авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Охраны труда при производстве картофеля (на примере демократической республики конго)

На правах рукописи

Лукуса Кашама ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОХРАНЫ ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КАРТОФЕЛЯ (НА ПРИМЕРЕ ДЕМОКРАТИЧЕСКОЙ РЕСПУБЛИКИ КОНГО) Специальность 05.26.01 – Охрана труда (отрасли АПК)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт – Петербург-Пушкин- 2012 г.

1

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»

Научный консультант: Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Шкрабак Владимир Степанович

Официальные оппоненты: Примакин Алексей Иванович доктор технических наук, профессор, «Санкт Петербургский государственный университет МВД России», зам. начальника кафедры специальных ин формационных технологий и информационной без опасности Кокарев Святослав Петрович кандидат технических наук, доцент, Санкт Петербургская академия жилищно-коммунального хо зяйства, бытового обслуживания и экологии, председа тель совета

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Великолукская государственная сельскохо зяйственная академия»

Защита диссертации состоится 9 ноября 2012 года в 13 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 220.060.65 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет» по адресу: 196601, Санкт-Петербург Пушкин, Академический проспект, д.23, аудитория 2-529, факс(812)465-05-05, e-mail: uchsekr@spbgau.ru, salova_tus@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского гос ударственного аграрного университета.

Автореферат разослан 8 октября 2012 г. и размещен на сайте Минобрнауки РФ

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор Салова Тамара Юрьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Расширение производства картофеля в Демократиче ской Республике Конго (Д.Р. Конго) связано с ростом народонаселения, применени ем различных технологий, где занято много людей. Ныне картофель выращивают на площади 120 тыс. га;

ежегодный валовой сбор достигает 95-100 тыс. т. Данное про изводство трудоемко и опасно.

Технология производства картофеля на 85% базируется на ручном или ча стично механизированном труде. Высокие температура и влажность при работе в полевых условиях приводят к перегревам и тепловым ударам. Имеют место травмы от инструмента, применяемых механизмов (карданные валы), транспорта, укусов змей. Число травм с тяжелыми исходами в стране за 2005-2009 гг. составило осред ненно 3340 на картофелеводческую провинцию (по 668 травм в год);

10% из них приходится на тепловые удары, 5% - на травмирование карданными валами. За ука занный период ежегодно погибало по различным причинам при производстве кар тофеля по 135 чел. в каждой из 7 картофелепроизводящих провинций. Травмирова ние от укусов змей составляет около 140 ежегодно на одну картофелеводческую провинцию (4-6 случаев укуса заканчиваются летальным исходом). Эффективных мер противостояния описанным ситуациям не разработано. Поэтому профилактика травм и профзаболеваний картофелеводов Д.Р. Конго является актуальной задачей.

Работа выполнялась в рамках целевой комплексной программы ГКНТ ОЦ и научно-технической программы СПбГАУ по теме №9.6 «Исследование условий и охраны труда работников АПК и обоснование путей динамичного снижения и лик видации производственного травматизма».

Целью исследований является обоснование путей охраны труда картофелево дов Д.Р. Конго путем разработки методов и средств профилактики травматизма.

Объект исследований – картофелеводство в Восточной провинции, провинци ях Южной и Северной Киву Демократической Республики Конго, уровень травма тизма, профессиональных заболеваний и их профилактика.

Предмет исследований – условия и охрана труда картофелеводов основных картофелепроизводящих провинций Демократической Республики Конго.

Основу методики исследований составляли анализ состояния вопроса с уров нем условий и охраны труда при производстве картофеля в Восточной провинции, провинциях Северное и Южное Киву Д.Р. Конго, нормативной базой их, динамикой развития травм и профзаболеваний, прогноз травматизма и путей его профилактики, разработка инженерно-технических средств предупреждения травматизма и профза болеваний.

Научную новизну исследований составляют: предложенная система «чело век – машина – технология производства – среда», её теоретический анализ по па раметрам воздушной среды и полу- или частично механизированным процессам производства, модели прогноза травмирования картофелеводов карданными валами машин и механизмов и путей предупреждения их, аналитическая оценка вредных производственных факторов и учет их при обосновании методов и средств защиты картофелеводов.

Практическую значимость имеют: результаты исследований условий и охра ны труда картофелеводов картофелепроизводящих провинций (Восточной, Северная и Южная Киву) Демократической Республики Конго;

результаты прогноза травми рования картофелеводов карданными валами машин и механизмов и прогнозные модели их и путей профилактики;

предложенные новые инженерно-технические средства предотвращения травматизма картофелеводов и результаты их экспери ментальных полевых исследований;



биологические методы борьбы с травматизмом картофелеводов от змеиных укусов.

Реализация результатов исследований. Результаты диссертационных иссле дований используются в научно-исследовательской работе Всероссийского научно исследовательского института Социального развития села ФГБОУ ВПО «Орел ГАУ», в практике работы производственного кооператива «Шушары», в учебном процессе кафедры безопасности технологических процессов и производств ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», в учебной и научно-исследовательской работе Киншасского аграрного университета Демократи ческой Республики Конго.

