4 ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В связи с ежегодным ростом уровня профессиональной заболеваемости работников угольной отрасли особую актуальность приобретает охрана их здоровья и создание безопасных • условий труда. На решение этих задач направлено принятие федеральных
законов «Об основах охраны труда», «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний» и Трудового кодекса РФ. Эти документы предписывают проведение на всех предприятиях, независимо от форм собственности, проведение аттестации рабочих мест по условиям труда. Аттестация рабочих мест является системой анализа и оценки рабочих мест для планирования и "*г , проведения мероприятий по улучшению условий труда, сертификации работ по охране труда, обоснования предоставления льгот и компенсаций, решения вопроса о связи заболевания с профессией.
Одним из основных приоритетов социальной защиты работников предприятий угольной промышленности должен стать постоянный, достоверный, персональный учет уровней воздействия вредных факторов и увязка полученных доз с льготами и компенсациями. Средства, затрачиваемые в на- Jr' стоящее время на контроль условий труда, далеко не всегда дают должную отдачу, поскольку обычно привязаны к технологическим процессам, производственным операциям, а не персонально к работнику.
Совершенствование контроля производственной среды должно быть
направлено на регистрацию и длительное хранение в электронных системах
динамики полученных доз вредных факторов. Это позволит прогнозировать
состояние здоровья, получать достоверную информацию для медосмотров и
(ш экспертиз, вовремя прекращать контакт с вредным фактором.
Условия труда на предприятиях угольной промышленности во многом определяются составом воздуха рабочей зоны, который содержит вредные вещества, выделяющиеся в результате геогидрохимических и технологиче-
5 ских процессов. В последние годы возросли объемы использования новых
веществ и материалов при внедрении современных методов борьбы с внезапными выбросами угля и газа, упрочения горного массива, тепло-, гидро-, газоизоляции горных выработок. Применение этих веществ оказывает отрица-
fa тельное действие на организм человека как при контакте с ними, так и при сенсибилизирующем взаимодействии летучих продуктов этих веществ с угольной и породной пылью.
Крупный вклад в исследования состава рудничного воздуха внесли Г.Д. Лидин, И.М. Печук, К.З. Ушаков, Е.Ф. Карпов, И.Э. Биренберг, А.А. Мясников, И.Д. Мащенко, А.А. Трубицын, Ли Хи Ун и другие ученые.
Традиционно считалось, что основными вредными производственными
-п факторами на рабочих местах предприятий угольной промышленности явля-
ются высокая запыленность, шум и вибрация. Последние исследования и результаты аттестации рабочих мест выявляют значительный удельный вес влияния вредных веществ как причины возникновения профзаболеваний. Оценка воздействия вредных веществ на организм человека и разработка на ее основе мер оптимизации условий труда и профилактики профзаболеваний в настоящее время становятся приоритетными.
i i Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны осуще-
ствляется в соответствии с Р. 2.2.755-99 «Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса». Однако «Методика контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны», приведенная в Гигиенических критериях не учитывает специфики предприятий угольной промышленности в части определения точек, мест, способов отбора проб, а также перечня вредных веществ, подлежащих контролю на рабочих местах. Ведомственный контроль также не обеспечивает полной оценки условий труда по наличию и содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
6
Целью работы является разработка метода контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны для аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности.
Идея работы заключается в том, чтобы на основании требований но-гЬ вых нормативных правовых документов разработать методические положения по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны для аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности.
Задачи исследований:
1. Провести сравнительный анализ существующих методов контроля вредных веществ и требований новых нормативных правовых документов.
tf Выявить особенности состава воздуха рабочей зоны предприятий угольной
промышленности, измерить фактические уровни вредных веществ в условиях производства, сформировать перечень вредных веществ, подлежащих контролю на основных рабочих местах, определить точки их отбора.
2. Обосновать выбор способов отбора проб, аппаратуры и средств измерений, используемых в условиях метановоздушной среды.
