Okhrana_truda_v_ugolnoy_promyshlennosti
.pdfМинистерствообразованияинауки, молодежииспортаУкраины
Государственное высшее учебное заведение «Донецкий национальный технический университет»
С.Н. Александров, Ю.Ф. Булгаков, В.В. Яйло
ОХРАНА ТРУДА
В УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Учебное пособие для студентов горных специальностей высших учебных заведений
Под общей редакцией профессора Булгакова Ю.Ф.
Рекомендовано Министерством образованияинауки, молодежии спортаУкраинывкачествеучебногопособиядля
студентоввысшихучебныхзаведений
ДОНЕЦК
2012
УДК 622.8: 622.333(075.8) А-46
Александров С.Н., Булгаков Ю.Ф., Яйло В.В. Охрана труда в угольной промышленности: Учебное пособие для студентов горных специальностей высших учебных заведений / Под общей ред. Ю.Ф. Булгакова. - Донецк: РИА ДонНТУ, 2012.-480 с.
Подготовлено согласно с учебной программой нормативной дисциплины «Охрана труда в отрасли» и образовательнопрофессиональной программы высшего образования Министерства
образования и науки, молодежи и спорта Украины по
профессиональному направлению «Горное дело».
Приведен анализ состояния охраны труда в угольной промышленности Украины. Показаны задачи, функции и организация действующей в отрасли системы управления охраной труда. Изложены вопросы санитарно-гигиеничного обеспечения условий труда и техники безопасности на основных объектах и производственных процессах угольных шахт. Расмотрены сущность природных и техногенных аварий на угольных шахтах и приведены организационные и технические мероприятия и средства по их предупреждению и ликвидации.
Предназначено для подготовки специалистов и магистров, производственная и научная деятельность которых связана со строительством и эксплуатацией угольных шахт.
Рецензенты:
Грядущий Б.А. - докт. техн. наук, профессор, директор ГП ДонУГИ.
Коптиков В.П. - докт. техн. наук, профессор, заместитель директора МакНИИ по научной работе.
Пашковский П.С. - докт. техн. наук, профессор, первый заместитель директора по научной работе НИИГД «Респиратор».
© Александров С.Н., Булгаков Ю.Ф., Яйло В.В.
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………...……………………………… |
|
|
|
|
...… |
|
6 |
|
Часть 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
СОСТОЯНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ ОХРАНЫ ТРУДА В УГОЛЬНОЙ |
|
|
|
|||||
ПРОМЫШЛЕННОСТИ…………………………………………………… |
|
|
|
………….. |
|
|
8 |
|
1 Состояние охраны труда на угольных шахтах……………………… |
|
|
……...…... |
. |
8 |
|||
1.1 |
Профессиональный риск травматизма на угольных шахтах……………………… |
|
|
|
8 |
|||
1.2 |
Структура и динамика аварийности и травматизма ………… |
|
…………………… |
|
|
|
11 |
|
1.3 |
Риск профессиональных заболеваний рабочих подземных профессий….……… |
|
|
14 |
||||
2 Система управления охраной труда в угольной |
|
|
|
|
|
|
||
промышленности…………………………………………………………… |
|
|
|
……….… |
|
|
17 |
|
2.1 |
Общие положения………………………………… |
……… |
.………………………… |
|
|
|
17 |
|
2.2 |
Требования к персоналу шахт………………………………………………………. |
19 |
|
|
|
|
|
|
2.3 |
Требования к шахтной документации, оборудованию, материалам, технологиям |
|
||||||
и программным средствам……………………………………………………………… |
|
|
|
|
|
|
21 |
|
2.4 |
Учет спуска и подъема людей………………………………………………………. |
24 |
|
|
|
|
|
|
Часть 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДА НА |
|
|||||||
УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ…………………………………………………… |
|
|
|
…………... |
|
|
27 |
|
3 Улучшение климатических условий в шахте…………………………………….. |