Апробация работы: основные положения диссертационной работы доклады вались, обсуждались и одобрены на конференциях профессорско преподавательского состава ФГБОУ ВПО СПбГАУ (2009-2012гг.), на международ ной научно-исследовательской конференции «Экология. Риск. Безопасность.» Кур ганского государственного университета;

на научной конференции молодых ученых по проблеме научного обеспечения развития АПК в условиях реформирования.

Публикации. По теме диссертационных исследований опубликовано 8 печат ных работ, в том числе 7 в изданиях по перечню ВАК;

в их числе два патента на изобретения и два положительных решения по заявкам на изобретения.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Обоснованная система «человек – машина – технология производства – сре да» и оценка влияния её составляющих на травматизм и заболеваемость картофеле водов картофелепроизводящих провинций Демократической Республики Конго (на примере Восточной провинции и провинции Северное и Южное Киву).

2. Теоретические положения по влиянию частичного уровня механизации кар тофелеводства на травматизм картофелеводов.

3. Результаты исследований опасных и вредных производственных факторов и их учет при обосновании методов и средств защиты картофелеводов провинций Д.Р.

Конго.

4. Результаты экспериментальных исследований запыленности рабочих зон на основных технологических операциях производства картофеля.

5. Предложенные новые инженерно-технические средства предупреждения травматизма картофелеводов и результаты их экспериментальных исследований.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 201 наименования, содержит 248 страниц машинописного текста, включая 68 рисунков, 13 таблиц и 4 приложе ния.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформирована цель, объект и предмет исследований, изложены основа методики, научная новизна, практическая значимость работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние проблемы. Цель и задачи исследований» дана характеристика проблемы, включающая анализ: существующих технологий произ водства картофеля с трудоохранной точки зрения, состояния безопасности техники, используемой при производстве картофеля, условий и охраны труда при этом, кад рового потенциала и условий жизнедеятельности картофелеводов. Рассмотрена нормативно-правовая и организационно-техническая база обеспечения охраны труда в Д.Р. Конго, осуществлен анализ выполненных исследований по проблеме обеспе чения нормируемых и безопасных условий труда при производстве картофеля;

при ведены результаты патентных исследований по проблеме. Итогом изложенного яв ляется вывод о том, что условия и охрана труда картофелеводов Республики по при чине превалирующих ручных (88-92%) технологий производства картофеля, низко го уровня механизации, несовершенства техники, микроклиматических условий и недостаточной обученности кадров далеки от нормируемых и требуют усовершен ствования. Температурно-влажностные параметры среды при тяжелых ручных рабо тах в картофелеводстве приводят к перегреву и тепловым ударам работников (порой с летальными исходами). Имеют место травмирование ручным инструментом, при меняемыми механизмами, транспортом. Число их за 2005-2009 гг. осредненно со ставляло по 668 в год (в том числе около 10% их – тепловые удары) на картофеле водческую провинцию;

ежегодно за тот же период по различным причинам при производстве картофеля погибало по 135 чел. в каждой из 7 провинций, где произ водится основная масса картофеля. Производство картофеля сопровождается укуса ми змей;

ежегодно число их около 140 в каждой из картофелеводческих провинций (в результате 4-6 чел. ежегодно погибает от укусов). Не решены вопросы защиты от травмирования карданными валами. В итоге в 2011 г. у картофелеводов Кч=8,57;

Кт=48,5;

Кл=0,5. Это следствие допуска к работе необученных охране труда (16%), отсутствие контроля за безопасностью (26%) и дисциплиной труда (9%), примене ние неисправного оборудования (43%).

Основная причина изложенного – превалирующие ручные технологии и тяже лый физический труд, низкий уровень организационного и инженерно-технического обеспечения безопасности картофелеводов. В связи с этим цель исследований пред полагает решение следующих задач:

1. Анализ условий и охраны труда при производстве картофеля в условиях Демократической Республики Конго;

2. Теоретическое обоснование системы «человек – машина – технология про изводства – среда» и влияние ее составляющих на охрану труда;





3. Исследование и оценка параметров микроклимата зоны производства кар тофеля в Д.Р. Конго и их влияния на условия и охрану труда картофелеводов, насы щенности ядовитыми рептилиями;

4. Обоснование моделей прогнозирования травмирования картофелеводов карданными валами машин и путей предотвращения травм;

5. Обоснование организационных и инженерно-технических мероприятий по профилактике травматизма и профессиональных заболеваний при производстве кар тофеля и их экспериментальные исследования;

6. Формирование выводов и рекомендаций по результатам исследований.

В главе 2 «Теоретическое обоснование мероприятий по обеспечению охраны труда при производстве картофеля в Д.Р. Конго» приводятся результаты теоретического анализа системы «человек – машина – технология производства – среда» (Ч-М-ТП-С), прогнозирование динамики уровня профессиональных качеств картофелеводов, теоретические положения по обеспечению безопасности и безвред ности картофелеводов при частично- или полумеханизированных процессах произ водства, обоснование методики анализа и краткосрочного прогнозирования травма тизма и путей его профилактики.

Производство реализуется в среде «Ч-М-ТП-С», относящейся к числу слож ных с учетом того, что технология производства картофеля в настоящее время бази руется в Д.Р. Конго в значительной степени на ручном труде;

в 10-12% имеет место частично механизированный и полумеханизированный труд. Эта особенность важна для анализа трудоохранной ситуации и ее результатов.

