Научное обоснование оптимизации условий труда транспортных тоннелестроителей

Актуальность проблемы. Значительная профессиональная группа строительных рабочих связана с транспортным тоннелестроением. Среди них доля подземных рабочих составляет несколько десятков тысяч человек. Обширная литература, посвященная исследованию труда в подземных выработках, в основном, касается условий труда в угольных и горнодобывающих шахтах. В то же время, оценке специфики труда, характеристике комплекса производственных факторов, непосредственно связанных с современными технологиями транспортного тоннелестроения, его влиянию на адаптационные возможности организма работающих уделено значительно меньше внимания.

При строительстве транспортных тоннелей Байкало-Амурской магистрали в специфических климатических условиях Восточной Сибири впервые использована уникальная технология, в основу которой было положено применение высокопроизводительного проходческого оборудования и современной организации труда. Учитывая, что в настоящее время разработаны программы по прокладке новых протяженных тоннелей на строящихся ж.д. магистралях и дублирующих тоннелей на действующих железнодорожных линиях, эта технология и в дальнейшем будет использоваться при их строительстве в различных регионах страны.

Предварительный гигиенический анализ новой технологии и оборудования показал, что рост производительности труда достигается, прежде всего, высоким уровнем механизации основных процессов. В значительной мере сократилась доля физического труда. Интенсивно проводятся процессы пылеподавления. Однако углубленных исследований по оценке условий труда транспортных тоннелестроителей, которые позволили бы на основе количественной характеристики ф производственных факторов и специфики условий труда изучить их влияние на организм работающих, особенно на фоне сурового климата, не проводилось.

Цель исследования — научное обоснование системы мероприятий по оздоровлению условий труда и охране здоровья подзе&шых рабочих, занятых на строительстве горных транспортных тоннелей.

Ее реализация достигалась решением следующих задач:

1. Количественная оценка производственных факторов, формирующих условия труда и присущих основным видам подземных работ при строительстве транспортных тоннелей.

2. Изучение влияния условий труда на функциональное состояние организма рабочих подземной группы профессий.

3. Изучение процессов адаптации организма рабочих к холоду в условиях длительного воздействия низких положительных температур

4. Обоснование мероприятий, направленных на улучшение условий труда и охрану здоровья подземной группы рабочих, занятых на строительстве транспортных тоннелей.

Научная новизна определяется тем, что впервые получена количественная характеристика основных показателей, формирующих условия труда при строительстве транспортных тоннелей с высоким уровнем механизации труда. Установлено, что изученный комплекс факторов оказывает неблагоприятное влияние на ряд систем организма работающих. Получены новые данные об изменении процессов адаптации к холоду при длительном воздействии низких положительных температур.

Основные положения выносимые на защиту.

1. Ведущими факторами в условиях труда строителей транспортных тоннелей БАМ являются: специфический охлаждающий микроклиматический комплекс, высокие уровни шума и повышенные концентрации пыли и токсических веществ в воздухе рабочей зоны.

2. Комплекс производственных факторов, присущих строительству горных транспортных тоннелей, определяет и формирует характер адаптационных реакций организма. Постоянное воздействие низких положительных температур на рабочих подземной группы тоннелестроителей приводит к нарушению у них процессов адаптации к холоду.

3. Система оздоровительных мероприятий должна включать средства повышения общей сопротивляемости организма, коллективной и индивидуальной защиты от влияния физических и химических факторов производственной среды.

ВЫВОДЫ:

1. Комплекс производственных факторов, присущих строительству горных транспортных тоннелей, характеризуется:

— специфическим микроклиматом (постоянно низкая положительная температура порядка +5-+10°С, высокая влажность, низкая подвижность воздуха),.

— высокими уровнями шума по всему спектру частот (превышение предельных значений на 14−25 дБ А),.

— значительными концентрациями вредных веществ в воздушной среде как забоя, так и на участках, непосредственно не связанных с взрывными работами в забое (по всей длине выработки),.

— повышенными уровнями запыленности, особенно при уборке породы,.

— низкой освещенностью (в 2−5 раз ниже допустимых уровней), -низкими уровнями вибрации, не превышающими допустимых значений нормативного спектра.

2. Определено, что по уровню энерготрат работы при строительстве горных транспортных тоннелей с использованием технологии, примененной на БАМ, относятся ко II (Иа-Пб) категории тяжести.

