В 2005 г. количество несчастных случаев .со смертельным исходом в угольной промышленности США достигло самого низкого уровня - 22. Хотя это событие было омрачено ужасным началом 2006 г., нельзя не отметить общую тенденцию снижения количества несчастных случае со смертельным исходом, начиная с 1990 г.

Данная тенденция складывалась под влиянием многих факторов, наиболее значимым из которых является рост общественного неприятия такого рода травматизма.

За последние 25 лет численность работников угледобывающих предприятий сократилась с 260 000 до 108 000, при этом объем добычи угля увеличился с 755 млн до 1,076 млрд коротких тонн1 в год. Добыча угля открытым способом возросла с 447 до 726 млн кор.т в год, подземным способом - с 308 до 350 млн кор. т в год. Эта тенденция, безусловно, способствовала снижению числа несчастных случаев со смертельным исходом. Как уже указывалось, наиболее важным фактором снижения числа несчастных случаев со смертельным исходом является социальное неприятие этого вида травматизма, а, следовательно, и снижение толерантности к риску на рабочем месте. Ужесточение норм и принудительное проведение их в жизнь Департаментом охраны труда и здоровья на шахтах (MSHA) определенно сыграло ключевую роль в снижении уровня смертельного травматизма. Сами производители 1 1 короткая тонна = 907,2 кг

Несмотря на то, что достигнут значительный прогресс в области обогащения угля, развитии транспортных систем и технологии погрузочно-разгрузочных работ, эти темы остались за рамками данной статьи. В заключении кратко обсуждены некоторые вопросы развития угольной промышленности США в предстоящие годы. вносят дополнительный вклад в эту политику соблюдения законодательных норм, выступая с собственными инициативами. Все более широкое распространение находит поведенческий подход к обеспечению безопасности. MSHA, применяющая программу SLAM (Stop, Look,Analyze, Manage) и другие программы, как и угледобывающие компании, выбрала поведенческий подход для более интенсивного вовлечения шахтеров в процесс разработки и внедрения способов повышения безопасности труда. Все более широко используются программы неформального и формального управления риском.
Эти программы направлены на все виды рисков, при этом особое внимание уделено тем рискам, которые, как правило, приводят к смертельным исходам. Цель управления рисками - выявление, оценка и расстановка приоритетов и такое управление риском, которое позволит минимизировать последствия и вероятность события за счет применения следующих иерархических этапов управления:

устранение опасности;

замена материала или процесса;

модернизация оборудования или процесса;

отделение или изоляция зоны риска;

административный контроль;

использование средств индивидуальной защиты.

Есть масса способов сохранить тенденцию сокращения количества случаев смертельного травматизма. Хотя единичный случай взрыва становится причиной наибольшего количества смертельных случаев, обрушение кровли, травматизм на механизированной доставке и другом, в том числе конвейерном оборудовании, значительно выше при рассмотрении длительного периода времени. Более активное использование поведенческого подхода и управления рисками в сочетании с регулятивным правоприменением является необходимым условием достижения отдаленной цели – сокращения числа случаев смертельного травматизма до нуля. 2006 календарный год имел ужасное начало, когда за первые два месяца погиб 21 шахтер, что лишь на одного человека меньше, чем за все 12 месяцев 2005 г.
В результате взрыва на шахте «Саго» 2 января погибло 12 шахтеров. Эти аварии начала 2006 г., а также прием на работу неквалифицированных шахтеров как способ решения проблемы удовлетворения растущего спроса на уголь – вот две новые проблемы, которые требуют своего решения для сохранения тенденции снижения уровня смертельного травматизма в угольной промышленности США.

Рынок угля в США

Рынок угля в США значительно укрепился в сравнении с тем, каким он был 25 лет назад. Запасы угля на складах электростанций планируются сейчас в размере 40-дневных объемов поставки. США, как и раньше, обеспечивают большую часть своих потребностей за счет собственного угля. США лидирует среди стран по объемам разведанных запасов угля (более 250 млрд кор. т). Структура поставок угля за последние 25 лет изменилась. Если в 1979 г. угольные поставки из восточных районов Великих равнин составили 76 %, то в 2004 г. из восточных регионов поставлялось только 44 % угля. Такое перемещение поставок угля с востока на запад обусловлено массированным развитием бассейна Паудер-Ривер в штате Вайоминг и менее активным развитием других западных бассейнов при одновременном сокращении поставок высокосернистого угля из Иллинойского бассейна. Добываемый в различных бассейнах, имеет неодинаковую себестоимость. Качество угля, в особенности теплота сгорания, делает более дорогой уголь жизнеспособным в конкретных экономических условиях при небольших расстояниях перевозки, в то время как дешевый низкокачественный уголь бассейна Паудер-Ривер является конкурентоспособным в других регионах, удаленных на 1 500 миль, при этом доля транспортных расходов превышает иногда 75 % от общей стоимости поставленного угля. Многие факторы, в том числе экологические, могут оказать влияние на существующую тенденцию перемещения центра тяжести угледобычи на запад. СМИ придают большое значение высокой концентрации ртути в угле бассейна Паудер-Ривер в пересчете на теплосодержание. Так как электростанции на Востоке находятся в процессе рекапитализации, они, по-видимому, будут более широко применять газоочистительное оборудование, тем самым уменьшая потребность в низкосернистом угле, то есть в угле бассейна Паудер-Ривер. На рыночную динамику также окажет свое влияние рост себестоимости добычи угля, особенно в Аппалачском бассейне, что связано с переходом на отработку менее мощных,глубоко залегающих и более загрязненных породой пластов угля. В результате в будущем неизбежным станет увеличение объемов угля, добываемых подземным способом. Как показано на рис. 5, электростанции, работающие на гидроэнергии, угле и уране, вырабатывают более 75 % электроэнергии в США и представляют собой электростанции с базисной нагрузкой. Рис. 6 демонстрирует динамику ввода дополнительных угольных электростанций общей мощностью 87 ГВт в течение ближайших 20 лет. Этот процесс повлечет за собой рост годового объема добычи угля до 2 млрд кор. т.

