Введение к работе
Актуальность работы. Северные территории России играют ключевую роль в национальной экономике, в обеспечении её безопасности и геополитических интересов. Это связано, в первую очередь, с тем, что здесь сосредоточены основные запасы углеводородного сырья, алмазов, редких, цветных и благородных металлов; добывается 93 % природного газа, 75 % нефти, включая газовый конденсат, 100% алмазов, две трети золота, 60 % меди, более 90 % никеля и кобальта, более 98% платиновых металлов, 80% олова, вольфрама и ртути. Ресурсы же всех этих видов сырья превышают 70-90% общероссийских. Арктический шельф представляет собой колоссальный супербассейн, содержащий не менее 100 млрд. тонн условного топлива, нефтяных и газовых запасов.
Несмотря на столь высокий экономический потенциал Крайнего Севера, сложные климатические условия затрудняют разработку разведанных запасов минеральных ресурсов. Одним из наиболее значимых факторов, снижающих эффективность разработки месторождений, являются санитарно-гигиенические условия труда горнорабочих, включающие: освещенность, климат, шум, запыленность и др. Неблагоприятные значения указанных факторов способствуют высокому уровню риска травматизма и профзаболеваемости в горной отрасли, которые в 5-8 раз выше, чем на других производствах.
Одним из главных направлений снижения риска травматизма и профзаболеваемости является модернизация и совершенствование средств индивидуальной защиты, что позволяет обеспечить нормативные и комфортные параметры микроклимата рабочего места.
Значительный вклад в исследование условий труда горнорабочих и совершенствование средств индивидуальной защиты внесли: Ажасв А.Н., Айзенштат Б. А., Дядькин Ю.Д., Галкин А.Ф., Кар-пушин С. С, Куренчанин В.К., Находкин В.П., Фаустов С.А., Форсюк А.А., Францишко В.П., Хайруллин К. Ш., Чащин В. П., Шерстов В.А., Шувалов Ю.В. и другие ученые.
Актуальность работы обусловлена недостаточной эффективностью средств индивидуальной защиты, применяемых в горнодобывающей отрасли в суровых климатических условиях, ведущей к повы-
С.-Петербург
ОЭ 20оіктУУ#
шению риска травматизма и профзаболеваемости горнорабочих и, как следствие, к снижению экономической эффективности горных работ.
Цель работы. Снижение травматизма и профзаболеваемости горнорабочих шахт, рудников и карьеров на основе совершенствования средств индивидуальной защиты.
Идея работы. Использование новых физических эффектов и конструктивных элементов, обеспечивающих снижение массоемкости и повышение эффективности индивидуальных средств защиты горнорабочих.
Основные задачи работы:
-
Оценка условий труда и технических характеристик применяемых средств индивидуальной защиты при освоении месторождений Севера
-
Определение основных направлений совершенствования индивидуальных средств защиты горнорабочих
-
Исследование параметров и эффективности применения энергосберегающих светильников на базе светодиодов
-
Разработка комплексного средства индивидуальной защиты с созданием экспериментальных вариантов фильтров различной конфигурации
-
Обоснование и определение эффективности действия средств индивидуальной защиты в зависимости от их конструктивных особенностей и свойств основных элементов в условиях низких температур и повышенной влажности.
Научная новизна. Установлены закономерности эффективности действия средств индивидуальной защиты от их геометрических параметров и свойств основных элементов, позволяющие усовершенствовать и создавать новые конструкции комплексной защиты человека в сложных природно-технических условиях производства.
Защищаемые научные положения:
1. Повышение безопасности, надежности и эффективности освещения рабочей зоны с использованием индивидуальных головных светильников в штатных и чрезвычайных условиях, можно обеспечить общим снижением массоемкости, уравновешиванием осветительного устройства аккумулятором на каске, ликвидацией токопроводящего шнура при одновременном улучшении основных характеристик освещения, достигаемых на основе применения светодиодных элементов в
новых конструкциях индивидуальных шахтных светильников, а также включением в электрическую схему механического генератора тока с конденсатором для аварийного освещения.
2. Снижение потерь тепла и влаги работником в условиях экстремально низких температур среды, повышение тепловой защиты на 20-30%, пыле - шумо- и газозащита могут быть обеспечены применением комплексного индивидуального кондиционера с рекуперативным тепло-массообменником, геометрические параметры которого определяются климатическим диапазоном условий эксплуатации.
Методы исследований включали:
изучение, анализ и обобщение литературных и фондовых материалов;
статистический и математический анализ данных, с использованием программных средств расчетов на ЭВМ.
лабораторные и натурные методы исследования рабочих параметров индивидуальных шахтных светильников;
аналитические решения задач фильтрации и теплообмена.
Практическая значимость работы заключается в разработке конструкции средств индивидуальной защиты горнорабочих Севера, обеспечивающих снижение их массоемкости и повышение качества защиты.
Достоверность результатов исследований обусловливается большим объемом выполненных лабораторных исследований, использованием современных методов статистического и математического анализа данных, а также соответствием исследований других авторов.
Апробация диссертации. Основные положения работы докладывались и обсуждались на на IV Международной конференции проводимой ГУАПом, выставке в Политехническом государственном институте, научном симпозиуме "Неделя горняка-2006" проводимым МГГУ и IV Международном салоне инноваций и инвестиций в Москве 2005г., конференциях молодых ученых в СПГГИ(ТУ).
Личный вклад автора:
постановка задач и разработка методики исследования;
проведение сравнительной оценки современных средств индиви
дуальной защиты, применяемых в горной промышленности;
разработка конструкции и создание модели комплексного СИЗ;
разработка конструкции индивидуального шахтного светильника на светодиодах;
проведение лабораторных испытаний комплексного СИЗ и индивидуального шахтного светильника на светодиодах;
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ и получен патент на изобретение.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение и заключение, список использованной литературы из 120 наименований, 40 рисунков и 30 таблиц.