3. Разработать хроматографическую экспресс-методику определения л углеводородов в воздухе рабочей зоны.
4. Разработать метод контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны на предприятиях угольной промышленности.
Методы исследований:
-анализ и обработка научно-технической информации, обобщение существующих методов контроля вредных веществ;
¦ -лабораторные исследования, включающие комплекс физико-
химических методик;
-методы математической статистики при обработке и анализе экспериментальных данных;
-апробация разработанного метода в условиях производства.
7 Научные положения, выносимые на защиту:
1. Вредные вещества, подлежащие контролю на рабочем месте, обусловлены закономерностями проявления вредных факторов при использовании различных технологий, производственного оборудования, а также гра- ницами рабочей зоны.
2. Величина изменения концентрации проб вредных веществ, характерных для воздуха рабочей зоны предприятий угольной промышленности, зависит от времени хранения, качественного состава и способа хранения проб.
3. Методика газохроматографического экспресс-анализа на основе применения программирования температуры и изменения газовой схемы
.¦it хроматографа позволяет увеличить количество и расширить диапазон кон-
центраций вредных веществ, контролируемых на рабочих местах.
4. Разработанный метод контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны обеспечивает точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда по этим факторам в процессе проведения аттестации рабочих мест на предприятиях угольной промышленности.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и С /у рекомендаций подтверждаются:
-использованием апробированных методов и приборов контроля;
-необходимым и достаточным для статистической обработки объемом лабораторных экспериментов (более 100) и экспериментов в условиях производства (более 1000 на 20 предприятиях угольной промышленности Кузбасса);
-удовлетворительной сходимостью результатов экспериментальных ис-^_ следований (погрешность не более 15% с доверительной вероятностью 0,95);
-положительными результатами практического использования разработанного метода на предприятиях угольной промышленности Кузбасса.
' V
8 Научная новизна работы заключается в следующем:
-разработан метод контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны, обеспечивающий точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда по этим факторам в процессе проведения аттестации рабочих мест на предприятиях угольной промышленности;
-сформирован перечень вредных веществ, подлежащих контролю на основных рабочих местах угольных предприятий в зависимости от технологических циклов, операций, используемого производственного оборудования; определены границы рабочих зон и точки отбора проб;
-установлена зависимость изменения концентрации проб вредных веществ, содержащихся в рудничной атмосфере, от условий их хранения, опре- делены способы отбора проб, обеспечивающие минимальную величину изменения концентрации компонентов пробы в процессе хранения;
-разработана методика газохроматографического экспресс-анализа углеводородов в воздухе рабочей зоны (заявка на изобретение № 2002132305 (034218), позволяющая увеличить количество и расширить диапазон концентраций вредных веществ, контролируемых в процессе аттестации рабочих мест.
Личный вклад автора состоит:
-в проведении анализа профзаболеваемости на предприятиях угольной промышленности России, требований новых нормативных правовых документов по обеспечению контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также измерении фактических их уровней в условиях производства;
-в формировании перечня вредных веществ, подлежащих контролю в воздухе рабочей зоны в зависимости от технологических циклов, операций и используемого производственного оборудования на основных рабочих местах предприятий угольной промышленности;
9
-в установлении зависимости изменения концентрации проб вредных
веществ, содержащихся в рудничной атмосфере, от времени и условий их хранения;
-в разработке методики газохроматографического экспресс-анализа уг-^ леводородов в воздухе рабочей зоны (заявка на изобретение №2002132305 (034218).
Практическая ценность работы.
Полученные соискателем результаты позволяют:
-осуществлять полный и достоверный контроль вредных веществ в воздухе рабочей зоны в соответствии с используемыми технологиями, производственным оборудованием, применяя рекомендованные методики измерения концентраций вредных веществ;
-определять величину изменения концентрации отобранных проб вредных веществ, содержащихся в рудничной атмосфере, в зависимости от времени и условий их хранения;
- снизить время анализа и обработки данных при газохроматографиче-ском анализе углеводородов, увеличить количество и расширить диапазон 0-] концентраций вредных веществ, контролируемых в процессе аттестации рабочих мест;
-устанавливать класс вредности и опасности условий труда по наличию и содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны для специфических условий угольных шахт и разрезов.