Принципиальная схема названной ситуации представлена на рис. 1.

Система «человек – машина – технология производства – среда» Рис. 1. Принципиальная схема системы «человек – машина – технология – производства – среда» и ее Базируется на ручном Базируется на частично- или трансформирование в труде полумеханизированном труде функции технологии про изводства;

ситуации: Р – в основе технологии ручной труд;

ПМ – в основе ча Система «Человек – картофель – Система «Человек – карто- стично или полумеханизи рованные технологии.

ручной инструмент – среда», Р фель – машина – среда» ПМ Из рис. 1 следует, что анализу должны подвергаться ситуации Р и ПМ. Систе ма «Ч-М-ТП-С» в данном случае предполагает сочетание картофелевода с одним или несколькими компонентами инструментов (случай Р) и механизмов (оборудова ния – ПМ), взаимодействующих друг с другом так, чтобы система получаемые сиг налы на входе генерировала в конкретных условиях окружающей среды в выходные сигналы. Каждая из ситуаций (Р и ПМ) меняется в процессе работы по собственным закономерностям. Ситуация Р в условиях окружающей среды (холодно, жарко, ве тер, дождь) реализуется возможностью выполнения операций (подготовка почвы, семян, посадка, междурядная обработка, уборка), диктуемых агротехническими условиями производства и агробиологическими особенностями картофеля. Ручные технологии реализуются посредством инструмента. Ситуации Р сопутствуют тя жесть работ, опасность и вредность. Ситуация ПМ (в человеко-машинных системах) предполагает выполнение операций совместно человеком и машиной, что требует определение роли каждой составляющей в обеспечении безопасности;

при этом си стема обладает травмирующими и поражающими факторами, включая источник опасности и потенциальные жертвы. Как видно из рис. 1, система «Ч-М-ТП-С» об ладает обратными связями, определяющими ее состояние с позиций безопасности. В работе приводится подробная характеристика ситуации Р. В ней должно быть диф ференцированно уделено внимание инструменту в отличие от ситуации ПМ, где преобладают машины и механизмы. Интегрально задача сводится к определению тех свойств, которые можно изменить в желаемом направлении в целях профилак тики травматизма и профзаболеваний и определить пути уменьшения.

В части оператора отметим, что значимыми параметрами для безопасности и безвредности являются условия труда, профессиональные качества, безопасность технологий и оборудования. Параметры системы «Ч-М-ТК-С» существенно влияют на заболеваемость и травматизм: более 60% летальных и тяжелых травм связаны с техникой, а около 90% - с человеческим фактором.

Ситуация в системе «Ч-М-ТП-С» представлена на рис. 2, где показаны взаи мосвязи ее составляющих.

Профессиональные навыки ПН Состояние здоровья, С3 Человек-Ч Психофизиологическая характеристика ПФ Без обра- Кар Система Р «человек ботки хим тофель Исправ Р.И.

картофель-ручной прав препара- К инструмент-среда» Ручной инструмент ный - Ч-К-Р.И-С тами, Нх Ис Обработан хим. С нормируемыми Неисправный Среда, С препаратами, Ох Ни параметрами Пно С параметрами, выходящими за пре делы нормируемых значений, Пн.з Рис. 2. Принципиальная схема взаимосвязей и взаимовлияния факторов, определяющих усло вия и охрану труда картофелеводов в ситуации Р (ручной труд):

Р – система (Ч-К-Р.И-С);

Ч – человек с его профессиональными навыками ПН и психофизио логическими характеристиками ПФ;

К – картофель без обработки препаратами НХ и обра ботанный ими ОХ;

Р. И. – ручной инструмент – исправный ИС., неисправный НИ;

С – среда с нормируемыми ПНО и отклоняющимися ПН.З от нормируемых значениями параметров.

Каждая из приведенных на рис. 2 составляющих элементов системы в различ ной степени определяет ее состояние, однако определяющая роль за человеком с нормальным состоянием здоровья СЗ, уровнем профессиональных навыков и знаний ПН, психофизиологическими характеристиками личности ПФ.

Следовательно состояние человека СЧ=f1(СЗ, ПН,ПФ).

Учитывая, что СЗ определяется укладом жизни и рядом других обстоятельств, с учетом определяющей роли самой личности и социальной ситуации в обществе, на которые трудно влиять, полагаем, что человек с данным СЗ приступил к картофеле производству, после чего рассматриваются обстоятельства, влияющие на здоровье (условия работы, опасности, профзаболевания и меры противодействия перечислен ному). Сказанное относится и к параметру ПФ. Третья составляющая – ПН есть функция обучения профдеятельности ОПД, производственного опыта ОПР и владения и использования методов и средств охраны труда – ВЛ, т.е. ПН=f2(ОПД,ОПР,ВЛ). Одна ко на определенный период времени ОПР и ВЛ остаются стабильными, следователь но ПН=f3(ОПД), являясь значимым фактором.

Составляющие ПН могут выступать как равнозначные или не равнозначные;

по каждой из них рационально иметь их характеристики. Покажем это на примере обучения картофелеводов и его качества. Целесообразно в качестве интегрального показателя количественной оценки результатов обучения картофелеводов охране труда СП использовать показатель, значение которого пропорционально частоте травмирования картофелеводов, имеющих стаж работы от 0 до 6 лет. Вид зависимо сти:

СП=СО-К*Ч (1), где СО – постоянный коэффициент;

К – коэффициент пропорциональности (равен 1,23);

Ч – частота травмирования картофелевода (отношение числа травмиро ванных картофелеводов данной стажевой группы к общему числу травмированных в картофелеводстве за тот же год).