Строительство всех этих дополнительных угольных электростанций – вопрос спорный, однако, еще более сомнительным является строительство электростанций более высокого уровня на природном газе. После периода стагнации пошел процесс выдачи разрешений на реализацию проектов строительства угольных электростанций. Эти новые электростанции обеспечивают 10 %-ное снижение эмиссии загрязняющих веществ, включая двуокись углерода, по сравнению с построенными 25 лет назад. Новые технологии выработки электроэнергии на базе угля будут способствовать росту спроса на уголь до предполагаемого уровня. Новые прогрессивные решения Следующий раздел статьи посвящен краткому обзору достижений, которые в последние годы способствовали повышению безопасности и росту производительности труда в угольной промышленности США.

Управление породным массивом

Управление породным массивом как в условиях открытой, так и подземной разработки угля, является важнейшим фактором обеспечения безопасности персонала и повышения эффективности капиталовложений. Хотя способы управления породным массивом известны давно, геологическое картографирование, предварительное щелеобразование и инженерное профилирование откосов уступов используется в настоящее время в качестве стандартных методов. На большинстве крупных добывающих предприятий в состав инженерного персонала обязательно входит инженер-геотехнолог.

Для контроля состоянии уступов в условиях повышенного риска используется радиолокационное зондирование и другие способы. Выше уже были рассмотрены механические способы управления кровлей в шахтах, такие как применение в лавах щитовых механизированных крепей с увеличенным рабочим сопротивлением, защитных козырьков, дистанционно управляемых машин, ATRS и MRS. Первичное крепление кровли производится с использованием комбинации обычных и полимерных анкерных болтов, что является уникальным техническим решением в специфических условиях управления кровлей в шахтах.

На многих шахтах анкерная крепь для защиты от вывалов пород кровли устанавливается в сочетании с затяжкой сеткой. Системы автоматизированного управления секциями временной крепи ATRS в сочетании с оборудованием нового поколения обеспечивают безопасное и эффективное выполнение этих операций. Среди разработок в области систем поддержания кровли следует отметить более широкое использование канатных анкеров в качестве основной формы вспомогательной крепи, в частности, в лавах. В отличие от рамной крепи этот вид крепления не загромождает выработки и не препятствует перемещению крупного оборудования.

Борьба с самовозгоранием угля

На некоторых шахтах, особенно на западе США, уголь имеет высокую склонность к самовозгоранию. Это угрожает безопасности шахтеров и непрерывности самого производственного процесса. А при наличии метана склонность угля к самовозгоранию становится очень серьезным фактором риска. Шахта «Сан Хуан» компании «Би-Эйч-Пи Биллитон» (BHP Billiton), где работает одна лава, является единственным источником топлива для электростанции Сан Хуан.

Угольный пласт имеет склонность к самовозгоранию при относительно низкой температуре самонагревания (43 – 54 °С). На шахте «Сан Хуан» с момента ввода в эксплуатацию в 2001 г. был предпринят целый ряд мер по снижению риска самовозгорания. Наиболее эффективным способом является инертизация азотом изолированного выработанного пространства лавы. После изучения некоторых альтернативных вариантов, в том числе доставки жидкого азота и монтажа модульной мембранной установки для разделения воздуха, шахта заключила соглашение с компанией «ПраксЭйр» на строительство промышленной установки для производства азота на газоперерабатывающем заводе, расположенном в трех милях от шахты, от которого был проложен трубопровод. Азот поставляется газоперерабатывающему заводу, расположенным вблизи производителям газа и шахте.