Реализация работы. Полученные результаты и выводы диссертационной работы использованы при проведении аттестации рабочих мест по усло- виям труда на угольных шахтах, разрезах и обогатительных фабриках Кузбасса.
Разработаны предложения в нормативные документы: «Комплекс методик по определению вредных и опасных производственных факторов для аттестации рабочих мест и сертификации работ по охране труда на предпри-
10
ятиях угольной промышленности», «Положение о порядке проведения аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности».
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили одобрение на заседаниях Ученого совета НЦ ВостНИИ, на конференции «Неделя горняка» (16-18.01.03, г. Москва).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 заявка на изобретение.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 143 страницах машинописного текста, включая 47 рисунков, 23 таблицы, список использованных источников из 101 наименования.
В работе использованы результаты 2 плановых научно-исследовательских работ, выполненных НЦ ВостНИИ с 2001 по 2003 г.г.
Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д-ру техн. наук, Трубицыну А.А, д-ру техн. наук, Трубицыной Н.В. за постоянное внимание к работе на всех ее этапах и творческое обсуждение результатов, а также всем сотрудникам, лаборатории борьбы с пылью, экспертизы условий труда и профилактики профзаболеваемости НЦ ВостНИИ за помощь в проведении экспериментов.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОДЕРЖАНИЯ РАБОТЫ Диссертационная работа содержит:
Введение, в котором обоснована актуальность работы, изложены цель, идея работы, задачи исследований, методы исследований, научные положения, достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, научная новизна работы, личный вклад автора, практическая ценность работы, реализация и апробация работы.
и
Раздел 1. в котором приводится описание состояния вопроса, включающее: анализ профзаболеваемости на предприятиях угольной промышленности России, оценку влияния вредных веществ в воздухе рабочей зоны на заболеваемость работников, а также анализ существующих методов и требо-ф ваний новых нормативных правовых документов по обеспечению контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Раздел 2. включающий в себя результаты исследований, положенных в основу формирования перечня вредных веществ, подлежащих контролю на рабочих местах, а также определения точек, способов их отбора в условиях метановоздушной среды. В этом разделе приведены рекомендации по применению методик выполнения измерений концентраций вредных веществ, пе-("**) речень приборов и аппаратуры, порядок установления классов условий труда по наличию вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Раздел 3. в котором изложены исследования по разработке методики хроматографического экспресс-анализа углеводородов в воздухе рабочей зоны.
Раздел 4. в котором приведены результаты исследований по разработке , метода контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны на
предприятиях угольной промышленности, а также апробации его в условиях производства.
Заключение, в котором изложены основные научные результаты, выводы и практические рекомендации.
12 1. ВЛИЯНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
НА СОСТОЯНИЕ ПРОФЗАБОЛЕВАЕМОСТИ В УГОЛЬНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
1.1. Анализ профзаболеваемости на предприятиях угольной
промышленности
По материалам Департамента угольной промышленности Минэнерго РФ добыча угля в России в 2003 году составила 275,6 млн. т угля. Это почти на 20 млн. т больше, чем в 2002 г. Несмотря на уменьшение численности персонала, производительность труда на предприятиях угольной промышленности за последние 6 лет возросла в 1,8 раза и составила 130 т на рабочего в месяц (рис. 1.1).
120-
iooE 100 tj-^jn 07 0 Auo. 2
92-*^§J>"S^fi7-1 У^89.5
80-
60- бз.з^ л! -a— 61 59 _^-C —a—
40- Л^5?.7
29 *>»•---.
