ВВЕДЕНИЕ
Кризисное состояние экономики России, которое она испытывает в последние годы, не могло не сказаться на всех отраслях агропромышленного комплекса и на сельском строительстве в том числе, что, прежде всего, связано с резким сокращением капитальных вложений. Глубокий спад инвестиционной активности на селе практически парализовал работу проектных и научно-исследовательских организаций, на проектно-технологическую базу и научные рекомендации которых в свое время опирались как сельское строительство, так и все отрасли агропромышленного комплекса.
Сельский строительный комплекс более чем за тридцать лет своего существования впервые переживает столь критическое состояние, в которое он попал по вине непродуманности проводимых в стране реформ. Капитальные государственные вложения в сельское хозяйство страны сокращены до крайнего минимума. Если в целом по стране инвестиции в основной капитал с 1991 по 1998 годы сократились в 4 раза, то в агропромышленном комплексе (АПК) это падение превысило 30 раз. За этот же период ввод жилья на селе уменьшился с 14,3 млн. кв. метров в год до 700 тысяч. Бюджетные намерения в части капитального строительства в АПК в сравнении с 1990 годом снизились почти в 300 раз, а отсутствие иных поступлений на капитальные затраты и собственных источников у заказчиков поставили строительную отрасль в безвыходное положение [1, 2, 3]. За 1996-1998 годы в 30-ти субъектах Российской Федерации не было построено ни одного детского сада, 10-ти - ни одной школы, в 37-ми -клуба, в 33-х - больницы. Практически совсем не велось производственного строительства на сельских территориях Севера и дальнего Востока [4]. Беспредел с ростом цен на энергоресурсы, диспаритет цен на потребляемую промышленную продукцию и продукцию села уничтожил собственные средства сельхозпроизводителей, перерабатывающих предприятий, направляемые на расширение производства, модернизацию, техническое перевооружение и ремонт
9
зданий. За годы реформ утеряно около половины основных фондов АПК, устарело и пришло в негодность большое количество техники, оборудования.
Неслучайно поэтому, каждая третья травма с временной потерей трудоспособности и каждая четвертая со смертельным исходом, происшедшая в народном хозяйстве страны, приходится на АПК России [5]. Важен и тот факт, что при общем снижении объемов строительства травматизм и заболеваемость в отрасли существенно не снижаются: по данным ВНИИОТ (г. Орел) за последние десять лет число пострадавших с летальным исходом в сельском строительстве составило более 2726 человек или около 9% от числа пострадавших во всех отраслях АПК, и это подтверждает информацию о том, что среди прочих отраслей АПК строительство по показателю травматизма стабильно занимает пятое место после растениеводства (23,2%), ремонта и технического обслуживания машин (18,1%), животноводства (16,2%) и пищевого производства (9,9%) [6, 7].
Наиболее травмоопасными видами работ, при выполнении которых погибли люди, являются непосредственно строительные, транспортные перевозки, погрузочно-разгрузочные работы.
Самыми травмоопасными источниками в строительстве, как и в других отраслях АПК, остаются мобильные машины. При эксплуатации машин и оборудования по производству строительных работ погибло 253 работника [8]. На работах с использованием башенных, мостовых и козловых кранов погибло 35 работников в основном в результате падения грузов на пострадавших и падения самих работников с кранов [9]. Значительное число случаев смертельного травматизма зарегистрировано при падении на работников незакрепленных элементов строительных конструкций (115 человек из 253), а также при нарушении правил погрузки, разгрузки и крепления грузов (38 человек) [8].
Операторы грузоподъемных и транспортных средств по показателю травматизма входят во вторую десятку из 95 профессий различных отраслей производства АПК, что вызвано дорожно-транспортными происшествиями,
10
морально и физически устаревшим оборудованием [10]. Детальный анализ причин травматизма позволяет среди таких недостатков как неисправность опорно-поворотных устройств кранов, низкая трещиностойкость металлических конструкций, неисправность приборов и устройств безопасности выделить особо оттягивание груза от вертикали во время его подъема, защемление груза, обрыв каната, строповка и монтаж с нарушениями требований проекта производства работ, неисправное состояние сменного грузозахватного приспособления.