|
|
|
|
27 |
|||
4 Обеспечение требуемого состава шахтного воздуха……………………… |
|
|
……... |
|
30 |
|||
5 Борьба с шахтной пылью как профессиональной вредностью………………... |
|
|
34 |
|||||
5.1 |
Комплекс мер по предупреждению заболеваниями пылевой этиологии………... |
34 |
|
|||||
5.2 |
Способы и средства борьбы с пылью…………………………………………… |
|
|
|
|
…. |
|
36 |
5. 3 Выбор обеспыливающих мероприятий……………………………………………. |
45 |
|
|
|
|
|
||
5.4 |
Предварительное увлажнения угля в массиве…………………………… |
|
|
………... |
48 |
|
||
5.5 |
Обеспыливание воздуха в очистных выработках………………………………….. |
52 |
|
|
|
|
||
5.6 |
Обеспыливание воздуха в подготовительных выработках……………………….. |
56 |
|
|
|
|||
5.7 |
Пылеподавление в транспортных и околоствольных выработках……………….. |
59 |
|
|
||||
5.8 |
Обеспыливание входящих и исходящих вентиляционных потоков…………….. |
62 |
|
|
||||
5. 9 Очистка и обеззараживание воды в подземных условия для целей |
|
|
|
|
||||
пылеподавления................................................................................................................. |
64 |
|||||||
6 Обеспечение шумовой и вибрационной безопасности на рабочих |
|
|
|
|
||||
местах………………………………………………………………………………….…. |
|
|
|
|
|
|
67 |
|
6.1 |
Общие положения по обеспечению шумовой и вибрационной безопасности…... |
|
67 |
|||||
6.2 |
Определение ожидаемых уровней шума и вибраций на рабочих местах………... |
69 |
|
6.3. Методы и средства защиты от шума и вибрации…………………………………. 73 |
|
|
|
||
6.4. Профилактика шумовой и вибрационной заболеваемости……………………… |
|
|
. 75 |
||
7 |
Освещенность в горных выработках и на поверхностном комплексе………... |
|
77 |
||
8 |
Средства индивидуальной защиты………………………………………… |
……… |
|
78 |
|
9 |
Санитарно-бытовое и медико-профилактическое обслуживание…....………... |
|
82 |
||
10 Паспорт санитарно-технического состояния рабочих мест……… |
……… |
…… |
84 |
||
Часть 3 |
|
|
|
|
|
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ И ОБЪЕКТОВ |
|
||||
УГОЛЬНЫХ ШАХТ…………………………………………………… |
|
………………. |
|
87 |
|
11 Ведение горных работ………… |
……………………………………………………. |
|
|
87 |
11.1 |
Устройство выходов из шахты и горных выработок…………………………….. |
87 |
|
11.2 |
Требования к паспортам выемочных участков и проведения и крепления |
||
выработок………………………………………………………………………………... |
90 |
|
3
11.3 |
Меры безопасности при проведении горизонтальных и наклонных |
|
|
|
||||||
подготовительных. выработок …………………………………………………………. |
|
|
|
|
|
|
92 |
|||
11.4 |
Меры безопасности при ведении очистных работ………… |
…………………….. |
98 |
|
|
|||||
11.5 |
Меры безопасности при проходке, углубке и армировании вертикальных |
|
|
|||||||
стволов…………………………………………………………………………………… |
|
|
|
|
|
|
|
|
105 |
|
11.6 |
Содержание, ремонт и ликвидация горных выработок………………………….. |
113 |
|
|
|
|||||
12 Безопасное производство взрывных работ…… ……… |
………………… |
|
|
………. |
|
117 |
||||
12.1 |
Общие сведения. Требования к персоналу……………………………………….. |
117 |
|
|
|
|
|
|||
12.2 |
Классификация взрывчатых материалов и средств взрывания по условиям |
|
|
|||||||
применения………………………………………………………………………………. |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.3 |
Хранение, учет, подготовка, выдача и уничтожение взрывчатых материалов… |
124 |
||||||||
12.4 |
Перевозка, спуск в шахту и доставка взрывчатых материалов…………………. |
128 |
|
|
||||||
12.5 |
Обеспечение безопасности ведения взрывных работ……………………………. |
|
130 |
|
|
|
||||
12.6 |
Меры безопасности взрывных работ в шахтах, опасных по газу или пыли……. |