20- •^-----4
65
25
1988
2000
2002
1990 1992 1994 1996 1998
• Темпы изменения численности всего персонала ^^Темпыизменения добычи угля й Темпы изменения среднемесячной производительности труда рабочего по добыче упн
2003
Рис. 1.1. Темпы изменения основных производственных показателей
угольной промышленности, %
2003 год был отмечен очередным повышением количества выявленных среди работников отрасли профессиональных заболеваний. На рисунке 1.2.
13
представлены значения относительных показателей профессиональной заболеваемости, полученные делением количества вновь заболевших на среднесписочный состав работников и валовый объем добычи угля. Данные профессиональной заболеваемости в угольной отрасли приведены на основании /1/, а также данных статистической отчетности по форме 2ТБ за 2003г.
100-80-60-40-20-
104,3
81,8
10,2
96,8
¦й 10,5
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 —О—Коэф. на 10000 работающих —Д— Коэф. на 1 млн. тонн добытого угля
Рис. 1.2. Коэффициенты частоты профзаболеваемости на 10000 работающих
и на 1 млн. тонн добытого угля
Недопустимо высокий уровень профессиональной заболеваемости в отрасли является прямым следствием вредных и опасных условий труда угольщиков и явного недостатка, используемых работодателями оздоровительно-профилактических мер.
Подтверждением этому служит тот факт, что 61,1% рабочих мест на предприятиях отрасли не соответствует требованиям санитарных норм и правил по одному или нескольким вредным производственным факторам.
Большая часть промышленно-производственного персонала отрасли работает при повышенных уровнях: запыленности - 58,4%, шума - 55,7%,
14
вибрации - 28,5%, вредных веществ на рабочем месте - 14,5%, влажности -14,9% и температурах не соответствующих санитарным нормам - 15,0%.
Более 85% случаев заболеваний приходится на 4 вида болезней (рис. 1.3): заболевания органов дыхания пылевой этиологии (31,6%), кохлеарные невриты (8,9%), болезни опорно-двигательного аппарата (25,5%), вибрационную болезнь (20,9%). Среди прочих видов болезней зарегистрированы заболевания, связанные с токсическими воздействиями вредных веществ (2,9%), аллергические заболевания (1,1%) и др.
20.9% 8.9%
31.6% •"-тшишмшшпи..." 25.5%
13.1%
IS Заболевания органов дыхания - 31,6% ¦ Кохлеарный неврит - 8,9%
? Виброболезни - 20,9% П Заболевания опорно-двиг. аппарата - 25,5%
¦ Прочие заболевания - 13,1%
Рис. 1.3. Распределение профзаболеваний в отрасли по нозологическим
формам
Профессиональные заболевания органов дыхания являются одной из ведущей составляющей в структуре профессиональной патологии и представляют собой одну из сложнейших медико-социальных проблем. По данным Центра Госсанэпиднадзора (ЦГСЭН) по Кемеровской области 60% регистрируемых заболеваний органов дыхания приходится на пылевой бронхит и 39% - на пневмокониоз. Среди прочих заболеваний органов дыхания отмечены астма бронхиальная, бронхит астмоидный, ларингиты, рак органов дыхания, туберкулез. Кроме этого среди заболеваний, вызванных воздействием
15
вредных веществ, зарегистрированы дерматозы (1%), и хронические химические интоксикации (1,1%).
На рис. 1.4. видно, что основная доля заболеваний органов дыхания выявлена у работников угольных шахт (80,8%) и лишь небольшая часть заболевших - работники угольных разрезов и прочих предприятий угольной промышленности. При этом наибольший процент среди выявленных проф-больных - проходчики (22%), горнорабочие очистного забоя (26%) и прочие подземные рабочие (27%).
