Повышение безопасности труда рабочего персонала карьера, расположенного в сложных горно-геологических условиях Крайнего Севера

Рассмотрено решение одной из наиболее актуальных проблем в области промышленной безопасности и охраны труда на карьерах Крайнего Севера, осуществляющих разработку месторождений полезных ископаемых в сложных горно-геологических условиях — проблеме нарушения воздухообмена внутрикарьерного пространства. Вследствие характерной для Крайнего Севера климатической ситуации часто возникают значительные температурные инверсии, которые могут быть значительными по времени. Таким образом, естественное проветривание будет затруднено или невозможно, газовые выбросы от массовых взрывов и работы двигателей внутреннего сгорания не могут эффективно развеяться, что приводит к необходимости в значительных простоях и экономическим потерям для предприятия. Вместе с тем вследствие недостаточной эффективности проветривания карьерного пространства работники потенциально могут оказаться под влиянием факторов загрязненной атмосферы, что неблагоприятно скажется на состоянии их здоровья. Произведен анализ аэрологических параметров, подтверждающих отклонение состава атмосферного воздуха от санитарных норм при определенных климатических ситуациях, в связи с чем было предложено внедрение комплекса организационно-технических мероприятий по проветриванию карьерного пространства. Данный подход позволит исключить вероятность возникновения простоев карьера, а также обеспечит безопасные условия труда для персонала, что позволит контролировать риск отравлений и развития профессиональных заболеваний у работников предприятия.

Гридина Е. Б., Боровиков Д. О. Повышение безопасности труда рабочего персонала карьера, расположенного в сложных горно-геологических условиях Крайнего Севера // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 9-1. – С. 149–163. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_91_0_149.

Исследование выполнено за счет субсидии на выполнение государственного задания в сфере научной деятельности на 2021 г. № FSRW-2020-0014.

Гридина Елена Борисовна¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Gridina_EB@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0002-7265-1115,
Боровиков Дмитрий Олегович¹ — аспирант, e-mail: Borovikov92@bk.ru, ORCID ID: 0000-0002-2269-6526,
¹ Санкт-Петербургский горный университет.

Гридина Е.Б., e-mail: Gridina_EB@pers.spmi.ru.

1. Longjun Dong, Xiaojie Tong, Xibing Li, Jian Zhou, Shaofeng Wang, Bing Liu Some developments and new insights of environmental problems and deep mining strategy for cleaner production in mines // Journal of Cleaner Production. 2019, vol. 210, pp. 1562—1578. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.10.291.

2. Шишков Р. И., Федорин В. А. Обоснование вскрытия и подготовки модульного шахтоучастка при комбинированном способе добычи угля в Кузбассе на примере ШУ «Байкаимская» // Записки Горного института. — 2020. — Т. 243. — С. 293—298. DOI: 10.31897/ pmi.2020.3.293.

3. Шахрай С. Г., Курчин Г. С., Сорокин А. Г. Новые технические решения по проветриванию глубоких карьеров // Записки Горного института. — 2019. — Т. 240. — С. 654— 659. DOI: 10.31897/PMI.2019.6.654.

4. Василец В. Н., Афанасьев П. И., Павлович А. А. Обеспечение условий безопасной эксплуатации горнотранспортного комплекса при воздействии сейсмовзрывных волн // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 1. — С. 26—35. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-26-35.

5. Choudhury A., Bandopadhyay S. The effect of velocity on the dispersion of pollutants in a hypothetical arctic open-pit mine / Proceedings of the 24th International Conference on Modelling, Monitoring and Management of Air Pollution (AIR 2016). 2016, vol. 207, pp. 35—45. DOI: 10.2495/AIR160041.

6. Cichowicz R., Wielgosiński G., Fetter W. Effect of wind speed on the level of particulate matter PM10 concentration in atmospheric air during winter season in vicinity of large combustion plant // Journal of Atmospheric Chemistry. 2020, vol. 77, pp. 35—48. DOI: 10.1007/ s10874-020-09401-w.

7. Tukkaraja P., Keerthipati M., French A. Simulating temperature inversions in surface mines using computational fluid dynamics / Proceedings of the South Dakota Academy of Science. 2016, vol. 95, pp. 119—124.

8. Зорин А. В. Энергетическая оценка интенсификации естественного воздухообмена в карьерах // Горный журнал. — 2010. — № 11. — С. 85—87.

9. Гендлер С. Г., Борисовский И. А. Оценка влияния температурных условий на естественную вентиляцию глубоких карьеров Арктической зоны // Устойчивое развитие горных территорий. — 2022. — № 2. — Т. 14. — С. 218—228. DOI: 10.21177/1998-4502-202214-2-218-227.

10. Rudakov M., Babkin R., Medova E. Improvement of working conditions of mining workers by reducing nitrogen oxide emissions during blasting operations // Applied Sciences. 2021, vol. 11, no. 21, article 9969. DOI: 10.3390/app11219969.

11. Гендлер С. Г., Прохорова Е. А. Оценка совокупного влияния производственного травматизма и профессиональных заболеваний на состояние охраны труда в угольной промышленности // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 10-2. — С. 105—116. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_102_0_105.

12. Luo H., Zhou W., Jiskani I. M., Wang Z. Analyzing characteristics of particulate matter pollution in open-pit coal mines: Implications for green mining // Energies. 2021, vol. 14, no. 9, article 2680. DOI: 10.3390/en14092680.