134 |
||||||||
12.7 |
Порядок безопасного ведения взрывных работ…………………………………... |
138 |
|
|
|
|
||||
13 Меры безопасности при передвижении и перевозке людей и |
|
|
|
|
||||||
транспортировании грузов по горным выработкам………………………………. |
|
|
|
|
143 |
|||||
13.1 |
Основные опасности при работе подземного транспорта……………………….. |
|
|
143 |
||||||
13.2. Общие требования к организации и средствам подземного транспорта………. |
145 |
|||||||||
13.3 |
Передвижение и перевозка людей по горным выработкам……………………… |
|
|
150 |
||||||
13.4 |
Путевое хозяйство. Безопасность откатки рельсовым транспортом…………… |
|
158 |
|||||||
13.5 |
Требования безопасности к контактной сети и зарядке аккумуляторных |
|
|
|||||||
батарей…………………………………………………………………………………… |
|
|
|
|
|
|
|
. |
162 |
|
13.6 |
Безопасность при работе конвейерного транспорта .……………………………. |
|
166 |
|||||||
14 Безопасность работы шахтных подъемов……………………………………….. |
|
|
|
|
|
171 |
||||
14.1 |
Опасности при работе шахтных подъемов….…… |
………….…………………… |
|
|
|
|
171 |
|||
14.2. Основные требования безопасности к канатным подъемам……………….……. |
172 |
|
|
|||||||
14.3. Сигнализация и связь на шахтном подъеме ..………………… |
|
…………………. |
183 |
|
|
|||||
14.4 Требования к организации безопасной работы шахтных подъемов..………….. |
184 |
|
||||||||
15 Безопасность эксплуатации электрооборудования…………………………….. |
|
|
|
|
187 |
|||||
15.1 |
Общие положения и требования………………………………………………….. |
187 |
|
|
|
|
|
|
||
15. 2 Виды исполнения, область и условия применения электрооборудования……. |
|
196 |
||||||||
15.3 |
Электрические проводки…………………………………………………………... 201 |
|
|
|
|
|
|
|
||
15.4 Электрические машины и аппараты……………………………………………… |
|
|
|
|
|
|
206 |
|||
15.5 Камеры для электрических машин и подстанций……………………………….. |
207 |
|
|
|
||||||
15.6 Требования к защитному заземлению……………………………………………. |
209 |
|
|
|
|
|
||||
15.7. Защита кабелей, электродвигателей и трансформаторов………………………. |
211 |
|
|
|||||||
15.8. Электроснабжение участка и управление машинами…………………………... |
213 |
|
|
|
||||||
Часть 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ И ЛИКВИДАЦИЯ АВАРИЙ В УГОЛЬНЫХ |
|
|
|
|||||||
ШАХТАХ........................................................................................................................... |
218 |
|||||||||
16 Аварийная опасность угольных шахт…………………………………………… |
|
|
|
|
|
|
218 |
|||
17 Предупреждение и локализация взрывов газа и угольной пыли……………. |
|
221 |
||||||||
17.1 |
Условия возникновения и протекания взрывов метано и пылевоздушных |
|
|
|||||||
смесей…………………………………………………………………………… |
|
|
|
|
|
|
……..… |
|
221 |
|
17.2 |
Последствия и причины взрывов газа и угольной пыли………………………… |
|
|
|
235 |
|||||
17.3 |
Мероприятия газового режима….………………………………………………… |
|
|
|
|
|
|
239 |
||
17.4 |
Мероприятия пылевого режима……… |
.………………………………………….. |
250 |
|
|
|
|
|
||
17.5 |
Автоматическая система локализации вспышек метана и угольной пыли……. |
|
260 |
|||||||
18 Профилактика и тушение шахтных пожаров……………… |
|
.………………….. |
|
|
261 |
|||||
18.1 |
Общие положения………………………… |
|
..…………………………………….… |
261 |
|
|
|
|
|
|
18.2 |
Причины экзогенных пожаров……… |
...…………………………………………… |
|
|
|
|
|
265 |
4
18.3 Эндогенные пожары. Условия и причины самовозгорания углей и глинисто- |
|
|
углистых пород……… |
.…………………………………………………………………... |
268 |
18.4Особенности развития и методы обнаружения подземных экзогенных и эндогенных пожаров…………………………………………………………………….. 275