Обоснованием изложенному является то, что система профессиональной под готовки (включая охрану труда) имеет максимальный уровень оценки 1, если часто та травмирования картофелеводов в первой стажевой группе не превышает значений частоты в других стажевых группах. Это значит, что при качественной подготовке уровень знаний безопасного выполнения работ в экстремальных ситуациях аналоги чен поведению картофелеводов со стажем более года. Нулевой уровень оценки под готовки будет в случае, когда все травмированные картофелеводы входят в первую стажевую группу.

Для построения зависимости функции ПН для различных значений Ч осу ществляют выборку их для (к примеру) 7 стажевых групп;

1-ая – от 0 до 5 лет стажа;

2-ая – более 5 до 10 лет;

3-ая – свыше 10 до 15 лет;

4-ая – свыше 15 до 20 лет;

5-ая – свыше 20 до 25 лет;

6-ая – свыше 25 до 30 лет;

7-ая – свыше 30 лет. Для них высчи тывают значение Ч на основе выборки с 2005 по 2011 г. (для каждой стажевой груп пы). Для первой из них имеем:

Ч1=at4+bt3+ct2+dt+e, где а=2,12е-0,7;

b=-0,000031;

с=0,00175;

d=-0,054;

e=1,05;

для второй группы Ч2=Kt+a;

a=0,201;

Ч2=-0,003t+0,201;

аналогично для других групп.

Рис. 3. Динамика частоты травмирования картофелеводов по годам (2005-2011 гг.) для первой стажевой группы: 1 – факт;

2 – расчет.

За период с 2001 по 2005 год по стоянно снижалась частота Ч травми рования в первой стажевой группе с до 0,267, что соответствует увеличе нию качества подготовки картофеле водов с СП=0 до СП=0,055. При СП= возможность травмирования подготов ленных в области охраны труда картофелеводов не будет превышать риск травми рования картофелеводов с опытом работы свыше 5 до 10 лет (вторая стажевая груп па);

темп снижения частоты травмирования вновь приступающих к работе картофе леводами составляет 0,016 ед./год, что свидетельствует о низком уровне подготовки картофелеводов по охране труда. Следовательно наряду с совершенствованием средств труда необходимо больше уделять внимание вопросам безопасности при разработке технологий, а также профессиональным навыкам картофелеводов по па раметрам охраны труда.

Большим разнообразием отличаются и параметры среды (рис. 4).

Подвижность Рис. 4. Параметры внеш воздуха VB ней среды в картофелеводстве Влажность Темпера- воздуха, W Д.Р. Конго.

турные воз Как видно из рис., действия, Т С – среда в картофе леводстве Д.Р. Конго С=fC(Т, VB,QC,W, ЗВ, СР).

Чистота воздуха, ЗВ Все из перечисленных Осадки, Ос факторов среды воздейству Солнечная радиация, Ср ют на картофелеводов;

так температурные параметры в 40% периода производства картофеля не соответствуют норме, приводя к тепловым ударам. В связи с отсутствием эффективных мер профи лактики этих явлений необходима разработка автономных устройств, позволяющих исключить тепловые удары.

Частично- или полумеханизированные процессы производства картофеля так же не решают проблем охраны труда (кроме облегчения физического труда).

В связи с этим рассмотрены вопросы взаимосвязи частично механизирован ных операций с условиями и охраной труда, поскольку полумеханизированные тех нологии травмоопасны. Генерация опасного условия и действия происходит с опре деленной вероятностью. Травмы имеют место при наличии обоих условий;

тогда вероятность травмирования:

Р(Т)=Р(О)*Р(Д/О), где Р(О) – вероятность появления опасного условия;

Р(Д/О) – вероятность со вершения опасного действия.

Здесь первый сомножитель характеризует производственную среду, а второй – личностные качества работающего.

Операции, связанные с механизацией, делят на этапы и определяют суммар ную вероятность по известной зависимости.

Р=Р(а)+Р(б)+Р(с)-Р(а)*Р(б)-Р(а)*Р(с)-Р(б)*Р(с).

Поскольку величина суммируемых вероятностей не более 10 -2, произведение их менее 0,01% суммы вероятностей. Поэтому ими пренебрегают и ограничиваются лишь суммой вероятностей слагаемых.

Степень механизации Є работ оценивают отношением времени механизиро ванных работ tм к общему времени работы t, т.е.:

Є=tM/t= tM/(tМ+tP), где tP- время выполнения работ вручную.

Средняя частота rC травмирования в этих условиях будет:

rC=rPtP+rMtM/(tP+tM), где rP и rM – соответственно частоты травмирования при ручных и механизи рованных работах.

Выражая из последних двух зависимостей сумму tP+tM, после преобразований имеем: rC=rM+ Є(rM-rP). Из линейной зависимости rC от Є получаем, что при измене нии Є от 0 до 1 функция будет меняться от rP до rM, т.е. при rMrP функция возраста ет, а при rMrP – убывает (рис. 5).

