Файл: Вассерман, А. Д. Методы оценки вентиляционных систем рудников.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 0
АКАДЕМИЯ НАУК* СССР
ОРДЕНА ЛЕНИНА КОЛЬСКИЙ ФИЛИАЛ им. С. М. КИРОВА
ГОРНОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
А. Д. ВАССЕРМАН, С. П. АЛЕХИЧЕВ, Е. Г. МАКСИМОВ
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ РУДНИКОВ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
Л е ни н г р а д • 1 9 7 4
' \ Р
У Д К 62 2 .4 + 6 2 2 . 8 + 6 2 = |
1 0 2 ^ 6 1 6 = 057 |
( 4 7 0 . 2 1 ) |
Методы оценки вентиляционных |
систем рудников. В а с с е р м а н А. Д., |
|
А л е х н ч е в С. П., |
М а к с и м о в Е. Г., Иад-во «Наука», Лениигр. отд., |
Л., 1973, 1—112.
Вработе проанализированы существующие методы оценки вентиляцион ных систем рудников, разработаны методы объективной оценки технических решений по фактору эффективности с учетом надежности функционирования и на примере апатитовых рудников показаны способы определения необхо димых для расчетов параметров надежности ы аэродинамической эффектив ности элементов вентиляционной системы. Разработаны методы нормирова ния параметров рудничного микроклимата и определения экономической эффективности функционирования вентиляционной системы на основе иссле
дований комфортности рудничного микроклимата и изучения его влияния на производственно обусловленные простудные заболевания и производитель ность труда па подземных рудниках. Составлена методика экономической оценки вентиляционных систем. В качестве примера применения разработан ных методов проведены расчеты и даны практические рекомендации по орга низации эффективной системы проветривания глубинных горизонтов Киров ского апатитового рудника и созданию комфортного микроклимата на под земных рудниках комбината «Апатит». Рис. — 14, табл. — 32, библ. — 84.
О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р Г. В. КАЛАБИН
© Издательство «Наука» 1974
В В Е Д Е Н И Е
Все действия Коммунистической партии и Советского правитель ства, направленные на развитие производительных сил и дальней ший прогресс производства, непременно сопровождаются заботой об обеспечении безопасных условий труда и улучшении санитарногигиенической обстановки на рабочем месте. Поэтому в настоящее время так актуальны вопросы экономической эффективности тех ники безопасности, здравоохранения и других систем, не произ водящих непосредственно материальных ценностей и являющихся вспомогательными в процессе прозводства, но вместе с тем активно влияющих как на производительность труда, так и на объем произ водства.
В целом по Советскому Союзу экономический эффект для общества от затрат на здравоохранение еще не подсчитывался. Не подсчитываются такие данные и на большинстве предприя
тий, |
так |
как |
оплата временной нетрудоспособности |
произво |
дится |
за |
счет |
социального страхования и предприятие прямых |
|
расходов |
в связи с болезнями трудящихся не несет. |
Однако |
ориентировочные подсчеты только на одном Горьковском авто заводе показали, что снижение заболеваемости на 27% с 1962 по 1964 г. и уменьшение в связи с этим расходов по временной нетрудоспособности дало обществу 3.5 мли руб. [1].
Недавно появилась дискуссионная работа [2] по определению экономической эффективности новой техники, в которой в широком (общегосударственном) плане рассматривается затронутая проб лема. В частности, в ней приводятся расчеты экономической эф фективности мероприятий по технике безопасности. Однако дискуссии вызываются лишь методами подхода к расчету экономи ческой эффективности, а необходимость указанных экономиче ских расчетов в современных условиях не требует дополнительных доказательств. В настоящее время таких экономических расче тов в нашей практике не производится.
3
При проектировании подземных рудников одним из основных и зачастую единственным мерилом достоинств вентиляционной си стемы является минимальное расходование средств на ее осущест вление. Однако следует отметить, что детальные расчеты затрат на осуществление системы вентиляции сами по себе еще не являются обоснованием дравильиости ее выбора. Экономика вентиляционной системы в этом случае является чисто внешним, производным пока зателем, далеко не всегда характеризующим внутреннюю сущность системы, предназначенной обеспечивать не только безопасность ра ботающих, но и сохранять их работоспособность на протяжении всей трудовой деятельности, мало того, тонизировать их работо способность. В этом, глубокая сущность вентиляционной системы, определяемой комплексом технических, гигиенических, физиоло гических и социальных факторов с позиций социалистической государственности. В настоящее время к рудничным вентиляцион ным системам предъявляются требования обеспечения санитар ных норм содержаний вредных примесей в атмосфере подземных выработок и параметров минимального комфорта рудничной ат мосферы [3, 4].