18.5Пожарно-профилактические мероприятия по предупреждению экзогенных и эндогенных пожаров…………………………………………………………………….. 283
18.6 |
Противопожарная защита промплощадки и горных выработок шахты………... |
291 |
|
18.7 |
Способы и средства тушения пожаров……………………………………………. 301 |
|
|
19 Предотвращение газодинамических явлений……………………………… |
…... |
324 |
|
19.1 |
Общие сведения…………………………………………………………………….. 324 |
|
|
19.2 |
Современные представления о природе и механизме выбросов угля и газа…… |
338 |
|
19.3 |
Основные требования и порядок применения комплекса мер при разработке |
|
|
угрожаемых и опасных по газодинамическим явлениям шахтопластов ……… |
…….. |
347 |
19.4Общая организация работ по борьбе с газодинамическими явлениями……………………………………………………………………………….... 353
19.5Прогноз опасности возникновения газодинамических
явлений…………………………………….………………… |
………………………….. |
355 |
19.6Опережающая отработка защитных пластов……………………………………... 363
19.7Региональные способы предотвращения газодинамических
явлений…………………………………………………………………… |
………………. |
373 |
19.8 Предотвращение газодинамических явлений при вскрытии угольных |
|
|
пластов................................................................................................................................. |
|
376 |
19.9Локальные способы предотвращения газодинамических явлений……………………………………………………………..…………………….. 383
19.10Контроль эффективности способов предотвращения газодинамических
явлений………………………………………………………………………………….... 395 |
|
|
|
19.11 |
Безопасное проведение выработок по выбросоопасным породам…………….. 398 |
|
|
19.12 |
Сотрясательное взрывание……………………………………………………….. |
405 |
|
20 Обвалы и обрушения горных пород…………… |
.………………………………. |
408 |
|
21 Предотвращение прорывов воды, глины и пульпы в горные выработки …. |
409 |
||
22 Загазирование горных выработок……………………………………………… |
.. 411 |
||
23 Подготовка шахты к ликвидации аварий и организация аварийно- |
|
||
спасательных работ……………………………………………………… |
…………….. |
413 |
23.1Противоаварийная защита шахт…………………………………………………... 413
23.2Средства защиты органов дыхания при авариях…………………………………. 418
23.3План ликвидации аварий…………………………………………………………... 433
23.4 |
Организационные основы горноспасательной службы………… |
………………. |
442 |
23.5 |
Шахтные горноспасательные станции…………………………………………… |
|
448 |
23.6 |
Действие ГВГСС при ликвидации аварий………………………………………... 453 |
|
|
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………… |
|
472 |
|
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ.………………………………… |
…………… |
473 |
5
ВВЕДЕНИЕ
Охрана труда, как самостоятельная специальная дисциплина, впервые была введена в 1929 году в Московском институте железнодорожного транспорта. В 1966 г. этот курс был официально включен в программы всех инженерных специальностей.
В связи с переходом высшей школы Украины на систему двухступенчатого образования вместо единой дисциплины «Охрана труда» преподаются две нормативные дисциплины «Основы охраны труда» для подготовки бакалавров и «Охрана труда в отрасли» для – специалистов и магистров.
Целью изучения дисциплины «Охрана труда в отрасли» является формирование у будущих специалистов и магистров знаний, касающихся состояния и проблем охраны труда в угольной промышленности, функционирования в отрасли системы управления охраной труда, путей, способов и средств обеспечения условий производственной среды и безопасности труда на угольных шахтах согласно действующим правовым и нормативным актам.