3. Установлено, что условия труда подземных рабочих при строительстве горных транспортных тоннелей изменяют характер адаптационных реакций организма, что выражается в напряжении регуляторно-приспособительных механизмов на уровне целостного организма.

4. Установлено, что длительное воздействие низких положительных температур в процессе труда приводит к нарушению процессов адаптации организма к холоду.

5. Доказано, что система оздоровительных мероприятий при строительстве транспортных тоннелей должна быть направлена на уменьшение влияния физических и химических факторов производственной среды, на разработку средств коллективной и индивидуальной защиты, а также повышение общей сопротивляемости организма с включением в нее комплекса закаливающих процедур, ультрафиолетового облучения и витаминизации организма работающих.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Как показали материалы наших исследований строительство горных транспортных тоннелей характеризуется комплексом неблагоприятных производственных факторов на каждом из этапов работ (рис.10).

Как показали наши исследования, по уровню энерготрат (167±30−207±42 ккал/час) труд проходчиков и рабочих, занятых на бетонировании (при различных операциях), может быть отнесен ко второй (На-Иб) категории тяжести.

Исследованиями установлено, что микроклимат во всех изученных тоннелях, в целом, идентичен, в течение всего года характеризуется стабильными низкими положительными температурами порядка +5 -+10°С (субнормальные температуры), высокой относительной влажностью и низкой подвижностью воздуха.

Основным источником шума на буровых работах является работа сверл буровых рам. Уровни шума превышают нормативные значения при проходческих работах на 3−6 дБА.

Параметры вибрации, как свидетельствуют проведенные измерения, не превышают допустимых уровней.

Уровни освещенности на пультах управления, в проходах и на трапах ниже нормативных значений в 2−5 раз.

Исследованиями установлено значительное загрязнение воздуха рабочей зоны вредными веществами, основными компонентами которых являются взрывные газы.

Взрывные газы поступают в забой, как во время самого взрыва, так и при уборке породы за счет десорбции взрывных газов с ее поверхности и выхода из пустот взорванной породы.

Место.

ЗАБОИ.

Взрывные работы Этапы работ Оборудование г.

Бурение -* Буровые шпуров рамы.

Тйвйй.

Микроклимат, шум, вибрация, пыль, масляный аэрозоль, освещенность к Микроклимат,.

W токсические газы, освещенность.

Уборка породы.

Породопогрузочные машины.

Микроклимат, токсические газы, пыль, шум, вибрация, освещенность вания ,.

Бетоные.

Микроклимат, токсические газы, пыль, шум, вибрация, освещенность.

Рис. 10. Этапы технологического процесса при проходке тоннеля и присущие им производственные факторы.

Нами было установлено, что рабочие, занятые бетонными работами, технологически не связанными с процессом проходки в забое, также подвергаются воздействию токсических взрывных газов. Распространение взрывных газов по длине выработки, в первую очередь, связано с тем, что система вентиляции предусматривает очистку только забоя и ориентирована на обеспечение безопасных условий труда именно проходчиков.

В воздух рабочей зоны при бурении и при уборке породы также попадает пыль (в основном, крупнодисперсная, содержание свободной SiC>2 в пределах 5,5−31%) и масляный аэрозоль.

Уровень запыленности при строительстве горных транспортных тоннелей с использованием современного горнопроходческого оборудования значительно меньше, чем (по литературным данным) при проходческих работах в угольных и рудничных шахтах.

Таким образом, полученные материалы по количественному определению уровней вредных производственных факторов, определяют и обосновывают необходимость проведения мероприятий, но снижению и защите контингента рабочих от их воздействия.

Проведенные нами исследования по изучению теплового состояния организма рабочих, подвергающихся воздействию низких положительных температур, присущих подземным выработкам горных транспортных тоннелей, показали что, у подземных рабочих (при выполнении физической работы и одежды с теплозащитными свойствами 2,5−3,0 кло) наблюдается прогрессирующее снижение температуры кожи на всех изученных участках тела и отсутствие тенденций к ее стабилизации. Результаты определения средневзвешенной температуры кожи свидетельствуют о состоянии умеренного охлаждения, что указывает на необходимость проведения мероприятий по защите рабочих от охлаждающего воздействия специфического микроклимата.