Основными причинами травмирования являются: нарушение организации трудового процесса (отсутствие контроля за проведением работ, нарушение трудовой дисциплины, отсутствие средств индивидуальной защиты, допуск к работе лиц, не имеющих соответствующей профессиональной подготовки); техническая неисправность строительных машин, стационарного и передвижного оборудования.
Среди общих причин: резкое снижение инвестиций на техническое перевооружение, правовой беспредел, низкая заработная плата, ослабление государственного и ведомственного контроля, несовершенство организационно-технических нормативов.
В условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим нормам, работают более 15% от общей численности работающих в строительной отрасли [11]. Растет уровень профессиональных заболеваний в связи с неудовлетворительными условиями труда на рабочем месте: операторы мобильных строительных машин работают в условиях повышенной запыленности и загазованности, повышенных уровней шума и вибрации, при низком уровне показателей обзорных качеств кабин, при недостаточной тепло-и звукоизоляции ограждающих конструкций кабины, несовершенных органов управления и рабочего места, при отсутствии средств связи и средств индивидуальной защиты. Такие условия труда не только влияют на состояние здоровья оператора, но и приводят к повыше-
II
нию утомляемости в течение рабочей смены, что часто является причиной аварийной ситуации на производстве.
Вопросы улучшения условий труда операторов строительных машин, применяемых в сельском строительстве, безопасности ведения строительно-монтажных работ являются актуальными и требуют специального изучения.
Всё вышеперечисленное свидетельствует о необходимости совершенствования службы охраны труда в сельском строительстве, прежде всего с позиций сохранения и назначения системы как механизма защиты интересов работающих, гарантии сохранения их жизни, здоровья, трудоспособности в процессе профессиональной деятельности, а также с целью эффективности сельскохозяйственного строительного производства.
Проблемы, направленные на обеспечение безопасности и высокой производительности строительно-монтажных работ, требуют глубокого анализа и научно-технического подхода к их разрешению.
Цель исследования - совершенствование условий и охраны труда в сельскохозяйственном строительстве за счет разработки и внедрения инженерно-технических методов и средств, обеспечивающих устойчивость системы «оператор - строительная машина - среда».
Объектом исследования являются условия и средства охраны труда операторов строительных машин, используемых в сельскохозяйственном строительстве и других отраслях АПК.
Научную новизну исследований составляют:
- концептуальная теория оценки устойчивости человеко-машинной системы на примере системы «оператор - строительная машина - среда» с использованием энерго-энтропийного подхода и предложенный на ее основе критерий оценки устойчивости системы ОСМС и ее подсистем;
- структурные динамические модели тела человека-оператора строительной машины и построенные на их основе математические модели, позволяю-
12 щие исследовать физические и психофизиологические возможности человека
при выполнении целенаправленной сенсомоторной деятельности;
- разработанные имитационные модели для исследования эргономических параметров поста управления и параметров обзорности кабин операторов строительных машин;
- теоретические положения по стабилизации раскачивания груза на гибком подвесе строительного крана;
теоретические положения по обоснованию новых инженерно-технических решений элементов кабин и их оснастки, направленных на обеспечение устойчивости динамической системы «оператор - строительная машина -среда» и ее подсистем.
Практическую значимость диссертации представляют:
- результаты анализа причинно-следственной связи условий и охраны труда операторов строительных машин, используемых при возведении объектов АПК, с травматизмом и профессиональной заболеваемостью;
- результаты исследования параметров постов управления и обзорных качеств кабин строительных машин и рекомендации по совершенствованию этих параметров;
- разработанные программы исследования энергетических затрат операторов строительных машин при выполнении двигательной и визуальной задач;
- научно обоснованные и подтвержденные патентами РФ на изобретения методы и средства, обеспечивающие безопасность строительно-монтажных и грузоподъемных работ.
