CC BY
24
© А.Н. Никулин, С.М. Скударнов, Д.В. Рябинин, 2013
А.Н. Никулин, С.М. Скудариов, Д.В. Рябинин
ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ СОЗДАНИЯ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА ГОРНОРАБОЧИМ
Описаны проблемы и анализ производственной среды горнорабочих, а также выработке предложений по их улучшению. Рассмотрено производственное освещение и выявлены технические решения по снижению производственного травматизма и повышению производительности труда. Предложено светотехническое решение »Окно в шахте» обладающее ультрафиолетовым спектром излучения. Ключевые слова: производственные условия, освещение, ультрафиолет, травматизм.
«Комфорт - это единственное, что может нам дать цивилизация».
Оскар Уальд
Согласно данным Федеральной службы государственной статистики за 2008-2011 год удельный вес численности работников, работающих в условиях, не отвечающих гигиеническим нормативам условий труда, при добыче полезных ископаемых, имел тенденцию плавного роста и в 2010 году составил среди мужчин и женщин соответственно 46,6 % и 27,3 % от общей численности работников (рис. 1).
50 40 30 20 10 0
|||
| 11 I I 1
мужчины ■ женщины
Рис. 1. Процент работников занятых во вредных и опасных условиях труда при добыче полезных ископаемых
При этом удельный вес численности работников, находящихся под воздействием вредных и опасных факторов производственной среды при добыче полезных ископаемых, имеет следующий вид [1]:
• повышенные уровни шума, ультразвук и инфразвука — 25,1 %;
• запыленность рабочей зоны — 11,2 %;
• повышенные уровни вибрации — 10,2 %;
• загазованность воздуха рабочей зоны — 5,1 %.
За последнее десятилетие производственный травматизм имел тенденцию к явному снижению (рис. 2), однако в последние годы эта тенденция прекратилась.
160
140 ■ — 120 - — 100 ■ — 80 - —
60--
К) - —
20 ■ —
1999
Число пострадавших при несчастных случаях на производстве с утратой трудоспособности на один рабочий день и более и со смертельным исходом, тыс. чел.
5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500
1999 2001 2003 2006 2007 2009 2011
^^»Чнсло пострадав инк при несчастны» случаях на производстве со см е ргель н ы м и сх од ом, ч ел.
Рис. 2. Производственный травматизм
9500 9000 8500 8000 7500
7000 Ч-1-1-1-1-1-1-
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
Численность лиц с впервые установленным профессиональным заболеванием (отравлением), чел.
69000 68000 67000 66000 65000 64000
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 Среднегодовая численность занятых , тыс. чел.
Рис. 3. Изменения среднегодовой численности занятых и числа лиц с впервые установленным профессиональным заболеванием
С 2000 года неуклонно снижалось количество профессиональных заболеваний (отравлений) работников при малом росте, на 4,5 %, среднегодовой численности занятых в производстве (рис. 3).
Статистические данные говорят о негативном влиянии Мирового экономического кризиса (2008—2010 гг.) на положительные тенденции в системах охраны труда и промышленной безопасности. При этом спад промышленного производства привел к аналогичному спаду в финансировании мероприятий по охране труда. Экономия средств на производстве коснулась
249
важной социально значимой составляющей хозяйственной деятельности, что привело к росту травматизма и профессиональных заболеваний. Однако в этих условиях требуется более внимательный подход к подсчетам издержек производства. Следует обратить пристальное внимание на потери связанные с воздействием на работников вредных и опасных факторов производства. Так, например, в 2010 году потери рабочего времени по причине несчастных случаев на производстве составили 2,2 млн человеко-дней [1], что при средней начисленной заработанной плате в 20 900 рублей привело к прямым потерям работниками более чем 3,6 млрд рублей. Потери предприятий, по оценкам различных экспертов, оцениваются в десятки и сотни миллиардов рублей. Такая финансовая политика отражается и на структуре затрат на мероприятия по охране труда, которые имеют цель на предотвращение прямых опасностей и совсем не затрагивают затраты скрытые. Одним из таких элементов является производственной освещение.
