Работа под землей сопряжена с постоянными рисками, обусловленными самой природой горного дела. Замкнутое пространство, сложная геология, наличие взрывоопасных газов и пыли, а также эксплуатация тяжелой техники создают среду, где малейшая ошибка или сбой оборудования могут привести к тяжелым последствиям. Именно поэтому к организации безопасности на горнодобывающих предприятиях предъявляются самые строгие нормативные требования.
Эти стандарты регламентируют все аспекты деятельности: от состава рудничной атмосферы и крепости сводов до состояния электросетей и индивидуальных средств защиты каждого сотрудника. Цель подобных правил – сокращение возможных рисков, сохранение жизни и здоровья людей.
Комплексный мониторинг и предиктивная аналитика
Основой современной системы безопасности является непрерывный сбор и анализ данных о состоянии шахты в реальном времени. На смену периодическим замерам, которые делали горные мастера, пришли автоматизированные многофункциональные системы. Они состоят из сотен датчиков, распределенных по всем выработкам, и мощного программного обеспечения, которое обрабатывает поступающую информацию. Это цифровой «нервный центр» подземного предприятия. Чем точнее датчики фиксируют рабочие параметры, тем больше вероятность уловить изменения, которые являются критическими для процессов горной добычи.
Контроль рудничной атмосферы и геологической обстановки
Ключевым элементом является газоаналитический контроль. Стационарные и переносные сенсоры постоянно измеряют концентрацию метана, угарного газа, кислорода и других примесей. При превышении допустимых значений система автоматически активирует звуковую и световую сигнализацию, а в критических ситуациях может самостоятельно отключать электроэнергию на опасном участке для предотвращения взрыва.
Одновременно с этим ведется геотехнический мониторинг. Специальные датчики давления и смещения, установленные в породе, отслеживают напряжение в массиве. Это дает возможность прогнозировать горные удары и обрушения, заблаговременно эвакуируя людей из потенциально опасных зон.
Помимо этого, современные системы включают в себя дополнительные устройства для отслеживания вспомогательных параметров работы шахты. Это:
- Контроль работы вентиляционных установок. Автоматика регулирует потоки воздуха, направляя свежую струю в рабочие зоны и удаляя загрязненный воздух. Действие исполняющих устройств основывается на данных с газоанализаторов.
- Обнаружение ранних признаков эндогенных пожаров. Высокочувствительные датчики дыма и тепловизоры способны зафиксировать самовозгорание угля или руды на начальной стадии, когда его еще можно быстро ликвидировать, не допустив возрастания угрозы.
- Мониторинг запыленности. Системы контроля помогают управлять работой оросительных и пылеподавляющих установок для поддержания концентрации пыли в безопасных пределах.
Позиционирование персонала и оперативная связь
Знать точное местоположение каждого человека под землей – фундаментальная задача для координации работ и проведения спасательных операций. Раньше для этого использовали жетонную систему, которая была неточной и не давала информации в реальном времени. Сегодня эту функцию выполняют цифровые технологии позиционирования.
Каждый шахтер оснащается индивидуальным светильником или специальной меткой со встроенным передатчиком (RFID, Wi-Fi). Сигналы с этих устройств считываются стационарными антеннами, расположенными в выработках, и передаются на пульт диспетчера. На электронной карте шахты он видит перемещение всех сотрудников и техники в реальном времени.
Возможности таких систем довольно широкие, в их числе:
- Быстрый поиск людей в случае аварии. Спасатели точно знают, в какой выработке и на каком участке находится заблокированный персонал.
- Контроль доступа. Система может автоматически блокировать вход в зоны с опасными условиями или в места проведения взрывных работ.
- Автоматический учет спустившихся и выехавших на поверхность. Это исключает человеческий фактор и ошибки при подсчете.
- Функция экстренного вызова. На метке сотрудника может быть тревожная кнопка для немедленной связи с диспетчером.
Параллельно развивается и система связи. На смену старым телефонам приходят сети подземного Wi-Fi или излучающего кабеля (leaky feeder), которые создают стабильное покрытие. Это дает возможность использовать полноценную голосовую связь, передавать текстовые сообщения и даже видеопоток с камер, что кардинально повышает оперативность управления и координацию действий в любой ситуации.
Автоматизация и роботизация опасных процессов
Наиболее эффективный способ снизить риски для человека – это вывести его из самых опасных зон. Эту задачу успешно решают комплексы автоматизации и роботизации. Современные горные машины все чаще оснащаются системами дистанционного управления. Оператор может находиться в безопасном укрепленном пункте в сотнях метров от забоя или даже на поверхности, управляя буровой установкой, погрузочно-доставочной машиной или проходческим комбайном при помощи джойстиков и видеомониторов.
Следующий этап развития – это полностью автономная техника. Самоходные вагоны и самосвалы, оснащенные лидарами, радарами и системами навигации, уже сегодня могут самостоятельно передвигаться по подземным выработкам, перевозя руду без участия водителя. Для инспекции труднодоступных и опасных мест, например, после обрушений или в старых выработках, активно применяются беспилотные летательные аппараты (дроны) и наземные роботы. Они могут провести разведку, оценить состояние крепи, взять пробы воздуха, не подвергая риску людей.
Внедрение описанных решений коренным образом меняет подход к охране труда, переводя внимание от реагирования на инциденты к их полному предотвращению. Этому способствует исключение человеческого фактора из наиболее рискованных операций.