Показать подписьСкрыть подпись

Вибрация, грохот и качка

Не секрет, что горнорабочие трудятся в сложных условиях, и операторы крупногабаритного оборудования могут до 12 часов в сутки подвергаться значительным вибрациям. Снижение уровня таких вибраций — ключевая задача для компании Sandvik Mining.

Published: 28 августа 2015

Специалист по охране труда Барбара Макфи — автор книги «Вредные вибрации. Справочник по воздействию общей вибрации на организм в условиях горной промышленности» — долгое время стремилась выяснить, принимает ли горнодобывающая отрасль адекватные меры по решению проблемы общей вибрации. Макфи уверена: горнорабочие особенно подвержены воздействию вибрации — ведь они часто трудятся на неровных дорогах и на технике, которая не всегда обеспечивает достаточную степень защиты. В отрасли порой недооценивают, насколько серьезно вибрация влияет на здоровье работников. «Иногда люди не обладают нужной информацией или недостаточно хорошо разбираются в проблеме», — утверждает Макфи.
Воздействие сильного шума способно со временем привести к серьезным осложнениям, таким как нарушение координации движений, безвозвратная потеря слуха, стресс, звон в ушах и хроническая усталость. Постоянная вибрация может вызывать у оператора дискомфорт, проблемы со спиной, а также нарушения со стороны нервной и сердечно-сосудистой систем.
«Очевидно, что от постоянной вибрации устает спина, но круг потенциальных рисков этим не ограничивается — возможны проблемы с органами пищеварения и сердечно-сосудистой системой», — поясняет Макфи.
Но есть и хорошие новости: контрольно-надзорные органы, а также компании из горнодобывающей промышленности и их поставщики начинают уделять повышенное внимание проблеме общей вибрации. Более того — они принимают активные меры, чтобы снизить воздействие шума и вибрации на горных рабочих. Например, Департамент природных ресурсов и рудников австралийского штата Квинсленд включил вопрос об общей вибрации в перечень приоритетных вопросов безопасности труда. Научные учреждения объединяют усилия с горнодобывающими компаниями и совместно изучают долгосрочные последствия вибрации, а также разрабатывают инструменты для определения степени общей вибрации.
Другие компании, например Sandvik, уже давно следят за тем, чтобы на операторов, работающих на оборудовании Sandvik, воздействовали минимальные уровни шума и вибрации. Вопросы безопасности труда и охраны окружающей среды (БТ и ООС) — краеугольный камень самого существования компании.
В этом выпуске Solid Ground мы рассказываем о том, как разрабатывались четыре изделия Sandvik, и как в процессе разработки изделий решалась задача: снизить шум и вибрацию до приемлемых для оператора уровней. Принятые Sandvik меры не только облегчают жизнь операторам, но часто приносят дополнительную пользу и самому руднику. В ряде случаев они помогают продлить срок эксплуатации оборудования или сэкономить топливо. Но самое главное — у более здорового и позитивно настроенного рабочего реже случаются происшествия с временной потерей трудоспособности, а это в свою очередь повышает эффективность горных работ.

Резиновое покрытие в кузове самосвала

Дороги на рудниках часто не отличаются ровностью, и водители подвергаются различным вибрациям — не говоря уже о шуме, который производят тяжелые подземные самосвалы во время маневрирования. Резиновое покрытие на дне кузова самосвала позволяет снизить интенсивность воздействия вибрации и шума на водителя, поскольку резина поглощает больше энергии, чем сталь. Например, если фрагмент горной породы попадает в кузов самосвала со стальным покрытием, вся энергия передается на шасси. Результат — громкий удар и сильная вибрация. Если в кузове используется резиновое покрытие, воздействие будет намного мягче.
Solid Ground «Интенсивность вибрации у этой конструкции — в пять раз ниже, чем у конструкций со стальным покрытием, — говорит Оскар Ларссон, менеджер по оборудованию для защиты от износа в компании Sandvik. — Уровень шума уменьшается как минимум на 15 дБ. Резиновое покрытие снижает уровень шума в кабине с 95 до менее чем 80 дБ, а на расстоянии 30 метров от самосвала — со 100 до примерно 80 дБ».
В процессе разработки компания Sandvik испытывает материалы и выбирает такой резиновый состав и такую толщину, какие позволят свести к минимуму уровень шума и вибрации. «Очень сложно найти „золотую середину“ и подобрать состав, который обеспечил бы и требуемое снижение, и достаточную стойкость к абразивному воздействию и износу», — говорит Ларссон.
Использование резинового покрытия в кузове самосвала вместо покрытия из стали выгодно и самим горнодобывающим компаниям. Срок эксплуатации резинового покрытия, разработанного компанией Sandvik, в пять раз дольше, чем у покрытия из стали — в перспективе это означает снижение эксплуатационных затрат.