Особое значение производственное освещение имеет в условиях Крайнего Севера при отсутствии естественного освещения. Недостаточное освещение, чрезмерные световые контрасты вызывают напряжение зрения, появление чувства сонливости, снижения внимания и общее утомление, что проявляется в снижении работоспособности человека и производительности его труда. Установлено большое влияние освещенности рабочих поверхностей на производительность труда. Так, увеличение освещенности в сборочных цехах с 200 до 800 лк и с 250 до 600 лк повышает производительность труда соответственно на 7,8 и 5,7 %.
Как показывают физиологические исследования, время ясного видения при работе в течение 3 часов сокращается: при освещенности 50 лк на 72 % от исходной величины, при освещенности в 75 лк — на 55 %, при 100 лк — на 26 % и при 200 лк — на 15 %.
При плохом освещении человек быстро устает, работает менее производительно, возрастает потенциальная опасность ошибочных действий и несчастных случаев. Согласно общим статистическим данным до 5 % травм можно объяснить недостаточным или нерациональным освещением, а в 20 % оно спо-
собствовало возникновению травм. Наконец, плохое освещение может привести к профессиональным заболеваниям.
Согласно статистике Ростехнадзора за 2011 год в угольной отрасли произошло 46 смертельных несчастных случаев и это наименьшее количество с 1996 года (в 2007 году произошло 232 случая). Таким образом, недостаточное освещение является прямой причиной от 3 до 11 смертельных несчастных случаев в год и от 9 до 46 косвенной.
Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность. Также физиологами установлено, что при естественном освещении производительность труда на 10 % выше, чем при искусственном.
В качестве примера рассмотрим созданные условия световой среды при строительстве нового железнодорожного тоннеля западнее Навагинского на участке Армавир — Туапсе. В 2010 году на участке горно-капитальных работ на рабочих местах горнорабочих проведена аттестация рабочих мест с общей оценкой класса условий труда 3.2 (вследствие отсутствия естественного освещения). Профилактического облучения рабочего персонала на производстве не проводится.
Применяемое освещение участка горно-капитальных работ в призабойном участке: светильник настенный ВЗГ с лампами ЛН60х1, ЛН100х1 и переносные светильники прожекторного типа ПКН с лампами ГЛН1000х1. Всего источников света: 10. Высота подвеса 1,8—3 м. Применяемые светильники не отвечают современным требованиям по потребляемой мощности, световому потоку, энергоэффективности и сроку службы.
На основе требований нормативной документации был разработан проект замены устаревших светильников с лампами накаливания на новейшие светодиодные осветительные приборы. Результаты расчета рабочего освещения участка горно-капитальных работ в программе ИАЬих 4.10 приведены на рис. 4.
а
Рис. 4. Градации изолиний освещенности (лк) в призабойном участке (а) и на плоскости забоя (б)
Предложено к использованию 6 светодиодных светильников FACTORY С LED 48° для промышленного освещения и 2 светодиодных прожектора серии XLD FL 90. Выполненный экономический расчёт проекта показал экономический эффект в более чем в 380 000 рублей и сроком окупаемости 2,2 года.
Однако нормализация световой среды является лишь частью решенной проблемы. Необходима выработка технических решений по приданию новых свойств искусственному освещению за счет регулируемого облучения УФ-излучением, используя новейшие технологии в области освещения с помощью светодиодных светильников специального назначения.
Создание комфортных условий труда по световой среде возможно применением светотехнического решения «Окно в шахте», которое обеспечивает равномерное искусственное освещение рабочей поверхности, регулирует уровень УФ-излучения и создает благоприятную среду снижающее психо-эмоциональное напряжение при работе в замкнутых условиях.