Результаты изучения функционального состояния организма подземных рабочих показали, что длительное, в процессе труда, воздействие субнормальных температур приводит к нарушению процессов адаптации организма к холоду. Так, анализ полученных в лабораторно-производственных условиях данных при дозированной локальной холодовой нагрузке, показал, что протекание реакции холодовой вазодилятации (ХДВ) у подземных рабочих характеризуется закономерно более низкой температурой амплитуды температурной волны, на ее 3 этапе. Также менее выражен подъем кровенаполнения, предшествующий температурной волне, у лиц подземной группы профессий отмечается более ранее появление болевых ощущений.

Результаты кардиоинтервалометрии, полученные в период проведения локальной холодовой пробы, позволили выявить достоверное увеличение общего напряжения регуляторных механизмов (рост показателя ИН) у подземной группы рабочих. При этом установлено наличие существенных взаимосвязей уровней активности обоих звеньев вегетативной нервной системы (показатели АМо и АХ) с сосудистыми и температурными проявлениями ХДВ, в отличие от второй (контрольной) группы, где таких взаимосвязей определено не было. Это свидетельствует о том, что характер реакции регуляторных механизмов на уровне целостного организма при локальном охлаждении кисти неадекватен с физиологической точки зрения и является признаком неудовлетворительной адаптации к холоду рабочих, подвергающихся хроническому воздействию низких положительных температур.

Результаты сравнительного изучения терморегуляторных реакций и некоторых показателей функционирования сердечно-сосудистой системы, полученные при дозированном общем охлаждении (Тнар°Сминус 13±2, одежда 3,5 кло) у двух сравниваемых групп рабочих, практически не выявив различий в снижении температуры кожи во время охлаждения и динамике их восстановления, показали, однако, что динамика показателей сердечного ритма в период восстановления в комфортных температурных условиях свидетельствовала об увеличении роли гуморального звена регуляции (показатели М и Мо) у подземных рабочих по сравнению с рабочими шахтной поверхности. Анализ подтвердил закономерный характер межгрупповых различий.

Таким образом, данные, полученные при общем дозированном охлаждении приводят к выводу, что у подземных рабочих сохранение и восстановление температурного гомеостаза обеспечивается, главным образом, за счет гуморального звена регуляции, в то время как у рабочих шахтной поверхности в процесс, в основном, вовлекаются нервные механизмы.

Изучение рефлекторных реакций при пробе Ашнера выявило различия в характере вегетативной реактивности сравниваемых групп. У подземных рабочих преобладала ее парадоксальная направленность, в контрольной группе — более благоприятная уравнительная реакция. Динамика вегетативной реактивности в зависимости от стажа представляется закономерно более благоприятной в группе шахтной поверхности, где не регистрируются состояния, хуже уравнительной фазы. При этом, в группе подземных рабочих имеет место тенденция к улучшению показателей, однако без достижения ими нормальных реакций, что указывает на затянувшийся процесс адаптации к специфическим условиям региона.

Изучение рефлекторных реакций в динамике рабочей смены показало также, что к концу рабочего дня снижается удельный вес нормальных реакций при увеличении веса уравнительных и появлении состояния ареактивности. Последнее является наиболее неблагоприятным признаком снижения уровня влияния данной системы на все вегетативно регулируемые функции организма, в том числе, естественно, и на сердечный ритм.

Данные метода кардиоинтервалометрии, который используется для оценки функциональных состояний при массовых профилактических (донозологических) обследованиях разных контингентов населения и позволяет прогнозировать устойчивость организма, также свидетельствуют, что регуляция ритма сердца у подземных рабочих осуществляется за счет включения стратегических, консервативных, гуморально-гормональных механизмов, тогда как у рабочих шахтной поверхности преобладают оперативные быстродействующие нервные механизмы.

Определение эритемной дозы показало, что подземные рабочие имеют отчетливые признаки ультрафиолетовой недостаточности.

