Чуріканова О.Ю.

ДВНЗ «Національний гірничий університет», Україна

Аналіз стану аварійності на вугільних шахтах України в аспекті впливу техніко-економічних факторів

Вуглевидобувна промисловість України входить до першої десятки країн світу, видобуваючи щорічно понад 80 млн тонн, а за рівнем складності геологічних умов - на одному з найперших. Складність геологічних умов видобування вугілля, яка обумовлена значною глибиною залягання пластів разом з їх невисокою товщиною та «крутістю падіння», має вплив не лише на збільшення собівартості його видобутку, але і на підвищення ризику аварій на вуглевидобувних підприємствах України. Тому проблема прогнозування, попередження та мінімізації кількості аварії є актуальною не тільки з точку зору покращення рівня безпеки на вуглевидобувних підприємствах, але і з приводу підвищення стабільності операційної діяльності вугільних шахт.

Питанню впливу техніко-економічних факторів на стан аварійності вугільної шахти присвячено багато робіт, серед яких роботи Льовкіна Н.Б., Батченко Л.В., Амоші А.І., Брюханова А.М., Вагонової О.Г., але їх дослідження не висвітлюють усього комплексу питань, пов’язаних з даною проблемою.

Перш за все, актуальним залишається питання розробки методики врахування впливу техніко-економічних факторів та геологічних характеристик на рівень прибутковості шахти. Вирішення подібних задач стає неможливим без застосування економіко-математичних методів. В роботах багатьох авторів запропоновано застосування теорії імовірності для визначення ступеню впливу того чи іншого показника на аварійність та фінансовий стан підприємства, але недоліком цих моделей була відсутність можливості врахування необмеженої кількості факторів одночасно, які при цьому мають ще й нелінійний зв'язок. Нині, за умови існування нових розробок в економіко-математичному моделюванні, зокрема генетичного алгоритму, вирішення таких задач стає можливим.

На вугільних шахтах України, за своєю більшістю, розробляються тонкі пласти, з великою кількістю тектонічних порушень, а також слабкими боковими породами. Понад 30 шахт працюють на глибині 1000-1400 м, а середня глибина розробки перевищує 720 м. Також підвищена аварійність вугільних шахт України обумовлена ще й тим, що біля 90% шахт газові, 60% – небезпечні за вибухами вугільного пилу, 45% – небезпечні за газодинамічними явищами і 25% – за самозапалюванням вугілля. У 30% очисних і підготовчих забоях температура повітря підвищує санітарні норми (+26^оС). В таких умовах дуже важко забезпечувати безпечність гірських робіт.

Гірські роботи в таких умовах потребують високоякісної технічної оснащеності, глибокої наукової основи, використання безопарної технології, високої кваліфікації шахтарів та спеціалістів. В іншому випадку, наявність десятків шкідливих підземних факторів неминуче призведе до виникнення аварій.

Протягом усього експлуатаційного циклу шахти, горно технічні умови виробництва мають тенденцію до поступового погіршання. Це пов’язано із тим, що обраний на вуглевидобувних підприємствах спосіб відпрацювання запасів передбачає у першу чергу видобуток тих, які залягають у найсприятливіших умовах. Перехід до опрацювання гірших шахтних полів, у геологічному відношенні, які розташовані далеко від підйомного горизонту, призводить до деконцентрації гірничих робіт, росту довжини виробок, подовженню транспортних магістралей, збільшенню витрат на підтримку господарства шахти. Як наслідок, зменшуються обсяги видобутку на шахті та погіршуються її економічні показники.

Серед усієї кількості шахт України, що мають більш менш прийнятні умови роботи, з точки зору безпеки ведення гірських виробок, включаючи наявність необхідного парку обладнання, підібраного відповідно до геологічних умов, наявність сучасних систем безпеки, запровадження новітніх технологій попередження та контролю аварій тільки біля 30 шахт з 160 являють собою сучасні підприємства. Майже половина з них працює понад 50 років, має складні вентиляційні мережі і багатоступінчастий підземний транспорт. У надзвичайно незадовільному стані знаходяться гірничі виробки і гірничошахтне обладнання, які мають безпосередній вплив на безпеку людей. У цілому промислово-виробничі фонди шахт вироблені на 65% [1].

За останні роки різко скоротився обсяг проходки гірських виробок, у тому числі й підготовчих та очисних. Темпи відпрацювання вугільних запасів у 1,5 рази перевищують темпи їх підготовки, що обумовило тенденцію загального зниження по вуглевидобувній галузі обсягів проходки підготовчих та очисних виробок. Несвоєчасна підготовка діючої лінії очисних забоїв та брак коштів на введення до експлуатації нових лав, призвели до зменшення кількості очисних забоїв. Також така ситуація не могла не зробити свій внесок у загальну картину по аварійному стану вугільних шахт України.

Сьогодні, як і десяток років потому, аварійна ситуація у вуглевидобувній галузі є критичною. За кількістю смертей на видобуту тонну вугілля, Україна займає лідируючу позицію серед будь якої країни світу. Майже 12% гірських виробок не відповідають вимогам паспортів. Ускладнюється ситуація і зношеністю основних фондів, відсутністю фінансування, тощо.

Також недостатньо виділяється коштів на запобігання нещасних випадків (на 20% менше потрібного). Як наслідок, шахтарі забезпечені засобами індивідуального захисту лише на 79-80%. Загалом, ситуація пов’язана із професійними хворобами в Україні така, що майже 90% усіх хвороб припадає на шахтарів.

Цікавий факт, що на компенсацію збитків державою виплачується у 5-6 раз більше коштів, а ніж на їх попередження. Отже економічно вигідно постійно виділяти кошти на дотримання умов безпеки праці. І таке становище буде аж до тих пір, поки Державою не будуть вироблені більш суворі вимоги до 100% виконання встановлених вимог безпеки.

Встановлено залежність між обсягами коштів виділених на безпеку на вугільній шахті та кількістю виникнення аварій, але необхідно проведення більш детального аналізу впливу економічної складової на характер аварійності на вугільних шахтах не тільки теоретично обґрунтованої на основі статистичних даних, але і за допомогою економіко-математичних методів.

Встановлення залежності між усією множиною техніко-економічних та геологічних факторів дозволить визначити певні закономірності між виділенням коштів на заходи безпеки, оновленістю шахтних фондів, підготовленістю кадрів, проведенням досліджень, геологічними факторами на частоту та важкість аварійних ситуацій. З огляду на це, можливою стане оптимізація розподілу обмежених фінансових ресурсів на заходи попередження аварії з метою їх мінімізації. Для вирішення таких багатокритеріальних задач, які ще характеризуються невизначеністю зв’язку між усією сукупністю факторів, неоднорідністю та не стаціонарністю, найбільш прийнятним, в цьому випадку, буде застосування останніх розробок в математичному моделюванні, а саме технологію генетичного алгоритму.

Література:

1. Лёвкин Н.Б. Предотвращение аварий и травматизма в угольных шахтах Украины / Н.Б. Лёвкин. – Донецк: Донбасс, 2002. – 392 с.

2. Брюханов А.М. Ннаучно-технические основы расследования и предотвращения аварий. Монография. – Донецк: Монография. – Донецк: Норд-Пресс: 2004. – 346 с. с илл.