Источник: «Технические причины травматизма при электровозной откатке и пути их устранения» // Уголь Украины. – 2003. – №10. – с. 40 – 41
Электровозная откатка в настоящее время является основным видом транспорта по капитальным откаточным выработкам угольных шахт. Когда главный грузопоток доставляется конвейерами, локомотивный транспорт используется для перевозки людей, материалов, оборудования.
По способу питания тяговых двигателей электровозы подразделяются на аккумуляторные, имеющие автономный источник - тяговую аккумуляторную батарею; контактные, питание которых осуществляется по тяговой сети постоянного тока; высокочастотные с бесконтактной (индуктивной) передачей энергии по изолированному кабелю (образующему контур, питаемый током высокой частоты) к токоприемному устройству, смонтированному на электровозе. Около 74% парка электровозов на шахтах Украины представлено аккумуляторными, 26% - контактными, главным образом 8-тонными аккумуляторными и 10-тонными контактными; более тяжелые электровозы сцепным весом 13-14 т составляют примерно 7% всего парка. В связи с переходом на отработку глубоких горизонтов следует ожидать дальнейшего увеличения удельного веса аккумуляторных электровозов в исполнении рудничное взрывобезопасное.
В условиях высокой напряженности работы транспорта повышение производительности труда на шахтах в значительной степени зависит от полноты использования технических возможностей, заложенных в рудничных электровозах. Работа всех элементов подземного транспорта связана с движением, поэтому всегда существует опасность травматизма, которая может быть сведена к минимуму оптимальной организацией работ с соблюдением мер безопасности и правильным конструированием средств транспорта. Безопасность машины при конструировании достигается введением специальных защитных устройств, учетом антропометрических параметров при проектировании средств транспорта, правильным выбором параметров технологических узлов и деталей.
Безопасность эксплуатации существующего локомотивного транспорта может быть обеспечена правильной организацией работ, соблюдением заданных режимов движения, своевременным проведением профилактических осмотров, ремонтов и проверок, а также при использовании предохранительных устройств, предупредительной и путевой сигнализации и средств связи.
На шахтный рельсовый транспорт приходится 79,8% несчастных случаев от всех на транспорте, причем в горизонтальных выработках - 51,4%, а в наклонных - 28,4%. Анализ причин несчастных случаев, произошедших при эксплуатации локомотивного транспорта, показывает, что большинство их (около 60%) технические, вызванные отсутствием или несовершенством средств транспорта и средств, обеспечивающих его безопасную эксплуатацию.
Конструктивные недостатки электровозов могут провоцировать нарушение машинистами Правил безопасности. Так, плохой обзор из кабины, отсутствие устройства для дистанционного перевода стрелок, низкая работоспособность песочниц способствуют тому, что машинист для осуществления этих операций вынужден высовываться из кабины, оставлять ее на некоторое время, не поставив электровоз на стояночный тормоз. Защита, препятствующая выходу машиниста из кабины при движении, в виде концевого выключателя под сиденьем или на двери не обеспечивает необходимой безопасности, так как только отключает двигатели, но не затормаживает электровоз.
При анализе травматизма обращалось внимание на характер выполняемых работ. Установлено, что большая часть несчастных случаев (40,4%) произошла при выполнении маневров на погрузочных пунктах, в призабойном пространстве при прохождении выработок, а также околоствольном дворе.
Механическое оборудование контактных и аккумуляторных локомотивов принципиально одинаково, отличие лишь в источнике питания и способе подвода энергии. Поэтому приведем сводную характеристику несоответствий требованиям безопасности рудничных электровозов.
На аккумуляторных электровозах АМ-8Д и 2АМ-8Д применяется ручной механический колодочный тормоз, который не обеспечивает достаточной реализации тормозного усилия и он не быстродействующий (более 3с. от начала воздействия на штурвал ручного тормоза до полного прижатия колодок к бандажу колеса). К тому же на электровозе 2АМ-8Д ручной тормоз включается только в одной из секций, что в сочетании с большим сцепным весом (16 т) весьма опасный фактор. Хотя на контактных электровозах К-10, К-14, К-20 применяется механическая быстродействующая тормозная система с пневматическим приводом, она не имеет автоматического регулирования прижатия колодок к барабану колеса. Силы прижатия и сцепления колеса с рельсом находятся в прямой зависимости, что вызывает скольжение и увеличивает тормозной путь. Песочная система позволяет увеличить сцепление колеса с дорожным полотном, но она зачастую не работает из-за того, что используется неочищенный мокрый песок. Поэтому машинист электровоза выходит из кабины и посыпает песок на рельсы вручную, что приводит к травматизму и непредвиденным аварийным ситуациям.