Кроме того, наши данные показывают, что в комплексе загрязнений воздушной среды подземных выработок тоннелей доминирующее значение имеют оксид углерода и диоксид азота. Учитывая результаты некоторых исследований, полученных в Федеральном центре гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, можно предположить, что окись углерода и окислы азота обладают выраженным астенизирующим действием и могут отрицательно повлиять на процессы акклиматизации к региональным условиям БАМ. Низкие уровни освещенности могут привести не только к нарушениям со стороны зрительного анализатора, но и организма в целом. Известно, что световое голодание затрудняет синтез в организме витаминов, А и Д и их депонирование. Установлено /82,83,84/, что дефицит естественного света снижает резистентность организма к Холодовым воздействиям. Поэтому УФ-облучение предлагается в качестве меры, ускоряющей процессы адаптации к Холодовым воздействиям. Повышенные уровни шума также обладают астенизирующим эффектом и способны задержать развитие стойких приспособительных состояний, обеспечивающих нормальное функционирование организма в новых условиях.

Таким образом, на основании полученных материалов, можно сделать вывод, о том, что влияние комплекса производственных факторов строительства горных транспортных железнодорожных тоннелей приводит к изменению адаптационных реакций организма подземных рабочих.

Влияние комплекса производственных факторов на адаптационные возможности организма подземных рабочих, с нашей точки зрения, находит отражение в структуре их заболеваемости.

Среди проходчиков тоннелей повышена заболеваемость с временной утратой трудоспособности. По сравнению с контрольной группой показатели ЗВУТ среди подземных рабочих превышали в среднем на 25−30%, при схожей, в целом, структуре. Результаты наших исследований дают основание полагать, что нарушение процессов акклиматизации работающих к специфическим условиям при хроническом воздействии низких положительных температур в сочетании с другими факторами могут быть причиной роста их заболеваемости, особенно органов дыхания с преобладанием острых случаев. Возможно прогнозирование патологических изменений в сердечно-сосудистой системе.

Таким образом, результаты изучения условий труда и функционального состояния организма подземных рабочих позволили обосновать комплекс мероприятий по оптимизации условий труда и сохранению здоровья тоннелестроителей, занятых на подземных работах.

Мероприятия по оздоровлению условий труда тоннелестроителей.

Разработка оптимальных систем вентиляции подземных выработок при строительстве транспортных тоннелей.

При расчетах и эксплуатации систем вентиляции подземных выработок необходимо учитывать, что превалирующую роль в формировании загрязнений воздушной среды подземных выработок играют взрывные газы на протяжении всего цикла уборки породы рабочей смены.

Проектирование вентиляционных систем необходимо проводить с учетом проветривания не только призабойной зоны, но и участка бетонирования, не допуская забора внутреннего воздуха для проветривания выработки.

К организационным мероприятиям следует отнести и рекомендацию по формированию отдельных структурно-функциональных подразделений, ответственных за монтаж и эксплуатацию вентиляционных систем, осуществляющих также оперативный контроль за состоянием воздушной среды.

При проектировании и в период строительства необходимо предусматривать меры, направленные на уменьшение влияния охлаждающего микроклимата: выдача теплой спецодежды и спецобуви, оборудование мест обогрева, организацию регламентированных перерывов для принятия горячего питья. Для уменьшения воздействия повышенных уровней шума, низкой освещенности, повышенны.' уровней запыленности и т. д., а также оптимизации условий труда необходимо, в первую очередь соблюдение технологических режимов и применение соответствующих средств индивидуальной защиты.

Меры, направленные на повышение устойчивости организма к воздействию холода и общей иммунобиологической резистентности организма, должны включать в себя комплекс общеукрепляющих, закаливающих процедур, проведение сеансов ультрафиолетового обучения, а также витаминизации контингента работающих.

Более подробно мероприятия по оптимизации условий труда изложены в следующих нормативных документах, которые могут быть использованы при проектировании и строительстве новых железнодорожных тоннелей:

СНиП 32−07. «Тоннели железнодорожные и автодорожные». 1996 г., 40 с.

СП. ЦУВСС-6/4−97 Санитарные правила при строительстве железных дорог, 1997, 84 с.

ОСТ ССБТ 35−29−86 «Машины строительные и дорожные для транспортного строительства. Требования безопасности», Москва, 1987, 36 с.

Методические указания по контролю за состоянием условий труда строителей железных дорог в районах с холодным климатом Москва, 1981,24 с.

Методические указания по организации санитарного надзора при строительстве новых железнодорожных линий. Москва, 1988,36 с.

Рекомендации по профилактической защите строителей Северо-Муйского тоннеля от воздействия неблагоприятных факторов производственной среды с учетом радоновой опасности. № ЦУВС-11−46, Москва, 1997, 49 с.