При таком подходе к вентиляционной системе обоснованность выбора ее по экономическим показателям требует объективной оценки принятых технических решений. К объективным оценкам следует отнести эффективность и надежность функционирования вентиляционной системы. Решение этой части задачи позволяет обеспечить заданные параметры технологических простоев по условиям проветривания исходя из требований интенсивности ос новных процессов. Вторая часть задачи позволяет подойти к ме тодике определения экономической эффективности вентиляционной системы исходя из оптимальных условий комфортности руднич ного микроклимата.
За счет изменения параметров рудничного микроклимата, соот ветствующих зоне комфорта, возможно снизить до минимума производственно обусловленные простудные заболевания и под нять до . максимума производительность труда на подземных рудниках по условиям микроклимата. Это особенно важно для горных предприятий Заполярья в связи со специфически суро выми климатическими условиями и повышенными расходами средств по многим статьям в соответствии с предоставленными Со ветским правительством льготами трудящимся.
Таким образом, становится необходимой разработка следую щих методов: объективной оценки технических решений систем проветривания (оценки эффективности функционирования с уче том надежности) и экономической оценки их по объективным кри териям; оценки влияния параметров рудничного микроклимата на возникновение производственно обусловленных простудных заболеваний и производительность труда и разработка методики расчета экономической эффективности функционирования венти
4
ляционной системы. Данная работа является одной из первых попыток в этом плане и не претендует на полную разработку всех затронутых в ней вопросов.
Глава 1 написана А. Д. Вассерманом совместно с Е. Г. Макси
мовым (1.1 и 1.3) и С. П. Алехичевым (1.1); |
глава 2 — А. Д. Вас |
||||
серманом при участии С. П. Алехичева (2.3); |
глава 3 — А. Д. Вас |
||||
серманом совместно |
с Е. Г. Максимовым |
(3.2); |
глава |
4 — |
|
А. Д. Вассерманом |
и Е. Г. Максимовым |
(4.1); |
глава |
5 — |
|
А. Д. Вассерманом, |
С. П. Алехичевым и Е. Г. Максимовым; |
||||
заключение — А. Д. |
Вассерманом. |
|
|
|
Вас |
Работа выполнена под методическим руководством А. Д. |
сермана.
В исследованиях, послуживших основой данной книги, при нимали участие В. Н. Боборыкин (1.3), Е. Н. Гамберг (2.2), П. Н. Якимов (2.3 и 5), А. И. Лебедев и Г. С. Фельдман (3.3), А. В. Стехновский (5.1). Кроме того, в исследованиях была ока зана помощь В. В. Гущиным, 3. Б. Ляпиной, С. И. Андриановым, Н. И. Андроновым, К. П. Кротовым и Г. С. Деминой. Ряд кри тических замечаний по работе был сделан К. В. Шкондой. Авторы считают своим приятным долгом выразить всем названным това рищам искреннюю признательность.
Г л а в а 1
АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ РУДНИКОВ
Любая экономическая оценка связана с вычислением стоимостных показателей, определяющих сумму затрат на монтаж системы, ее функционирование и обслуживание. Для оценки вентиляцион ной системы подземного рудника также необходимо производить соответствующие вычисления. При этом затраты на вентиляцию подземных рудников и шахт рассматривают в основном как рас ходную статью, которая в денежном выражении сказывается на себестоимости 1 т добытого полезного ископаемого. При подсчете стоимости вентиляции на 1 т добычи учитывают: амортизационные отчисления, стоимость вентиляционных сооружений и оборудова ния; фонд основной и дополнительной заработной платы с начис лениями; стоимость электроэнергии, материалов, расходы на те кущий ремонт вентиляционного оборудования и сооружений; расходы за услуги вспомогательных цехов. Эти статьи расходов положены в основу всех проектных решений вентиляционной системы и играют основную роль при выборе того или иного ва рианта системы.
Следует отметить, что проведение этих расчетов ие представ ляет, казалось бы, каких-либо методических трудностей. Однако определение экономического эффекта от работы системы, которым собственно и определяется экономичность, т. е. превышение всех видов выгод над суммой затрат на осуществление и эксплуатацию системы, является весьма сложной и в значительной части ие ре шенной задачей.
Имеющиеся в литературе данные по вопросам экономики венти ляционных систем носят в основном частный характер и касаются отдельных элементов системы или отдельных параметров их.