На защиту выносятся следующие основные вопросы: 1. Результаты анализа причинно-следственной связи условий и охраны труда операторов строительных машин, используемых при возведении объектов АПК, с травматизмом и профессиональной заболеваемостью;
13
2. Теоретическая концепция оценки устойчивости человеко-машинных систем на примере системы «оператор - строительная машина - среда» (ОСМС) на основе энерго-энтропийного подхода;
3. Критерий оценки устойчивости системы ОСМС и ее подсистем для оценки условий и безопасности труда операторов строительных машин;
4. Результаты теоретических исследований о корреляционной связи несчастного случая с энергоемкостью строительной машины;
5. Модель энергетического состояния подсистемы «оператор - строительная машина» системы ОСМС;
6. Структурные динамические и математические модели человека-оператора строительной машины;
7. Программирование целенаправленной деятельности оператора строительной машины при выполнении им двигательной и визуальной задач и результаты исследования параметров элементов постов управления и обзорных качеств кабин строительных машин;
8. Теоретические обоснования нового способа и устройств, направленных на стабилизацию колебательного процесса грузового подвеса строительного крана;
9. Новые инженерно-технические решения кабин строительных машин и их оснастки, направленные на обеспечение устойчивости динамической системы «оператор - строительная машина - среда» и ее подсистем;
10. Результаты научно-практических исследований, рекомендованных и используемых в производстве и учебном процессе.
Основные материалы диссертации доложены на научных конференциях Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (СПбГАУ) и Ярославской государственной сельскохозяйственной академии (ЯГСХА) в 1996 - 2003 г.г.; в группе технического надзора открытого акционерного общества «Грузоподъемные машины» (ОАО ГПМ) г. Ярославля (1996-1998 г.г.); во Всероссийском научно-исследовательском институте охраны труда (г. Орел) в
14
1997-1998 г.г.; в отчетах НИР, выполненных совместно с ОАО ПТМ «Грузоподъемные машины» (г. Ярославль) в 1997-1998 г.г.; представлены в материалах конференций Рязанской, Ивановской, Костромской сельскохозяйственных академий; в публикациях научно-производственного журнала «Техносфера» управления Верхне - Волжского округа Госгортехнадзора России (г. Ярославль) в 2002 г., а также на международной научной конференции «Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК» (г. Ярославль) в 2003 г.; на международной научно-практической конференции «Межрегиональные проблемы экологической безопасности» (Украина, г. Сумы) в 2002 г.; оформлены в виде депонированных рукописей по материалам отчетов НИР во ВНИИТЭИагропрома (1998 г.).
Диссертация состоит из 7 глав, выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 416 наименований, 3-х приложений. Работа изложена на страницах 788 машинописного текста, содержит 162 рисунка, 92 таблицы.
15
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Травматизм и заболеваемость в сельском строительстве:
состояние и причины
В капитальном строительстве в АПК в 2001 году зарегистрировано 165 несчастных случаев, при которых пострадали 172 человека (5,7% от общего числа пострадавших в АПК). Причем, количество несчастных случаев с тяжелым исходом почти в 2 раза выше количества несчастных случаев с летальным исходом (114 - с тяжким исходом и 58 - с летальным) [12].
По сравнению с 2000 годом, когда были зарегистрированы 152 пострадавших, абсолютное число пострадавших увеличилось на 20 человек, число погибших возросло на 2, а пострадавших с тяжелым исходом на 18 [12].
Имели место 11 групповых несчастных случаев, при которых пострадали 18 человек.
В 2001 году наибольшее число травм (14) имели место в Краснодарском крае, из них 4 - смертельных и 10 - тяжелых (в 2000 году - 6 и 10 соответственно); в Республике Башкортостан - 5 смертельных и 7 тяжелых (в 2000 году 5
- смертельных); Ставропольском крае - 3 и 6 (в 2000 году - 1 и 4); в Кировской области - 4 и 5 (в 2000 году - 2 и 5); Республике Татарстан - 3 и 6 (в 2000 году
- 4 и 2); Алтайском крае - 4 и 4 (в 2000 году - 4 и 1); Ростовской области - 3 и 5 (в 2000 году - 2 и 1); Волгоградской области - 6 тяжелых (в 2000 году несчастных случаев не зарегистрировано); Московской области - 3 и 3 (в 2000 году - 1 и 3); Республике Марий Эл - 2 и 4 (в 2000 году - 1 и 3) [12].