80.8%
6.9%
4,2%
И Подземные рабочие - 80,8%
? Поверхн. рабочие и обогатители - 2,8%
¦ Другие-4,2%
5.3%
2.8%
¦ ИТР- 6,9%
? Работники разрезов - 5,3%
Рис. 1.4. - Структура заболеваемости органов дыхания в отрасли
Развитие пневмокониоза находится в прямой зависимости от качественного состава пыли и степени запыленности, причем проведенными в последние годы исследованиями установлено, что удельный вес угольно- породной пыли как вредного фактора в комплексе всех неблагоприятных факторов составляет не менее 35%. Кроме этого фактора усугубляющее развитие пневмокониоза обусловлено целым комплексом и других факторов, таких как нагревающий (либо охлаждающий) микроклимат, шум, вибрация, тяжесть и напряженность трудового процесса и других гигиенических факторов, таких как присутствие вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
16
1.2. Влияние вредных веществ в воздухе рабочей зоны на заболеваемость работников угольной промышленности
Традиционно считалось, что основными вредными факторами на рабо- чих местах угольщиков являются высокая запыленность, шум и вибрация. Последние исследования и результаты аттестации рабочих мест выявляют значительный удельный влияния вредных веществ как причины возникновения профзаболеваний 121.
Определению источников образования вредных веществ, влиянию их на возникновение профзаболеваний и способам контроля воздуха рабочей зоны посвящены работы И.М. Печук (1967), К.З. Ушакова (1978), Е.Ф. Кар- пова, И.Э. Биренберг (1984), В.Я. Альперовича (1970-80г.г.), Ф.Х. Зингер (1986), В.В. Суханова (1975), С.Я Хейфиц (1971), В Лейте (1980), СИ. Муравьевой (1988).
Как показано в работе /3/ присутствие в воздухе рабочей зоны вредных веществ значительно усиливает действие остальных производственных факторов как физической, так и психофизиологической групп.
Рудничный воздух /4/ может содержать вредные вещества, выделение которых является результатом геогидрохимических и технологических процессов, трудовой деятельности людей либо различных аварий. Наибольшее токсикологическое значение могут иметь следующие варианты комбинированного их воздействия:
Оксид углерода и оксиды азота (иногда также диоксид углерода, соединения свинца, пары ртути), образующиеся при взрывных работах.
Метан и диоксид углерода в плохо вентилируемых выработках (руд- ничный газ).
Оксид и диоксид углерода (иногда сероводород), а также продукты термической деструкции используемых в шахте полимерных материалов (при пожарах, взрывах метана и угольной пыли).
17
Присутствие в рудничной атмосфере этих вредных веществ усиливает отрицательное воздействие на организм человека аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (угольной и породной пыли), вибрации, нагревающего (охлаждающего) микроклимата, высокой влажности воздуха, по- вышенной тяжести и напряженности трудового процесса /31.
Известно, что ископаемые угли - хорошие естественные сорбенты. По своей сорбционной способности к углю рудничные газы располагаются в следующем порядке по убыванию: пары воды, азота оксиды, серы диоксид, пропан, пропилен, углерода диоксид, этан, этилен, метан, кислород, углерода оксид, азот, водород 151. Кроме этих газов угли сорбируют многие другие вредные вещества.
Влиянию вредных веществ на повышение фиброгенности пыли и ускорению пневмокониотического процесса посвящен ряд работ /6-18/.
В работе 161 приведены результаты исследований сорбции акролеина, формальдегида и окислов азота на витающей пыли Сибайского разреза и Джезказганского рудника. Установлено, что развитие силикоза интенсифицируется при совместном действии кварцевой пыли и хронической интоксикации выхлопными газами.
В работе 111 дана гигиено-токсикологическая оценка угля, обработанного фенолформальдегидными смолами. В качестве средства борьбы с обрушениями горных пород применяются способы цементации горных пород растворами на основе фенолформальдегидных смол. Полученные данные свидетельствуют о влиянии примесей этих смол к углю на его фиброген-ность.
В результате исследования адсорбции взрывных газов на пылевых час- тицах и их влияние на развитие пневмокониотического процесса /8/ было доказано, что пыль, образующаяся при выполнении основных технологических операций при подземной добыче руды, содержит адсорбированные ядовитые газы: оксид углерода до 0,007 мг и диоксид азота до 0,2265 мг на 1 г пыли. |