13. Hendryx M., Islam M. S., Dong G. H., Paul G. Air pollution emissions 2008—2018 from Australian coal mining: Implications for public and occupational health // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020, vol. 17, article 1570. DOI: 10.3390/ ijerph17051570.

14. Li N., Maesano C. N., Friedrich R., Medda E., Brandstetter S., Kabesch M., Apfelbacher C., Melter M., Seelbach-Göbel B., Annesi-Maesano I., Sarigiannis D. A model for estimating the lifelong exposure to PM2.5 and NO2 and the application to population studies // Environmental Research. 2019, vol. 178, no. 6, article 108629. DOI: 10.1016/j.envres.2019.108629.

15. Alvarado M., Gonzalez F. M., Fletcher A., Doshi A. A. Towards the development of a low cost airborne sensing system to monitor dust particles after blasting at open-pit mine sites // Sensors. 2015, vol. 15, no. 8, pp. 19667—19687. DOI: 10.3390/s150819667.

16. Abdollahisharif J., Bakhtavar E., Nourizadeh H. Green biocompatible approach to reduce the toxic gases and dust caused by the blasting in surface mining // Environmental Earth Sciences. 2016, vol. 75, no. 191. DOI: 10.1007/s12665-015-4947-9.

17. Kahraman M. M., Erkayaoglu M. A data-driven approach to control fugitive dust in mine operations // Mining, Metallurgy & Exploration. 2021, vol. 38, pp. 549—558. DOI: 10.1007/ s42461-020-00318-2.

18. Чемезов Е. Н. Принципы обеспечения безопасности горных работ при добыче угля // Записки Горного института. — 2019. — Т. 240. — С. 649—653. DOI: 10.31897/pmi. 2019.6.649.

19. Тимофеева Ю. В., Суксова С. А., Долкан А. А., Попов Е. В. Способы проветривания карьеров // Вестник Евразийской науки. — 2020. — № 6. — Т. 12. — С. 58—65.

20. Гендлер С. Г., Борисовский И. А. Оценка эффективности естественного проветривания карьеров при отработке золоторудных месторождений на основе математического моделирования аэродинамических процессов // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2020. — № 4. — С. 441—451.

21. Kia S., Flesch T. K., Freeman B. S., Aliabadi A. A. Atmospheric transport over open-pit mines: The effects of thermal stability and mine depth // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2021, vol. 214, pp. 1—22. DOI: 10.1016/j.jweia.2021.104677.

22. Битколов Н. З., Медведев И. И. Аэрология карьеров. — М.: Недра, 1992. — 264 с.

23. Yastrebova K. N., Moldovan D. V., Chernobay V. I. Solving the issue of ventilating atmosphere of opencast mining by resloping bench face // International Journal of Advanced Science and Technology. 2020, vol. 29, no. 1, pp. 1—6.

24. Ковлеков И. И. Интенсификация проветривания глубоких алмазных карьеров смерчеобразными вихрями // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5-2. — С. 124—135. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_52_0_124.

25. Драгунский О. Н. О разрушении внутрикарьерных инверсий средствами искусственной вентиляции // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 5. — С. 13—21. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-05-0-13-21.

26. Чемезов Е. Н., Делец Е. Г. Борьба с пылью на открытых горных работах // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2017. — № 1. — С. 42—46.

27. Wang Z.-M., Zhou W., Jiskani I. M., Ding X.-H., Liu Z.-C., Qiao Y.-Z., Luan B. Dust reduction method based on water infusion blasting in open-pit mines. A step toward green mining // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. 2021, pp. 1—15. DOI: 10.1080/15567036.2021.1903118.

28. Подображин С. Н. Исследование составов для предотвращения пыления открытых поверхностей при добыче угля // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2022. — № 1. — С. 67—73.

29. Мешков А. А., Коршунов Г. И., Кондрашева Н. К., Еремеева А. М., Серегин А. С. Способ снижения загрязненности воздуха рабочих зон угольных шахт вредными выбросами дизелевозов // Безопасность труда в промышленности. — 2020. — № 1. — С. 68—72. DOI: 10.24000/0409-2961-2020-1-68-72.

30. Кондрашева Н. К., Киреева Е. В., Зырянова О. В. Разработка новых составов для борьбы с пылеобразованием в горнодобывающей и горнотранспортной промышленности // Записки Горного института. — 2021. — Т. 248. — С. 272—280. DOI: 10.31897/ PMI.2021.2.11.

31. Гуль Ю. В. Проблема оптимальности при управлении воздухообменом в карьерах // Записки Горного института. — 1972. — Т. 63. — № 1.

32. Рогалев В. А. Нормализация атмосферы горнорудных предприятий. — М.: Недра, 1993. — 240 с.

33. Старостин И. И. Расчет рециркуляционной схемы естественного проветривания карьеров // Безопасность в техносфере. — 2015. — Т. 4. — № 3. — С. 22—27. DOI: 10.12737/ 11877.

34. Ковшов С. В., Пасынков А. В. Оценка выбросов пыли при транспортировании горной массы на месторождениях, разрабатываемых открытым способом // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2020. — № 1. — С. 78—87.

35. Копытов А. И., Масаев Ю. А., Масаев В. Ю. Влияние технологии взрывных работ на состояние окружающей среды в Кузбассе // Уголь. — 2020. — № 5 (1130). — С. 57—62. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-5-57-62.