Кабины нового бурового станка Sandvik DR461i

Кабины нового бурового станка Sandvik DR461i, производство которого началось в начале 2015 года, оснащены изоляцией для снижения уровня шума. Эти буровые станки предназначены для эксплуатации в самых сложных условиях. Поэтому за проектированием кабин Sandvik обратилась к компании, которая специализируется на снижении уровня шума и вибрации. Для проведения испытаний уровней шума и вибрации были привлечены независимые эксперты. Все кабины оборудованы сертифицированной системой защиты от падающих предметов.
Кабина устанавливается на виброизоляторы, ограничивающие степень воздействия вибрации на сиденье оператора. Само сиденье оснащено собственной системой пневмоподвески. Solid Ground
Чтобы повысить комфорт и снизить утомляемость оператора во время рабочей смены, на подлокотнике сидения установлены эргономичные органы управления с автоматизированными функциями. Когда бурение не производится, система управления компрессором Sandvik отключает компрессор — поддерживать давление больше не нужно. Такое решение выгодно для рудника, поскольку позволяет экономить от 20 до 35 процентов топлива. Меньший расход топлива, в свою очередь, также способствует снижению уровня шума.
«Новая кабина более герметична, поэтому она тише предыдущей версии, — говорит Таб Сигрист, менеджер Sandvik Mining по буровым станкам для открытых горных работ. — Кроме того, она отличается высококачественной изоляцией и крышей с козырьком. Козырек и окна помогают понизить температуру внутри кабины. Наша цель — внедрить такие кабины на всех наших буровых станках, потому что мы ориентируемся на неизменно высокий уровень качества и стандартов».
Дарлин Датчер, менеджер по безопасности буровых станков для открытых горных работ в Sandvik Mining, добавляет: «По нашим стандартам уровень шума должен быть менее 80 дБ. Уровни вибрации также соответствуют нормативам ИСО. На следующем этапе планируется ограничить интенсивность шума от двигателей и компрессоров».

Кабины погрузочно-доставочных машин

В отличие от другой техники, которая устанавливается стационарно или перемещается с медленной скоростью, подземные погрузчики и самосвалы играют важную роль в горнодобывающей деятельности — эффективность их работы непосредственно влияет на производительность рудника. Подземное оборудование работает в еще более сложных условиях — кровля у туннелей и штреков часто бывает низкой, видимость и пространство ограничены, поэтому периодическое столкновение машин со стенами горной выработки неизбежно.
Чем выше комфорт оператора, тем спокойнее он работает и тем лучше сосредотачивается — а это прямая профилактика несчастных случаев. Немалый вклад в комфорт вносит уменьшение шума и вибрации.
«Наше оборудование должно не только выполнять сложные задачи, но и максимизировать уровень безопасности для операторов и других сотрудников рудника», — говорит Яни Тапанайнен, инженер проекта по погрузочно-доставочным машинам.
Solid Ground Чтобы снизить вибрационное воздействие на оператора, самосвалы Sandvik оборудуются комплексной системой подвески, которая включает в себя резиновые шины, подвеску осей машины и подвеску рабочего места оператора. К системе подвески также относятся система крепления и амортизации кабины. Каждая система подвески проходит испытания и цикл тонкой настройки, чтобы машина могла эксплуатироваться в различных дорожных условиях и компенсировать вибрации в диапазоне от незначительных до интенсивных.
Уровень шума, проникающего в кабину через раму машины, также зависит от способа установки кабины. Звукоизоляция дает дополнительный уровень защиты.
«В процессе проектирования кабины мы испытываем ее акустические свойства, — говорит Тапанайнен. — Материалы внутренней отделки и компоновка кабины серьезно влияют на уровень звукоизоляции. Малейшие щели или отверстия в раме кабины могут испортить хорошую звукоизоляцию, поэтому все дверные уплотнители, кабельные входы и аналогичные элементы проектируются с минимальными зазорами».

Пылеотделители на просодических комбайнах

В процессе выемки горной породы образуется пыль. Чтобы качество воздуха на рабочем месте было максимальным, воздух со взвешенной пылью должен проходить через адекватную систему вытяжки или пылеотделитель. Большинство техники Sandvik оборудовано встроенной бортовой системой пылеотделения. Бортовая система особенно эффективно работает в ограниченных пространствах, где недостаточно места для монтажа внешней системы. Например, практически все проходческие комбайны типа Bolter Miner, поставляемые заказчикам из Китая, комплектуются такими фильтрационными установками.
Эти системы фильтрации существенно повышают качество воздуха для рабочего персонала — но они же могут быть источниками дополнительного шума. Solid Ground
«Чтобы изолировать корпус воздухоочистителя от вибраций вытяжного вентилятора, компания Sandvik снабдила вентилятор эластичной подвеской. Кроме того, мы разработали новый тип заднего глушителя, — говорит Эгмонт Ламмер, менеджер по оборудованию и БТ и ООС при подземной добыче угля и минералов. — Эти изобретения не имеют аналогов в отрасли, и мы оформили на них две патентные заявки».
Снижение уровня шума благодаря новым системам фильтрации составило от 8 до 10 дБ, в зависимости от близости оператора к машине.
«Наши клиенты ощущают положительный эффект: пыль улавливается и удаляется, а шум остается на минимальном уровне, который безопасен для здоровья операторов и благоприятен для производительности», — говорит Ламмер.