Введение к работе
Актуальность работы. Добыча угля подземным способом зачастую происходит в условиях пожаро- и взрывоопасности, внезапных выбросов метана, выделения ядовитых газов и других явлений, сопровождающихся образованием непригодной для дыхания атмосферы, что требует применения средств индивидуальной защиты органов дыхания.
Несмотря на принимаемые меры по защите органов дыхания и совершенствованию систем самоспасения, при выходе из зон поражения имеются случаи гибели горнорабочих от отравляющих газов. В настоящее время тенденция в развитии технологии добычи угля такова, что протяженность выработок, служащих запасными выходами на свежую струю, постоянно возрастает. Длина выемочных столбов на пологом падении нередко превышает 2,5-3 тыс. м, увеличивается глубина отработки и протяженность уклонных полей. Наличие этих факторов усложняет возможность выхода из опасной зоны и увеличивает время движения. Так, 18.12.96 при пожаре на ш. им. Кирова один горнорабочий не смог выйти в самоспасателе из аварийного участка; 29.04.96 при пожаре в дренажной шахте разреза «Березовский» не вышли в самоспасателях три человека. В ОАО «Шахтоуправление «Сибирское» 10.01.04 при взрыве, осложнившемся пожаром, четверо горнорабочих погибло от отравления оксидом углерода при выходе на свежую струю. При взрыве в ООО «Шахта «Листвяжиая» 28.10.04 за время, превышающее 60 мин с момента взрыва, не смогли выйти самостоятельно в самоспасателях и были выведены горноспасателями 20 горнорабочих.
Актуальность работы обусловлена необходимостью определения факторов, влияющих на скорость передвижения, изучения зависимости скорости от физиологических особенностей горнорабочих, установления предельных значений скоростей движения и протяженности маршрутов, обеспечивающих
безопасность выхода из аварийных учаЬткок, национальная і
I Библиотека )
Цель работы - разработка методики определения скоростей выхода подземных трудящихся в изолирующих самоспасателях из аварийных участков с непригодной для дыхания атмосферой.
Идея работы - заключается в определении комплексного показателя, позволяющего определить фактическую скорость выхода в самоспасателях, учитьшающего горнотехнические условия выхода и физические возможности людей.
Задачи исследования:
выполнить анализ статистического материала о времени выхода горнорабочих в самоспасателях по наиболее протяженному маршруту;
установить зависимость скорости движения людей, включенных в изолирующие самоспасатели, от горнотехнических условий выхода;
определить зависимость скорости движения людей, включенных в изолирующие самоспасатели, от физической нагрузки, обусловленной сложностью маршрута.
определить комплексный показатель, характеризующий влияние на скорость движения физической работоспособности и горнотехнических условий маршрута;
в системе «человек - самоспасатель» установить влияние самоспасателя на возможность движения со скоростью, необходимой для выхода из выработок с непригодной для дыхания атмосферой.
Методы исследований
В работе использован комплексный метод исследований, включающий:
обработку статистического материала о времени движения при контрольных выходах горнорабочих в самоспасателях по наиболее протяженным маршрутам, которые в случае аварии будут содержать непригодную для дыхания атмосферу;
специальные контрольные испытания по выходу горнорабочих в самоспасателях по наиболее сложным маршрутам с поэтапным замером времени, протяженности, угла наклона, частоты сердечных сокращений и др.;
определение математической зависимости влияния отдельных факторов на скорость движения в самоспасателях по горным выработкам;
апробацию методики расчета скоростей выхода людей, включенных в самоспасатели, из аварийных участков.
Научные положения, выносимые на защиту:
движение в самоспасателе по горным выработкам имеет закономерности, которые позволяют определять фактические значения скоростей передвижения с учетом конкретных особенностей маршрута и физических данных выходящих людей с помощью комплексного показателя;
на затраты энергии, необходимой для преодоления противодействия движению, кроме физических возможностей организма горнорабочего, значительное влияние оказывает самоспасатель; их совместное действие характеризует изменение параметра работоспособности и определяет предельные значения скорости и частоты сердечных сокращений;
- скорости передвижения горнорабочих и протяженность маршрутов
имеют предельные значения, которые зависят от физических возможностей
горнорабочего и могут быть определены путем изменения параметров, ха
рактеризующих физическое состояние.
Научная новизна работы:
установлен комплексный показатель X, учитывающий горнотехнические условия и физические возможности людей и позволяющий определять фактическую скорость выхода людей в самоспасателях в зависимости от изменения скорости движения, установленной для условий, характеризующихся X = 0;
в системе «человек - самоспасатель» установлен коэффициент самоспасателя, отражающий его влияние на скорость движения горнорабочего; при значении \^т > 1,21-1,22 возникает опасность непроизвольного выключения из самоспасателя;
- возможность выхода из аварийного участка горнорабочего, включен
ного в самоспасатель, определяется уровнем его физической готовности, ха
рактеризуемой индексом А > 0,23.
Достоверность научных положений подтверждается:
необходимым и достаточным для статистической обработки объемом информации, полученной в процессе экспериментальных и шахтных исследований;
удовлетворительной сходимостью теоретических, экспериментальных и шахтных исследований;
- временем практического выхода горнорабочих в чрезвычайных си
туациях.
Практическое значение работы
разработана методика определения скорости передвижения в самоспасателях в зависимости от осложняющих движение факторов для конкретных условий физической работоспособности выходящих людей;
экспериментально подтверждена необходимость при расчете времени движения в самоспасателях учитывать предельные скорости;
установлено, что для обеспечения безопасности при выходе из выработок с непригодной для дыхания атмосферой скорость движении для горнорабочих определенных возрастных групп не должна превышать предельных значений.
Личный вклад автора состоит:
в обосновании методов исследования скоростей и условий выхода из аварийных участков;
в установлении математической зависимости величины фактической скорости движения в самоспасателях от средней расчетной величины;
в определении оптимальных параметров работы системы «человек -самоспасатель»;
в установлении возможности применения индекса физической работоспособности для учета влияния физического состояния на изменение скорости выхода в самоспасателе;
в определении необходимого уровня физической готовности горнорабочего при движении в самоспасателе, характеризуемого индексом А > 0,23, для выхода из аварийного участка;
в установлении зависимости изменения индекса физической работоспособности для различных возрастных групп;
в разработке «Методики расчета времени передвижения в самоспасателях в чрезвычайных ситуациях».
Реализация выводов и рекомендаций работы
Полученные результаты и выводы диссертационной работы использованы при разработке «Методики расчета времени передвижении в самоспасателях в чрезвычайных ситуациях» и разработке «Методических указаний по расчету времени выхода включенных в самоспасатели людей по загазованным выработкам шахты» для «Устава ВГСЧ по организации и ведению горноспасательных работ».
Апробация работы
Основные научные положения и практические выводы докладывались на научном совете РосНИИГД, рассматривались командным составом ЦШ ВГСЧ и командирами Новокузнецкого ОВГСО, Кемеровского ОВГСО, Про-копьевского ОВГСО, ОВГСО Урала, ОВГСО Печорского бассейна, ОВГСО Ростова, ОБР (Отряд быстрого реагирования, Подмосковье).
Методика применялась при расчетах времени выхода людей «из аварийных участков» при проверке плана ликвидации аварий на шахте «Первомайская» и др. шахтах.
Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 6 работах.
8 Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения, изложенных на 125 страницах, содержит 51 рисунок, 39 таблиц, приложение, список литературы из 40 наименований.