В сельском строительстве, несмотря на убывающие объемы работ, уровень травматизма не снижается.
Причины неудовлетворительных и опасных условий труда в сельском строительстве скрываются в своеобразии строительного производства: работа средней тяжести и тяжёлая на открытом воздухе в экстремальных природно-
16
климатических условиях; выполнение строительно-монтажных работ в местностях, значительно удалённых от производственных баз и не имеющих систем водоснабжения, канализации, энерго - и теплоснабжения; перемещение рабочих мест, мобильность строительной организации и в связи с этим отсутствие коллективных мер защиты, предупреждающих воздействие на строителей специфических условий труда, вредных и опасных производственных факторов (загазованность, запылённость, воздействие химических веществ, шум, вибрация, ультрафиолетовое излучение, токи высокой частоты и прочее); неудовлетворительная организация работ; крайне медленная замена морально и физически устаревшего оборудования - подъёмно-транспортных машин, землеройной техники и многого другого; низкая обеспеченность работающих средствами индивидуальной защиты и спецодеждой в результате резкого снижения инвестиций на техническое перевооружение.
Наряду с застарелыми проблемами, связанными с охраной труда на производстве, возникли и новые, вызванные перестроечными процессами и новыми экономическими взаимоотношениями.
Строительные работы на предприятиях Минсельхоза России выполняются как специализированными предприятиями, такими как передвижная механизированная колонна (ПМК), пусконаладочные и строительно-монтажные управлениями, так и непосредственно предприятиями-производителями сельхозпродукции, включая работников фермерских крестьянских хозяйств (см. табл. 1.1).
Реорганизация больших строительных объединений привела к образованию многочисленного ряда предприятий и организаций с различными формами хозяйствования, в подавляющем большинстве которых отсутствуют службы по охране труда. Организации для получения прибыли любым путём экономят на всём, в том числе и на затратах, направленных на улучшение условий и охраны труда, что, конечно, не могло не отразиться на показателях травматизма и заболеваемости.
17
Больше всего несчастных случаев, связанных с ведением строительно-монтажных работ, в 2001 году произошло на предприятиях по производству сельскохозяйственной продукции: 85 несчастных случаев, из них 28 смертельных (в 2000 году 58 и 22 соответственно). На предприятиях капитального строительства (ПМК, стройкомбинаты и другие) зарегистрирован 31 несчастный случай, из них 17 - со смертельным исходом (в 2000 году - 51 и 21 соответственно). При выполнении строительных работ на предприятиях пищевой промышленности было травмировано 16 работников, из них 2 - смертельно (в 2000 году -10 и 2); на предприятиях агрохиммелиорации - 10 человек, из них 2 погибли (в 2000 году - 6 и 3).
Распределение числа погибших за десять лет с 1988 по 1999 годы по типам предприятий АПК представлено в таблице 1.1, составленной на основании данных ВНИИОТ Минсельхоза России (г.Орел) [6,13]. Следует отметить, что за эти годы произошло некоторое снижение общего числа несчастных случаев с летальным исходом в строительстве, хотя по-прежнему этот показатель остается недопустимо высоким. В значительной мере летальный травматизм в строительстве АПК растет за счет организаций, перешедших на новые формы хозяйствования, так, к примеру, самый высокий показатель летального травматизма за анализируемый период среди строителей акционерных обществ, передвижных колонн и товариществ (табл. 1.1).
Основной причиной снижения уровня летального травматизма является сокращение объемов строительно-монтажных работ на селе и в связи с этим сокращение численности работающих.
За последние десять лет численность работников специализированных строительных организаций системы Минсельхоза России сократилась более чем в два раза (табл. 1.2, последняя строка табл. 1.2 - в долях от первой строки, рис. 1.1). Особенно значительное сокращение имело место в 1993 году (- 168,6 тыс. человек по отношению к предыдущему году) и последующие два года (-128,4 тыс. человек) [14].

Получить работу