Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в агропромышленном комплексе Белгородской области эксплуатируется более 45 карьеров, в которых добывается сырье, используемое при производстве комбикормов,-удобрений, строительных материалов, при строительстве внутрихозяйственных дорог сельскохозяйственных предприятий.
В условиях современного развития агропромышленного комплекса актуальное значение приобретает проблема улучшения охраны труда работников карьеров, от успешного решения которой зависит уровень снижения травматизма.
Неудовлетворительное состояние охраны труда при разработке грунта на предприятиях агропромышленного комплекса продолжает оставаться основной причиной травмирования и гибели работников от воздействия различных опасных факторов. Одним из опасных производственных факторов является обрушение пород, возникающее в результате нарушения устойчивости откосов. Причинами обрушений являются превышение допустимых параметров откосов и снижение прочностных свойств грунтов. Поэтому одной из актуальных задач является выбор безопасных параметров откосов при разработке грунтов на стадии проектирования, строительства и эксплуатации карьеров агропромышленного комплекса, позволяющих обеспечить охрану труда работников.
Обеспечением устойчивости откосов занимались многие российские и зарубежные ученые. Разработано множество различных методов расчета безопасных параметров откосов, выбор которых для практического применения определяется индивидуально в каждом конкретном случае.
Для улучшения охраны труда работников карьеров агропромышленного комплекса имеющихся сведений в этой области недостаточно, поэтому требуется проведение дополнительных исследований.
Цель исследования - улучшение охраны труда работников карьеров агропромышленного комплекса за счет выбора безопасных параметров откосов и повышения их устойчивости.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Провести анализ травматизма с учетом причин и обстоятельств несчастных случаев работников предприятий агропромышленного комплекса при разработке грунтов и выявить факторы и причины их проявления.
-
Обосновать геомеханическую модель грунтов откосов карьеров агропромышленного комплекса для выбора их безопасных параметров.
-
Обосновать критерии, определяющие безопасную разработку и эксплуатацию откосов карьеров агропромышленного комплекса (коэффициент запаса устойчивости откоса, вероятность устойчивого состояния откоса и риск возможного обрушения откоса).
-
Разработать инженерно-техническое решение по снижению воздействия травмоопасных факторов на работников карьеров.
Объектом исследований является охрана труда работников карьеров агропромышленного комплекса.
Параметрами исследований являются частота и риск возникновения несчастных случаев, вероятность устойчивого состояния откосов, геометрические параметры откосов (угол откоса, высота откоса, ширина призмы возможного обрушения), физико-механические свойства грунтов (сцепление, угол внутреннего трения, плотность).
Научная новизна работы.
-
Обоснована геомеханическая модель грунтов карьеров агропромышленного комплекса.
-
Разработаны аналитический и графический методы расчета безопасных параметров откосов.
-
Обоснована вероятность устойчивого состояния откосов с учетом их параметров, коэффициента запаса устойчивости и времени их эксплуатации.
-
Установлены графические зависимости между высотой откоса, шириной призмы возможного обрушения и углом наклона откоса для различных значений коэффициента запаса устойчивости.
-
Разработано и внедрено инженерно-техническое решение по снижению воздействия травмоопасных факторов на работников карьеров.
Положения, выносимые на защиту:
результаты анализа травматизма с учетом причин и обстоятельств несчастных случаев при разработке грунтов на предприятиях агропромышленного комплекса; факторы и причины обрушения грунтов, приводящие к гибели и травмированию работников;
геомеханическая модель грунтов разрабатываемых на карьерах агропромышленного комплекса для выбора безопасных параметров откосов;
критерии, определяющие безопасную разработку и эксплуатацию откосов карьеров агропромышленного комплекса (коэффициент запаса устойчивости откосов, вероятность и риск их обрушения);
разработанные аналитический и графический методы расчета безопасных параметров откосов;
алгоритм и программа расчета безопасных параметров откосов;
- практические рекомендации, способствующие снижению риска
возникновения обрушений откосов и травматизма на карьерах.
Практическую значимость работы составляет совокупность результатов исследований, обеспечивающих улучшение охраны труда работников карьеров агропромышленного комплекса за счет выбора безопасных параметров откосов и внедрения инженерно-технического решения по снижению воздействия травмоопасных факторов.
Методика расчета предельно-допустимых параметров откосов карьеров внедрена в научные исследования и учебный процесс на кафедре «Безопасность жизнедеятельности» БГТУ им. В.Г. Шухова для специальности 330500 (280102) «Безопасность технологических процессов и производств». Инженерно-техническое решение по укреплению откоса внедрено на карьере глин Бессоновского месторождения кирпичного сырья (колхоз им. Фрунзе Белгородской области).
Апробация работы.
Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах кафедры «Безопасность жизнедеятельности» Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова; Международных научно-технических конференциях, проводимых в БГТУ им. В.Г. Шухова в 2004-2005 годах; на Международном симпозиуме в ФГНУ ВИОГЕМ в 2005 году; на научно-практической конференции в Белгородской государственной сельскохозяйственной академии в 2005 ГОДУ-
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 105 стр. основного текста, 28 рисунков, 9 таблиц и П) приложений. Список литературы содержит 114 наименований.