Рис. 5. Зависимость средневзвешен r ной частоты травмирования rM от степени механизации работ в кар тофелеводстве при независимых механизированных и ручных рабо rм a тах.

rм Соотношение между rM и rp rм = м Rp rp rP определяется конструктив rp rм ным совершенством машин и их rм надежностью, а также уровнем rp 20 организации как механизиро Є ванного, так и ручного труда. При rP=rM механизация работ его не обеспечивает.

Для работ, связанных с обслуживанием машинно-тракторных агрегатов (МТА), повышение Є связано с сокращением непроизводительных затрат времени и повышением коэффициента использования времени смены с учетом среднесмен ного числа травм ТСМ=ТР*Ч(1/ -1) и снижением травматизма. Выражая показатель степени механизации работ через объем механизированных QM и ручных QP работ или через производительность и время, после преобразования получим:

Є=tM q(tм.д+tp), где q=WM/WP, т.е. отношение объема работ механизированным и ручным спо собом.

После преобразований можно показать, что 1/ Є=(q/ Є-q+1)tM.

Выполнив преобразования, из последнего равенства имеем:

( ) r=(rPtP+rMtM)/[tM(q/ Є-q+1)]= ( ) Параметр q показывает, во сколько раз производительность механизирован ных работ выше ручных. Если машины только заменяют человека, но не повышают производительность труда, то безопасность в зависимости от условий применения машин с повышением Є может как повышаться, так и понижаться;

при повышении производительности машинного труда частота травмирования уменьшается пропор ционально повышению производительности труда. Поэтому применение высоко производительных машин с точки зрения безопасности целесообразно. При выпол нении механизированных и ручных работ совместно вероятность травмирования Р(Т)=Р(О)*Р(Д/О). При этом средняя частота травмирования rСМ значительно пре восходит как rP, так и rM. Напомним, что теснота и частота контактов человека и машины определяют величину опасности. Существует зависимость r+f(Є) (см. рис.

6) с максимумом Є 0,5.

Рис. 6. Принципиальная зависимость r от Є при смешанных (механизированных и ручных) работах.

На основе анализа технологий, экс периментов и данных по травматизму установлена зависимость:

rCP=a+bЄ+d Є2.

Для наших условий rСР=1,73+30Є+31Є2.

Экстремум этой параболы имеет место при Є=0,41.

Среднеквадратичное отклонение экспериментальных и расчетных данных со ставляет около 15%.

Для обоснования путей профилактики травматизма в картофелеводстве Д.Р.

Конго и их очередности с учетом материально-финансовых затрат выполнено про гнозирование динамики его на перспективу. Последнее осуществлялось по методо логии СПбГАУ, уточненной применительно к рассматриваемому вопросу и услови ям производства картофеля в Д.Р. Конго. В основе методики прогноза линейная мо дель на пятилетний период, соответствующая реалиям производства картофеля. По лученные на этой основе модели прогноза, их вид и результаты исследований при ведены в главе 4.

В третьей главе «Программа и методика исследований. Эксперименталь ные установки» изложены общие программа и методика исследований, частные программы и методики изучения отдельных вопросов, представлена материально техническая база исследований, контрольно-измерительная аппаратура, допустимые погрешности и методика обработки экспериментальных данных.

Четвертая глава «Результаты и анализ экспериментальных данных», ко торыми установлено, что все этапы производства картофеля в Д.Р. Конго сопровож даются опасностью и ненормируемыми условиями труда и базируются на 88-90% на ручных технологиях. Эти условия, дополняемые в последние годы частично или по лумеханизированными технологиями, не решают проблем охраны труда. При анали зе системы «Ч-М-ТП-С» уделено внимание всем ее составляющим. Касательно ве дущей составляющей – человека, отметим, что основной проблемой является про фессионализм. Так около 80% картофелеводов элементарные знания получали на производстве и в семьях крестьян. Требования охраны труда (организационно технические, санитарно-гигиенические), безопасности не соблюдаются в 75-77%.

Вследствие этого число травм с временной утратой трудоспособности за 2005- гг. осредненно составляет около 4600, стабильно возрастая ежегодно на 124 случая.

Число летальных травм в картофелепроизводящих провинциях Республики за тот же период осредненно составляет 550 с ежегодным ростом на 32 случая;

среднегодовое число профзаболеваний составляет 4287 с ежегодным ростом на 298 случаев.

Для несчастных случаев с тяжелым исходом среднегодовое количество их за тот же период составило 2735 со среднегодовым ростом 75 (тяжелых травм ежегод но).

Имеют место перегревы организма и тепловые удары порой с летальным ис ходом. Травмирование происходит и от укуса змей.

