Современная горнодобывающая отрасль стоит перед вызовом: удовлетворять растущий мировой спрос на сырье, одновременно обеспечивая безопасность и здоровье горнорабочих. Одной из наиболее острых проблем остаётся высокая концентрация пыли в подземных выработках, которая формируется при добыче, транспортировке и погрузке руды. Подземные рудники — это ограниченные пространства, где без грамотной вентиляции и специальных средств пыль накапливается, ухудшая качество воздуха и условия труда персонала.
Значение проблемы пылеобразования в горнодобывающей отрасли
Промышленная пыль, присутствующая в атмосфере шахт, представляет собой крайне опасную для здоровья смесь мельчайших частиц, часто включающую тяжелые металлы и химические соединения. Воздействие на организм горняков может быть крайне негативным: продолжительное вдыхание таких аэрозолей приводит к развитию тяжёлых профессиональных заболеваний — силикоза, пневмокониоза и хронического бронхита, существенно сокращающих продолжительность жизни работников. Поэтому борьба с запылённостью воздуха и обеспечение безопасных условий труда в шахтах до сих пор являются приоритетными задачами в отрасли.
Основные источники образования опасной пыли
Огромное количество пыли образуется в момент загрузки руды в специальную ёмкость — бункер-перегружатель. Этот агрегат служит промежуточным хранилищем: он принимает породу от добывающего комбайна и впоследствии перегружает её в вагоны для дальнейшей транспортировки. Однако стандартные бункеры зачастую не оснащены защитными конструкциями, и когда руда попадает внутрь с определённой высоты, образуется мощное пылевое облако, опускающееся прямо на рабочее место машиниста. Такое запыление не только ухудшает видимость, но и значительно снижает условия труда, повышая риск развития заболеваний у горняков.
Не менее серьёзной проблемой является необходимость постоянного ручного контроля процесса погрузки. Чтобы не допустить переполнения бункера, машинисту приходится отвлекаться на мониторинг заполнения, что замедляет всю производственную цепочку и способствует локальным скоплениям пыли из-за остановок и перегрузок оборудования.
Инновационное решение Пермского Политеха
Сотрудникам Пермского Политеха удалось разработать уникальную конструкцию бункера-перегружателя, способную эффективно уменьшить уровень запыленности воздуха в подземных выработках. Данная инновация прошла успешные испытания в условиях реального производства, показав уверенное снижение концентрации вредных примесей в воздухе на внушительные 30% по сравнению с традиционными схемами загрузки.
Кураторы проекта оснастили кузов бункера съёмным тентом — специальным навесом, надёжно изолирующим внутреннее пространство агрегата. В тенте предусмотрено загрузочное окно, соединённое с конвейерной лентой комбайна через специальный желоб. Такая конструкция позволяет существенно уменьшить объём пылеобразования, поскольку сырьё подаётся плавно и с минимальным разлетом частиц. При этом использование съёмной конструкции обеспечивает быстрый доступ к оборудованию для профилактики и ремонтов, облегчая обслуживание и поддержание чистоты.
Автоматизация контроля заполнения — новый уровень эффективности
Важным элементом новой системы стало внедрение автоматического контроля заполнения. Внутри тента были размещены три специализированных датчика, отслеживающих уровень руды в каждом этапе работы бункера. Вся система управления была выстроена так, чтобы процесс погрузки был полностью автоматизирован: поочерёдно задействуются внутренние конвейеры и механизмы, а дальнейшая подача материала останавливается без вмешательства персонала в случае достижения максимального уровня заполнения.
Автоматизация позволила исключить человеческий фактор из наиболее запылённых операций и значительно сократить простои комбайна: теперь машинисту не нужно останавливаться и контролировать наполнение вручную. Всё это позволило не только улучшить условия труда, но и повысить общую производительность добывающего комплекса.
Подтверждённые результаты и польза для предприятий
Прототип модернизированного бункера прошёл тщательно организованные испытания на рабочем участке. На протяжении эксперимента концентрацию взвешенной пыли оценивали с помощью профессионального оборудования: замеры проводились непосредственно на рабочем месте машиниста в различных режимах загрузки и остановки техники. Анализ полученных данных подтвердил, что установка тента и автоматизация загрузочного процесса приводят к стабильному снижению объёма вредных взвешенных частиц на 30% относительно обычных открытых систем.
Современные методы, внедрённые Пермским Политехом, открывают широкие возможности для предприятий: автоматизация сокращает время простоя оборудования, рабочие находятся в более благоприятных и безопасных условиях, а снижение пылевой нагрузки способствует сохранению здоровья сотрудников. Всё это приводит к значительному росту рентабельности и эффективности горнодобывающего производства.
Вклад ПНИПУ в формирование безопасной среды труда
В условиях, когда мировой спрос на минеральные ресурсы стремительно растёт, автоматизация и внедрение современных решений становятся решающими для достижения гармонии между производительностью и заботой о персонале. Благодаря активности исследователей и специалистов Пермского Политеха (ПНИПУ), отрасль получила технологическое решение, соответствующее как требованиям промышленной безопасности, так и высоким показателям производительности рудников.
Подводя итог, можно с уверенностью отметить, что современные подходы и инженерные решения, разработанные в ведущем техническом университете региона, открывают новые перспективы для повышения стандартов охраны труда в горнодобывающей индустрии и укрепляют позиции российских инженеров на мировой арене.
Источник: naked-science.ru