Система освещения электровозов также имеет ряд недостатков: отсутствует переключение фар с ближнего на дальний свет, низкий уровень освещенности сужает зону предельной видимости (следовательно, у машиниста остается меньше времени на реакцию при возникновении какой-либо внештатной ситуации). На ряде электровозов отсутствует переключение фар с белого света на красный при изменении направления движения. Эти факторы приводят к травмированию, особенно во время маневровых работ. Так, в случае нахождения электровоза в хвосте состава машинист не видит ничего кроме лобовины передней вагонетки. Ни на одном из электровозов нет сигнальных огней для обозначения габаритов. До сих пор применяется сигнализатор ударного действия, у него низкий уровень звукового давления, что снижаем расстояние, па котором слышен сигнал отчетливо, особенно это заметно в зонах работы других их машин и механизмов.
Кабины на большинстве электровозов неудобные. Расположение громоздких блоков управления внутри создает сложности для нормальной посадки машиниста (он сидит боком но ходу движения электровоза). Размещение органов управления вне моторной зоны машиниста (±100 мм по высоте от уровня локтя) делает управление электровозом утомительным и трудным снижает внимательность. Кроме того, стесненность внутрикабинного пространства не позволяет разместить надлежащим образом сиденье стажера машиниста, противопожарное и вспомогательное (домкраты, самоставы, цепи) оборудование. Кабины не оснащены приборами отображения информации (скоростемеры, индикаторы заряженности аккумуляторной батареи, приборы контроля давления в гидро- или пневмосистеме). Имеющиеся приборы расположены таким образом, что машинисту приходится для регистрации показаний отвлекаться от наблюдения за маршрутом.
Оборудование аккумуляторного электровоза АМ-8Д одной кабиной очень ограничивает видимость для машиниста. При движении электровоза батареей вперед создается очень большая вероятность травмирования машиниста из-за того, что он часто высовывается из-за батареи для наблюдения за движением. Отсутствие же крыши у АМ-8Д и 2АМ-8Д создает предпосылки к травмированию при обрушении породы или при задевании выступающими предметами в откаточной выработке (трубопровод, кабели, висячие куски затяжки или породы).
Одной из главных задач повышения эффективности рудничной электровозной откатки является увеличение ее пропускной способности, обеспечение безопасных условий эксплуатации. Эта задача может быть решена путем: создания тяжелых электровозов с улучшенными тяговыми, скоростными и тормозными характеристиками; рациональной организации движения поездов; разработки надежных средств защиты и аппаратуры безопасной эксплуатации.
Важным направлением в повышении безопасности работ на подземном транспорте является применение автоматических сцепок, скоростемеров и аппаратуры управления стрелочными переводами. Электровозы должны иметь; блокировку, не допускающую управление их движением при потере работоспособности машиниста; закрытые кабины; совершенные тормозные системы. Для ликвидации электротравматизма и предотвращения пожаров, повышения надежности оборудования и схем электроснабжения рельсового транспорта необходимо создать быстродействующие полупроводниковые средства зашиты от поражения током и от аварийных режимов, разработать нормативы по безопасной эксплуатации электровозов и организации их обслуживания и ремонта.
Следует продолжить также научно-исследовательские работы в области создания надежной системы управления рудничной электровозной откаткой, оценки эффективности обеспечения безопасности. Весьма перспективны тиристорное управление электровозами и системы автоматического управления поездом без машиниста. Рациональное сочетание характеристик электровоза и соответствующее распределение функций внутри системы "машинист - электровоз" существенно повышает ее эффективность и обусловливает оптимальное использование человеком технических средств согласно их назначению.
Всесторонний учет возможностей человека, его физиологических, антропометрических, психологических и других свойств на этапе конструирования рудничных электровозов, их изготовления и эксплуатации способствует достижению высокой эффективности производства безопасных условий деятельности человека. Использование эргономических решений, учитывающих специфику эксплуатации шахтного транспорта (агрессивная среда, стесненность, ограниченная видимость, наличие различных вредных факторов), позволит разработать усовершенствованный рудничный электровоз, который, наилучшим способом обеспечит оптимизацию рабочей нагрузки на организм человека и даст возможность проектировать трудовую деятельность исходя из принципа безопасности. Тем самым исключаются среди работающих травмы и заболевания, одновременно создаются условия для проявления машинистом всех способностей по управлению электровозом.