Механизация работ, облегчая труд на 10-12%, не позволяет избавиться от травм;

в ряде случаев техника является дополнительным источником травмирова ния. Характерным являются несовершенство конструкций в части ограждения ис точников травмирования (ременные, шестеренчатые, зубчатые, карданные переда чи), полное отсутствие блокировок безопасности, отсутствие кабин и защиты опера торов на рабочих местах. Несовершенство проектирования конструкций дополня ются эксплуатационными составляющими безопасности, что в картофелеводстве является распространенным. Характерны недисциплинированность, низкий профес сионализм операторов, переоценка своих возможностей, нарушение правил и норм охраны труда, низкая требовательность руководителей в части охраны труда, несо вершенство профилактических мероприятий. Основные составляющие травмоопас ности средств частичной механизации картофелеводства подробно представлены в диссертации. Выполненными исследованиями безопасности техники для производ ства картофеля по результатам испытаний в Северо-западной МИС выявлены ряд несоответствий требованиям охраны труда дисковых борон ДС – 40, плугов, куль тиваторов КБМ-8П, культиватора и гребнеобразователя с роликовым грядообразо вателем (фирма AVR – Бельгия), картофелесажалок GL 34Z с локальным внесением удобрений и защитно-стимулирующих веществ, культиваторов-окучников КНО – 2,8-03, картофелекопателей Z-609, передвижных картофелекопателей и др. Несоот ветствие техники требованиям охраны труда имеет место по 2-8 пунктам. Основны ми являются отсутствие мест для строповки агрегата, отсутствие надписей и табли чек, обозначающих опасные места, отсутствие устройств для устранения технологи ческих отказов, отсутствие блокировок безопасности карданных и других приводов, несоответствие эргономическим требованиям, отсутствие в ряде агрегатов кабин. В работе приведены основные причины несоответствия техники требованиям без опасности и этапы безопасных и безвредных технологий производства картофеля.

Исследованиями и оценкой агроэкологической зоны Д.Р. Конго и параметров среды при производстве картофеля определено 7 зон (районов) со своими природно климатическими и агроэкологическими особенностями. Каждой из них дана харак теристика. Трудоохранные мероприятия во всех зонах выполняются на 15-17% от их требуемой номенклатуры: основаны они на интуитивном уровне, имеют место травмирование карданными валами, удары, защемления, травмирование острыми частями конструкций и др.

Изучение агрометеорологических условий показало, что количество осадков по месяцам года меняется от 133,4 мм (январь) до 2,6 мм (июль). Имеет место суще ственная дифференциация по годам. Среднегодовая относительная влажность меня ется по годам от 80 до 85%. Изучение температурных параметров показало, что в различных провинциях их различие в одинаковые сроки несущественно. Среднего довая температура колеблется в пределах 240С-24,70С. Вместе с тем в период с мая по август температура поднимается до 34,50С-370С (2010 г, 2011 г).

Установлено, что основными причинами травмирования является человече ский фактор (40%), более 68% не проходили профессиональной подготовки, не обу чены мерам безопасности 73% картофелеводов, инструктажи не проходят более 75% работников, не соблюдаются требования санитарно-гигиенических норм. В числе основных причин травмирования карданными валами опасные действия пострадав шего в результате неэффективной защиты (50%), нахождение в зоне вращения -36%, переход через вращающийся незащищенный вал – 4%, неиспользование защитных мер – 9%, прочие нарушения – 5%. Число профессионально заболевших составляет 2,37 на 10 тыс. работающих;

причины – ручные, частично механизированные техно логии (53% и 24%), несовершенство санитарно-гигиенических установок (5,5%) и неблагоустроенных рабочих мест (6%), нарушение правил охраны труда (5%), от сутствие СИЗ и их несовершенство (5,7%). Временная нетрудоспособность карто фелеводов на 79% связана с заболеваниями и травмами;

преобладающими заболева ниями в 46% являются органы дыхания, в 6,5% - опорно-двигательного аппарата, в 7,7% - желудочно-кишечного тракта. За последние 4 года осредненно Кч=6,5;

Кт=29,5;

Кл=0,28. В провинции Северное Киву тепловые удары получили 23 карто фелевода, из них 2 скончались. В работе приведена динамика погибших картофеле водов по своим картофелепроизводящим провинциям. Травмирование от укусов змей составило 293 случая, из них 29 скончались (укусы на полях – 67%, в кустах – 25%, в домашних условиях – 8%). Изучение существующих методов и средств борьбы с укусами показало их неэффективность применительно к картофелеводче ским провинциям. Поэтому экспериментально исследовался биологический метод – использованием ежей (на площади 12 га число укусов за год было снижено на 32%).

Прогнозирование травмирования карданными валами на 2012-2015 гг. позво лило получить прогнозные линейные модели вида:

Кi=aLi+b±, а для разброса его Kimax=aLi+b+, Rimin= aLi+b-, где Кi – прогнозное число травмируемых;

а и b – коэффициенты регрессии;

– интервал нахождения реализации параметра с вероятностью 0,99 (для нормаль ного закона распределения);

Li – разность между выбранным исходным годом и го дом прогноза.

Результаты прогноза представлены на рис 7.

Рис. 7. Прогноз Кв.т динамики травмирова ния картофелеводов карданными валами:

- факт;

прогноз;

заштрихован ная зона – зона прогноз ных значений.

В целях профи лактики тепловых ударов разработаны на патентном уровне 2 устройства – с воздушным и водяным охлаждением (рис. 8 а,б,в).