Решением является создание светодиодного светильника на основе искусственного окна в горной выработке (рис. 5). Основу светильника составляет фальшокно с картинкой уличного или природного пейзажа, подсвеченного свтодиодами видимого спектра излучения. Компенсацию недостатка УФ-излучения предлагается обеспечить за счет светодиодов содержащих кристалл нитрида галлия (GaN) в А, В и С диапазонах [2].
Проведенные исследования по измерению интенсивности УФА, УФВ и УФС диапазонов от обычного оконного проема, позволяют судить о минимальных значениях, которые не несут какого-либо чувствительного воздействия на организм человека. Данные значения представлены в табл. 1.
Таблица 1
Значение показателей естественного освещения внутри помещения
УФ-спектр, мВт/м2 Освещенность, лк Яркость, кд/м2
А В С
70,9 0,5 6,8 556,0 128,0
31,0 0,3 3,8 339,0 67,0
11,4 0,1 0,3 65,0 25,0
Рис. 5. Светильник совмещенного безэритемного ультрафиолетого (А,В,С) и видимого диапазонов
Максимальными значениями предельно допустимого УФ-излучения определены по биологическому методу Горбачева-Дакфельда для чувствительной белой кожи при появлении кожной эритемы. На расстоянии 60 см от источника УФ-излучения биодоза соответствует интенсивности излучения:
• диапазон А 17 мВт/м2;
• диапазон В 10 мВт/м2;
• диапазон С 620 мВт/м2.
Сравнение полученных значений позволяет сделать вывод о диапазонах интенсивности излучения: УФА соответствует естественному и искусственному излучению. УФВ естественного излучения в 1—2 раза ниже искусственного. Существенное отличает искусственный УФС диапазон, который 100 раз превосходит естественный. Таким образом, основное внимание необходимо уделить нормированию УФС диапазона.
Таким образом, интенсивность УФ спектра излучения без-эритемного светильника должна изменяться в течение рабочей смены эквивалентно естественной активности светового дня в следующих диапазонах:
• УФА: 10 — 1000 мВт/м2;
• УФВ: 0,5 — 5 мВт/м2;
• УФС: не более 1 мВт/м2.
Яркость поверхности светильника должна быть в пределах от 10 до 1000 кд/м2.
Технические характеристики светильника и требования по безопасности должны соответствовать правилам безопасности объекта его размещения.
Проведение фонового ультрафиолетовое облучения горнорабочих стимулирует функцию органов кровообращения, оказывает стимулирующее влияние на состояние иммунологических и защитных свойств организма, нормализует состояние симпатико-адреналовой системы и глюкокортикоидной функции надпочечников. Также УФ-облучения оказывают стимулирующее влияние на функцию щитовидной, половых желез. УФ-излучение непосредственно воздействует на нервные рецепторы, понижая их болевую чувствительность. Работами ряда исследователей установлено, что под влиянием УФ-облучений в сравнительно небольших дозах может наблюдаться повышение тонуса коры головного мозга. УФ-облучение широко рекомендуются в целях оздоровления и закаливания организма, повышения устойчивости к инфекциям (грипп и др.) и вредным воздействиям внешней среды [3].
Благодаря предлагаемому решению появляется возможность создания комфортной производственной среды повышающей психофизиологический потенциал человека, а также повышение уровня работоспособности и снижения уровня общей заболеваемости.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Статистический сборник «Труд и занятость в России 2011». Федеральная служба государственной статистики. М. 2011.
2. Никулин А.Н. Полихроматический светильник в производственной среде горного предприятия / Вестник ЗабГК. — Чита. — Выпуск № 5. — 2012. — С. 70 -73.
3. Никулин А.Н., Соловьев В.Б., Андреев P.E. / Психофизиологические основы подготовки специалистов по технологической безопасности и горноспасательному делу. СПб.: Изд-во Политехи. Ун-та, 2012. С. 64 — 68. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Никулин Андрей Николаевич — кандидат технических наук, доцент, [email protected], Рябинин Дмитрий Вадимович — студент, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Скударнов Сергей Михайлович — заместитель директора по персоналу и администрации ОАО «СУЭК», [email protected]