6
Так, экономическую эффективность рудничной вентиляции некоторые авторы [5, 6] усматривают в разработке оптимальных режимов эксплуатации главных вентиляторных установок и сокра щении расходов электроэнергии на проветривание. В других ра ботах [7, 8, 9 и др.] экономические показатели определяются исходя из оптимальных параметров сечений выработок для движе ния воздушной струи, т. е. из принципа минимума расхода энер гии. Однако, по нашему мнению, одного из этих принципов недо статочно для объективной оценки принятых технических решений. К сожалению, указанным перечнем почти полностью исчерпы ваются работы по экономическим расчетам рудничных вентиля ционных систем. Мало рекомендаций имеется и по вопросам эко номической эффективности. Вместе с тем следует отметить появле ние работ, в которых вентиляция рассматривается уже как одно из средств снижения себестоимости продукции и повышения производительности труда горнорабочих.
Так, например, предложен метод такого подхода для подзем ных предприятий с единой входящей и единой исходящей струями [10]. За счет проведения каких-либо мероприятий (на пример, по снижению аэродинамического сопротивления рудника) удается повысить производительность вентилятора. Дополнитель ное количество воздуха позволяет снизить концентрацию вредных примесей в исходящей струе, что дает возможность увеличить до определенного предела объем добычи и снизить себестоимость, которая в новом своем значении подсчитывается [10] по. зависи-
где Сф и са — соответственно |
<■> |
фактическая и предполагаемая себе |
|
стоимость 1 т полезного ископаемого; |
|
Аф и А„ — соответственно |
фактическая и предполагаемая |
производительность предприятия;
к— показатель увеличения нагрузки.
Вработах [11—13] показано изменение производительности труда горнорабочих в зависимости от условий труда. Неблаго приятные условия труда ухудшают состояние их здоровья, сни жают работоспособность. Ухудшение здоровья повышает количе ство заболеваний и ведет к увеличению потерь рабочего времени. Авторы работы [11] предлагают принципиальную модель прогно зирования роста производительности труда с учетом зависимости
между условиями труда и заболеваемостью в виде многочлена
|
|
У — а 0 -Ь ^1^1 + а 2х 2 + • • ■Ч~ a i x i , |
(2) |
||
|
где у — дни пропусков по болезни; |
|
|||
|
|
а0 — свободный член, показывающий значения у при |
|||
|
аг . . . |
£ = 0; |
квадратические |
отклонения; |
|
av |
а ( — средние |
|
|||
х 1г |
хй . . . |
X; — факторы, |
влияющие на |
заболеваемость. |
|
7
К указанным факторам х относится среда, в которой совер шается работа, величина нагрузки на организм человека, возраст его и многое другое. Естественно, к этим факторам относится и рудничная пыль, газы, скорость, влажность и температура воз душного потока, функционально связанные с вентиляцией, ко торая в этом случае определяет гигиеническую обстановку и микроклимат в горных выработках. Однако с такой, по нашему мнению, крайне упрощенной моделью (2) трудно согласиться. Настораживает уже то, что в формуле (2) факторы, влияющие на заболеваемость, подвергнуты простому суммированию. Вместе с тем общеизвестно, что влияние комплекса факторов на заболе ваемость является не просто суммой, а по крайней мере произ ведением единичных из них.
Рассматривая отдельные факторы, влияющие на организм работающего, необходимо отметить, что наиболее четко и одно значно определен в этом плане только фактор загазованности подземной выработки. В этом случае требуется строгое соблюде ние санитарных норм чистоты рудничного воздуха. Это же необхо димо выполнять и по фактору запыленности рудничного воздуха. Однако до сих пор остается неизвестным, что же дает дальнейшее снижение концентрации пыли в воздухе. На отдельных этапах исследований уже появились предварительные методические указания по расчету экономических последствий от забо леваний силикозом в горной промышленности, разработанные в ИГД АН КазССР.
Сотрудники Института гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР рекомендуют ориентировочно оценивать влияние сни жения запыленности на организм человека количеством вдыхае мой пыли исходя из концентрации ее в воздухе. Естественно, что до тщательного научного обоснования этого метода строить на нем технико-экономические расчеты было бы неоправданно.
Несмотря на значительный объем проводимых в настоящее время исследований в указанном плане, окончательных резуль татов до сих пор не получено. Поэтому, учитывая возможность решения этой гигиенической задачи медицинскими учреждениями, а затем уже совместными исследованиями медиков и горняков, авторы данной работы в дальнейшем ориентируются только на принятые санитарные нормы — предельно допустимые концентра ции пыли в рудничном воздухе. Гигиеническая обстановка в под земных выработках, определяемая степенью запыленности и загазованности, объективно оценивается качеством проветрива ния [14, 15]
где Gu и Сф — соответственно допустимое и фактическое содер жания примесей в рудничном воздухе, %.
8