а б в Рис. 8. Автономные устройства для профилактики тепловых ударов картофелеводов;

а – с воздушным охлаждением;

б и в – с водяным охлаждением. На рис 8а – 1- корпус, 2 – проклад ка, 3 – перфорированный конус, 4 – цилиндр, 6, 7 – отверстия, 8 – вентилятор, 9 – стержни;

10 – втулки;

11 – распорки;

12 – батарея;

13 - выключатель;

14 – реостат. На рис. 8 б, в – 1 – внутренняя, а 2 – наружная поверхность;

3 – полость;

4 – сегменты;

5 – отверстие;

6, 13, 14, 18 – шланги;

7, 16 – форсунки;

8 – полость;

9 – смеситель;

12 – емкость;

15 – ручка;

17 – ко жух;

19 – клапан обратный;

20- пневмогруша.

При работе устройств с воздушным охлаждением температура в зоне головы и лицевой части картофелеводов снижалась на 2,0-2,50С, а с водяным охлаждением – на 3,0-4,50С. Динамика изменения представлена на рис. 9.

t0C t0C Рис. 9. Динамика температуры лобной и лицевой (Д) и затылочной части картофелеводов (Е): - водяное охлаждение;

- воздушное охлаждение.

Как видно, при использовании автономного устройства с водяным охлаждени ем температура в лобной и лицевой части картофелевода снижается на 2,50С, устройства с воздушным охлаждением – на 1,250С;

в затылочной части головы это снижение составляет соответственно 2,80С и 1,40С (по экспериментальным данным при одних и тех же условиях 19.08.2011 г.).

Испытание разработанного на патентном уровне предохранительного устрой ства карданного вала (рис. 10) подтвердило возможность полного исключения травм карданными валами.

Рис. 10. Предохранительное устройство карданного вала: 1 – ведущая часть карданного вала;

2 – ведомая часть карданного вала;

3 – втулка;

4 – кольцо стопорное;

5 – втулка шлицевая;

6 – подшипник;

7 – кольцо стопорное;

8 – пружины;

9 – корпус;

10 – кожух ведомой части вала;

11 – кожух ведомой части вала;

12 – кольцо внешнее;

13 – втулка ограничительная;

14, 17, 18 – кольца спортивные;

15 – труба;

16 – втулка кольцо;

19 – труба внешняя;

20 –паз;

21 – болт.

В главе 5 «Внедрение результатов исследований и их технико экономическая эффективность» приведены результаты внедрения системы «чело век – машина - технология производства – среда» и ее влияние на безопасность кар тофелеводов, основные положения методики и модели прогноза травмирования кар данными валами, устройств по предотвращению тепловых ударов картофелеводов с воздушным и водяным охлаждением, а также предохранительного устройства кар данного вала. Основные положения диссертации используются в практике работы ПК «Шушары», в НИР и учебном процессе СПбГАУ и Киншасского аграрного уни верситета (Д.Р. Конго), в НИР ВНИИ социального развития села ФГБОУ ВПО «Ор ловский ГАУ». Внедрение разработок обеспечивает годовой экономический эффект 2190 руб. в год на картофелевода;

имеет место социальный эффект.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ Выполненные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Продовольственная важность картофеля для населения Д.Р. Конго, расши ряющиеся объемы его производства, большая численность занятого при его произ водстве населения, ручной и маломеханизированный труд и высокотемпературные климатические условия способствуют перегревам организма, тепловым ударам кар тофелеводов, их травмированию механическими и биологическими объектами, про фессиональной заболеваемости из-за неполного соответствия требованиям охраны труда. Это вынуждает совершенствовать методы и средства охраны труда картофе леводов. Организационно-правовой базой улучшения условий и охраны труда в стране являются Закон об охране труда в Д.Р.Конго и сельскохозяйственный закон кодекс, однако они нуждаются в совершенствовании.

2. Исследованиями условий и охраны труда картофелеводов установлено, что превалирующими (на 88-92%) являются ручные технологии;

доля частично ме ханизированных операций составляет 8-12%. Типичными являются случаи наруше ния организационно-технических мероприятий (допуск к работе без обучения 16%, отсутствие контроля за безопасным выполнением работ 26%, дисциплиной труда 9%, применение неисправного оборудования- 43%). Следствием этого является вы сокие травматизма и профзаболеваемость картофелеводов, составляющий за 2005 2009 г.г. осредненно за год для Восточной провинции и провинций Северной и Юж ной Киву соответственно: число травм 579, 312 и 285, в том числе летальных соот ветственно осредненно в год 89, 30 и 29. Динамика числа травм (включая смертель ные) по указанным годам возрастающая по всем указанным провинциям. Для профзаболеваний характерным является ежегодный рост на 10,75%. Осредненное значение в 2011г. Кч=8,57;

Кт=48,5;

Кл=0,5, Кп=416. Установлено, что частичная ме ханизация технологических процессов картофелеводства, облегчая труд, создает условия для повышения опасности операторов в результате технологических и тех нических отказов, являясь дополнительными источниками травмированиями (осо бенно карданными валами). Дополнительным существенным источником травмиро ванием в связи с климатическими условиями являются укусы змей. За 2004 год из 3026 работающих в картофелеводстве провинции укусам подвергались 43 человека, из которых 13 скончались. Число укусов змей осредненно в год приходится на одну картофелеводческую провинцию около 140 (с летальными исходами от 4 до 13 че ловек).