Опыт, полученный во время аварии на шахте «Маура» в Австралии в 1994 г. и других авариях, связанных с самовозгоранием угля, позволил выработать стратегию инертизации выработанного пространства, не допуская возникновения взрывоопасных концентраций кислорода и метана. На шахте «Маура» применялся метод инертизации выработанного пространства метаном. Для контроля состава газовой смеси использовался многоканальный шлангопровод. В августе 1994 г. из-за ошибки при анализе газовой смеси бригада шахтеров спустилась в шахту в то время, когда в выработанном пространстве содержание метана и кислорода находилось во взрывоопасных пределах. В результате взрыв метана, спровоцированный самовозгоранием, стал причиной гибели 11 шахтеров. На шахте «Сан Хуан» азот подается за изолирующие перемычки по мере отработки выемочного столба обратным ходом. Азот нагнетается в изолированное выработанное пространство таким образом, чтобы содержание кислорода не превышало 6 %. Постоянный контроль состава шахтного воздуха и газовой смеси в выработанном пространстве осуществляется с помощью комбинации электронных газоанализаторов, размещенных в вентиляционных выработках, и многоканальных шлангопроводов, отбирающих пробы воздуха за перемычками и в других местах. Пробы газовой смеси пропускаются через хроматограф на поверхности каждые 20 минут, при этом производится анализ содержания О2, СН4, СО и других газов – индикаторов самонагревания. Выходные сигналы, включая аварийные сигналы о превышении предельных уровней, передаются из диспетчерского пункта в течение 24 часов в сутки, семь дней в неделю. Резкий рост или падение атмосферного давления приводит к тому, что изолированное выработанное пространство начинает «дышать»: «вдох» при росте давления и «выдох» при его падении. На шахте «Сан Хуан» решают эту проблему, используя следующие правила:

• при росте атмосферного давления увеличиваются объемы нагнетания азота для поддержания содержания кислорода на уровне менее 6 %;
• при падении давления увеличивается мощность насосов в вентиляционных скважинах выработанного пространства для того, чтобы удерживать уровень содержания метана ниже допустимого значения (1,5 % на участковой исходящей струе и в соответствии со специальным разрешением MSHA – 2 .

Предотвращение катастроф и эффективное управление

Взрыв на шахте «Саго» 2 января 2006 г. Унес жизни 12 шахтеров и стал предметом резкого осуждения со стороны общественности и СМИ в США. Гибель еще 9 человек в январе и феврале этого года резко изменила положительную тенденцию снижения уровня смертельного травматизма в угольной промышленности США за последние годы. Катастрофа на шахте «Саго» поставила целый ряд трудных вопросов перед MSHA как перед правоприменяющим ведомством, а также перед руководством всей угольной промышленностью США. MSHA пригласила общественность к открытому участию в решении поставленных вопросов. Хотя окончательных выводов по расследованию последствий произошедших взрывов еще не сделано, можно указать на следующие возможные способы решения проблемы. В случае пожара или взрыва следует предусматривать вывод рабочих на поверхность, а не устройство камер-убежищ. Оптимальное обеспечение шахтеров кислородными самоспасателями. Определение приоритетов и протоколов спасательных работ. Необходимость в более эффективных надежных средствах связи под землей. Необходимость в шахтных системах обнаружения для персонала шахты на случай аварии. Разработка содержательной и методической основы обучения поведению в случае аварии на шахте. Разработка стандартов сооружения перемычек и систем аварийного выхода для угольных шахт.

Подготовка горнорабочих и горных специалистов.

Поскольку горные компании готовятся к тому, чтобы удовлетворить растущий спрос на уголь, они сталкиваются с серьезной нехваткой талантливых работников, особенно начального уровня подготовки. С момента последнего активного набора работников 25 лет назад, произошло значительное усложнение горного оборудования и производственных процессов. Многие из этих горняков приблизились к пенсионному возрасту. Технические специалисты имеют возможность получить хорошо оплачиваемую работу вне горного предприятия. Для шахт Аппалачского бассейна, разрабатывающих тонкие пласты, большая проблема найти квалифицированный персонал. Большинство компаний в настоящее время используют программы выборочного исследования для определения общего уровня развития, а также склонности к употреблению наркотиков и алкоголя. Многие претенденты не могут пройти такое исследование, в результате образуется серьезная нехватка кандидатов в банке данных. В связи с этим растет число случаев переманивания талантливых специалистов с одного предприятия на другое. Некоторые компании разрабатывают специальные программы обучения для решения этой проблемы. Опытные профессионалы, так же на уровне начальной подготовки, очень дефицитны. Так как горнодобывающие предприятия находятся в сельской местности, и работа носит циклический характер, работа в горной промышленности не слишком привлекает молодых специалистов. Так как к работе в отрасли по производству строительного камня все больше привлекается горных инженеров, лишь небольшая доля этих специалистов остается в более масштабной отрасли. Использование бонусов при подписании договора и увеличение стартовой заработной платы не решают проблемы. Кроме того, так как все большее число специалистов более высокого уровня подходят к пенсионному возрасту, оперативное привлечение молодых специалистов, которые могли бы соответствующим образом заменить выходящих на пенсию работников, является задачей, требующей решения.

ГОРНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ЗА РУБЕЖОМ
Розгоний Т. Б. и др. Угольная промышленность
США в 2006 г. – от добычи угля до его использования__ 72 Глюкауф, 2007, март № 1

Вернуться в библиотеку