // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2020, no. 4, pp. 88—93. DOI: 10.33271/nvngu/2020-4/088.

24. Парханьски Ю. Риск травматизма рабочих угольных шахт и его гистерезис // Записки Горного института. — 2016. — Т. 222. — С. 869—876. DOI: 10.18454/PMI.2016.6.869.

25. Gendler S. G., Prokhorova E. A. Risk-based methodology for determining priority directions for improving occupational safety in the mining industry of the Arctic Zone // Resources. 2021, no. 10, pp. 1—14. DOI: 10.3390/resources10030020.

26. Зубов В. П. Состояние и направления совершенствования систем разработки угольных пластов на перспективных угольных шахтах Кузбасса // Записки Горного института. — 2017. — Т. 225. — С. 292—297. DOI: 10.18454/PMI.2017.3.292.

27. Amirgaliev E. Recognition of rocks at uranium deposits by using a few methods of machine learning // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2014, vol. 273, pp. 33—40.

28. Iakovleva E. V., Belova M. V., Popov A. L. Mining and environmental monitoring at openpit mineral deposits // Journal of Ecological Engineering. 2019, vol. 20, no. 5, pp. 172— 178. DOI: 10.12911/22998993/105438.

29. Lozynskyi V. G. Experimental study of the influence of crossing the disjunctive geological fault on thermal regime of underground gasifier // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2016, no. 5, pp. 21—29.

30. Клишин В. И. Адаптация механизированных крепей к условиям динамического нагружения. — Новосибирск: Наука, 2002. — 199 с.

31. Buevich V. V., Gabov V. V., Zadkov D. A., Vasileva P. A. Adaptation of the mechanized roof support to changeable rock pressure // Eurasian Mining. 2015, no. 2, pp. 11—14. DOI: 10.17580/em.2015.02.03.

32. Martens P. N., Rattmann L., Janssen S., Kratz T. Advances in longwall mining / 22nd World Mining Congress & Expo, Istambul. 2011, vol. 1, pp. 85—96.

33. Buyalich G. D., Buyalich K. G., Umrikhina V. Yu. Study of falling roof vibrations in a production face at roof support resistance in the form of concentrated force // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016, no. 142, article 012120. DOI: 10.1088/1757899X/142/1/012120.

34. Liang Y., Li L., Li. X., Wang K., Chen J., Sun Z., Yang X. Study on roof-coal caving characteristics with complicated structure by fully mechanized caving mining // Shock and Vibration. 2019, 6519213. DOI: 10.1155/2019/6519213.

35. Gabov V. V., Zadkov D. A., Stebnev A. V. Evaluation of structure and variables within performance rating of hydraulically powered roof support legs with smooth roof control // Eurasian Mining. 2016, no. 2, pp. 37—40. DOI: 10.17580/em.2016.02.09.

36. Babyr N. V., Korolev A. I., Neupokoeva T. V. Enhancement of powered cleaning equipment with the view of mining and geological conditions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018, no. 194, article 032004. DOI:10.1088/1755-1315/194/3/032004.

37. Габов В. В., Задков Д. А., Буевич В. В., Бабырь Н. В., Стебнев А. В. Патент РФ № 169381, 26.10.2016. Секция механизированной крепи с направляющей и опорной балками.