3. Предложенная система «человек – машина – технология производства – среда», её теоретический анализ по параметрам безопасности и безвредности на ос нове анализа производственных факторов по температурным параметрам и опасно сти травмирования ручным инструментом и элементами машин частично механизи рованных технологических процессов позволили выполнить обоснование путей обеспечения безопасных и безвредных условий и охраны труда картофелеводов по основным травмирующим и вредным факторам с учетом того, что в основных фазах развития картофеля (июнь-август) температура воздуха в полевых условиях в тече нии 17-23% указанного периода превышала нормируемые значения в 1,2-1,38 раза, превышая температуру тела на 3-4оС, а запыленности при частично механизирован ных технологических процессов в 2,1-4,4 раза или в среднем 3,25 раза.

4. Обоснованные модели прогноза травмирования картофелевода карданными валами и путей его профилактики в частично механизированных технологиях поз воляют оперативно определять ежегодно его показатели и своевременно реагиро вать и принимать решения, обеспечивающие снижения травматизма и профзаболе ваний на 14-17% и социальных эффект. Установленные моделями граничные значе нии числа травмированных карданными валами обозначают зону возможных значе ний числа травмированных в пределах срока прогнозирования. Экспериментальная проверка предложенных моделей прогноза подтвердила их эффективность, обеспе чивая между фактическими и расчетными значениями в пределах ±4%.

5.Экспериментальные исследования обоснованных организационных и инже нерно-технических решений по профилактике травматизма и профзаболеваний кар тофелеводов на примере Восточной провинции и провинций Южное и Северное Ки ву в части повышения уровня механизации работ, совершенствования мероприятий по обеспечению предложенными на патентном уровне автономными устройствами с воздушным и водяным охлаждение и блокировки карданных валов способствуют снижению травм и профзаболеваний в ближайшие 3,5 года на 15,5-18,5%, а перспек тиве – на 29-35% в сравнении с существующим положением.

6. Экспериментальными исследованиями запатентованных инженерно технических решений по предотвращению перегревов и тепловых ударов (автоном ные теплоотражательные каски с воздушным и водяным охлаждением) установлено, что они обеспечивают снижение температуры в зоне головы и в верхней части туло вища осредненно на 1,5-4,5оС, позволяя продлить работу в жаркое время в полевых условиях на 1,5-2 часа;

предложенная блокировка карданного вала позволяет ис ключить травмирование картофелеводов карданными валами машин и механизмов.

Кроме того, предложенные меры биологического характера по снижению травмиро вания от укусов змей, позволили снизить число их за год осредненно на 27%.

Выполненные исследования позволяют рекомендовать:

- широкое использование в практике работы картофелеводов автономных устройств с воздушным и водяным охлаждением для снижения температуры в верхней части головы и туловища картофелеводов при работе в полевых условиях в жаркое время;

-использование в практике работы служб охраны труда предложенных моде лей прогноза травматизма карданными валами и путей его профилактики в целях исключения травмирования картофелеводов;

- оснащение средств механизации картофелеводства с карданными приводами блокировками карданных валов;

- широкое внедрение в практику работы картофелеводов биологических мето дов сокращения травм от змеиных укусов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. К. Лукуса. Анализ условий и охраны труда при производстве картофеля (на примере Демократической Республики Конго). / Р. В. Шкрабак, К. Лукуса //Известия СПбГАУ, 2010, № 19. С.П. – с. 331-334.

2. К. Лукуса. Проблемы охраны труда при производстве картофеля и пути их решения. /Р. В. Шкрабак, А. В. Мартынов, К. Лукуса //Курганский государственный университет. Материалы Международной научно-практической конференции 20- октября 2010 г. Том 1. Курган 2010 г. – с. 168-170.

3. К. Лукуса. Новая техника должна соответствовать требованиям охраны труда. / Р. В. Шкрабак, П. В. Демко, А. В. Мартынов, Л. Кашама // Охрана труда и техника безопасности в сельском хозяйстве. Ежемесячный научно-практический журнал. М., 2011, № 4. – с. 34-37.

4. К. Лукуса. Анализ соответствия требованиям охраны труда основных ви дов техники для производства картофеля. / Р. В. Шкрабак, А. В. Мартынов, К. Лу куса //. Известия СПбГАУ, 2011, № 24. – 373-383.

5. Лукуса К. Анализ безопасности техники для производства картофеля. / Р.

В. Шкрабак, А. В. Мартынов, Лукуса К. Известия СПбГАУ, № 23, С.П. 2011 г. – с.

474-479.

6. Патент РФ № 2444966 на изобретение. Теплоотражательная каска с воз душным охлаждением. /Р. В. Шкрабак, В. В. Шкрабак, Лукуса К. и др. Бюл. №8 от 20.03.2012 г.

7. Лукуса Кашама. Теплоотражательная каска с водяным охлаждением. / Р.В. Шкрабак, В.В. Шкрабак, И.П. Милованов, Лукуса Кашама и др. // Положи тельное решение от 17.04.2012 г. по заявке на изобретение №201114174/ (020940) от 11.04.2011 г.

8. Лукуса Кашама. Устройство блокировки карданного вала. / Р.В. Шкрабак, В.В. Шкрабак, Э.В. Пьядичев, Д.А. Егоров, Лукуса Кашама и др. // Положительное решение от 13.06.12 г. по заявке на изобретение №2011116386/11 (024325) от 11.04.2011 г.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.