Содержание пособия является логическим продолжением курса «Основы охраны труда» и соответствующей учебной литературы по курсу для студентов горных специальностей. При этом предполагается, что студенты с учетом специфики угольных шахт в должной мере подготовлены по вопросам общей безопасности, основам гигиены труда и промышленной санитарии, требований безопасности к технологическим процессам и оборудованию, имеют определенные знания по основам пожарной безопасности и проявлению других опасных природных и производственных факторов на угольных шахтах.
В пособии приведен обширный статистический материал о состоянии охраны труда в угольной промышленности. Подробно изложены функции и задачи действующей в угольной промышленности системы управления охраной труда. При этом особое внимание уделено организации нарядной системы на шахтах, одной из основных задач которой является первоочередное устранение нарушений требований безопасности и выполнение работ под контролем лиц надзора. Вопросы санитарно-гигиенического обспечения условий труда и техники безопасности рассмотрены
6
практически на всех основных объектах и производственных процессах угольных шахт. Сущность и причины природных и техногенных аварий на угольных шахтах, методы и средства их предупреждения и специфичные для угольной промышленности вопросы горноспасательного дела изложены в специальном разделе. При подготовке пособия максимально учтены требования НПАОП 10.0-1.01-10 «Правила безопасности в угольных шахтах»1. Для более глубокого изучения рассматриваемых вопросов и возможности применения приобретенных знаний в курсовом и дипломном проектировании и при производственной деятельности в пособии приведены ссылки и перечень практически всех нормативных актов и другой документации, применение которой регламентировано Правилами безопасности.
Пособие подготовлено с участием преподавателей кафедры «Охрана труда и аэрология» Донецкого национального технического университета (ДонНТУ). При подготовке пособия сохранен методологический подход, использованный при написании классического советского учебника по охране труда для горных специальностей, одним из авторов которого являлся бывший заведующий кафедрой В.Я. Балтайтис.
Авторы выражают признательность ведущим ученым и специалистам В.И Николину, Н.Р. Шевцову, М.П. Зборщику, В.В. Осокину, Н.Б. Левкину, О.И. Кашубе, Э.Н. Медведеву, С.Н. Смоланову, А.А. Рубинскому и др. за предоставленную возможность использования результатов их научных исследований при подготовке пособия, а также авторам аналогичного Росийского учебника под редакцией К.З. Ушакова за использование некоторых заимствований из этого учебника.
Авторы будут благодарны за предложения, направленные на улучшение пособия.
7
1 Далее Правила безопасности.
7
Часть 1 СОСТОЯНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ ОХРАНЫ
ТРУДА В УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
1 Состояние охраны труда на угольных шахтах
1.1 Профессиональный риск травматизма на угольных шахтах
Угольная шахта является уникальным и сложным производством с особыми природными и производственными опасностями, в условиях возможного проявления которых неправильные действия одного работника могут привести к личной травме, групповому несчастному случаю или аварии с катастрофическими последствиями.
Характер и степень возможного воздействия различного рода природных и производственных опасных факторов на работающих определяет опасность рабочего места и уровень профессионального риска работника.
Для оценки профессионального риска в угольной промышленности используются показатели травматизма со смертельным исходом как наименее подверженного конъюнктурным влияниям и временным тенденциям развития трудовых отношений по сравнению с другими видами травматизма. По общепринятому мнению специалистов уровень риска 10-6 (гибель одного человека на 1 млн. работающих в год) не вызывает беспокойства, в связи с чем он принят за базовый уровень, к которому необходимо стремиться. Уровень риска равный 10-3 (гибель одного человека на тысячу работающих в год), соответствует добровольному риску работника.
Показатели угледобычи и коэффициентов травматизма со смертельным исходом на 1 млн. тонн добытого угля в основные временные периоды развития угольной промышленности последних десятилетий и соответствующие этим периодам уровни профессионального риска промышленно-производственного персонала представлены в таблице 1.1.
8
Таблица 1.1 - Изменение профессионального риска, добычи угля и коэффициента смертельного травматизма в различные временные периоды
работы отрасли
|
Временной |
|
Изменения показателей |
|
|
|
Годовой объем |
Коэффициенты |
|
Период |
интервал, |
Профессиональный |
||
|
годы |
риск, 10-3 |
добычи угля, |
смертельного травматизма |
|
|
|
млн. тонн |
на 1 млн. тонн добычи угля |
1 |
1958-1967 |
1,41 - 0,69 |
164,2 -199,0 |
6,74 - 2,49 |
2 |
1968-1976 |
0,69 - 0,56 |
199,0 - 217,1 |
2,49 - 1,72 |
3 |
1977-1980 |
0,56 - 0,64 |
217,1 - 197,9 |
1,72 - 2,29 |
4 |
1981-1988 |
064 - 0,40 |
197,1 - 191,9 |
2,29 - 1,59 |
5 |
1989-1991 |
0,40 - 0,42 |
191,9 - 135,1 |
1,59 - 2,23 |
6 |
1998 |
0,56 |
71,0 |
4,72 |
7 |
2000 |
0,50 |
72,0 |
3,81 |
8 |
2006 |
0,46 |
82,2 |
2,14 |
9 |
2008 |
0,42 |
77,7 |
1,96 |
10 |
2010 |
0,40 |
80.8- |
2,01 |
В1958 г. профессиональный риск работников угольной промышленности в 1,41 раза превышал принятый уровень добровольного риска.
Впервом периоде (1958-1967 гг.) произошло снижение профессионального риска почти в 2,5 раза. Средний показатель риска
вэтот период составил 1,0×10-3. Управляющее воздействие в этом периоде выразилось в применении новой, более безопасной производительной техники (объем добычи угля увеличился почти в
1,2 раза с 164,2 млн. тонн в 1958 г. до 199,0 млн. тонн в 1967 г.), а
также в активной воспитательной, контрольной и разъяснительной деятельности всех производственных служб в тесном контакте со службой охраны труда и профсоюзами, во внедрении прогрессивных разработок в области охраны труда. В этот период произошло резкое (почти в три раза) снижение коэффициента травматизма со смертельным исходом.
Второй период (1968-1976 гг.) характеризуется стабилизацией уровня профессионального риска, его среднее значение в этот период
составило 0,63×10-3. Добыча угля увеличилась до 217,1 млн. тонн в 1976 году. Коэффициент травматизма со смертельным исходом снизился к 1976 г. в 1,4 раза. Рост угледобычи не оказал ощутимого влияния на показатель профессионального риска.
В третьем периоде (1977-1980 гг.) произошло незначительное снижение уровня профессионального риска по сравнению со вторым периодом, среднее значение риска составило 0,6×10-3 при снижении
9
добычи угля до 197,1 млн. тонн. Коэффициент смертельного травматизма вырос к 1980 г. в 1,26 раза.
Вчетвертом периоде (1981-1988 гг.) среднее значение профессионального риска составило 0,5×10-3. В этот период добыча угля оставалась примерно на том же уровне, что и в третьем периоде,
акоэффициент травматизма снизился в 1,44 раза.
Впятом периоде (1989-1991 гг.) показатель профессионального риска оставался примерно на том же уровне, что и в конце четвертого периода, при снижении добычи угля до 135,1 млн. тонн в 1991 г. и росте коэффициента травматизма со смертельным исходом до 2,23.
Показатели отрасли в 1998 г. и после выделены отдельными строками. В этот период на их динамику оказали значительное влияние политические, социальные и экономические преобразования в стране, в частности процесс реструктуризации в угольной промышленности.
На рисунке 1.1 показана динамика показателей работы отрасли в
1960 - 2010 годы.
Рисунок 1.1 - Динамика показателей работы отрасли по годам
1 - добыча угля Д, млн. тонн; 2 и 3 – коэффициенты К общего и смертельного травматизма на млн. тонн добычи угля; 4 - риск травматизма со смертельным исходом в относительных единицах n2
Как видно из графика, уровни профессионального риска второго, третьего, четвертого и пятого периодов значительно отличаются друг от друга. Среднее значение показателя риска за период с 1967 г. по 1996 г. составило 0,57×10-3, отклонение от среднего значения не превышает 2,8%.
10
2 Максимальное значение риска принималось равным единице.
10