Тяжесть и напряжённость труда работников при добыче полезных ископаемых, меры профилактики

А.Г. Чеботарёв, докт. мед. наук, гл. научный сотрудник, ФГБУ «НИИ медицины труда» Российской Академии медицинских наук (Москва) В.В. Матюхин, докт. мед. наук, профессор, гл. научный сотрудник, ФГБУ «НИИ медицины труда» Российской Академии медицинских наук (Москва)

Труд горнорабочего (шахтёра) во все времена был тяжёлым и опасным. И на современном этапе развития угольной отрасли Председатель Российского независимого профсоюза работников угольной промышленности И.И. Мохначук отмечает, что на шахтах, карьерах инженерно-технический персонал должен организовать труд шахтёров так, чтобы, заступив на смену в забое, всё оборудование работало ритмично, проведены мероприятия по обеспечению безопасности труда, сохранению их здоровья [1].

При функционировании горнодобывающих предприятий уровень механизации труда при проходческих и очистных работах в значительной мере зависит от геологических условий и используемой горной техники, приводящих к снижению тяжести и напряжённости труда шахтёров. В то же время операции по погрузке вручную горной массы, перемещению оборудования в забое, креплению выработанного пространства часто выполняются с применением ручного труда. К наиболее тяжёлым работам относятся: ручное крепление призабойного пространства, управление кровлей и выемка ниш. Значительная занятость горнорабочих ручным трудом имеет место при использовании широкозахватных комбайнов и врубовых машин, обслуживании транспортёров, а также при буровзрывном способе выемки горной массы. Имеет место низкий уровень механизации ремонтных работ, выполняемых непосредственно в подземных выработках и забоях карьера. Всё это влияет на производительность труда, которая на российских угледобывающих предприятиях в несколько раз ниже, чем у ведущих мировых компаний [2, 3].№4 (110) 2013

Трудовая деятельность рабочих основных и вспомогательных групп на горнодобывающих предприятиях весьма разнообразна и складывается из комплекса технологических операций, выполняемых с помощью различных видов оборудования, а также вручную с использованием вспомогательных механизмов и инструментов. Труд горнорабочих характеризуется выраженной тяжестью труда, обусловленной высоким темпом работы и эмоциональными нагрузками (риском для собственной жизни и ответственности за жизнь других людей). Высокий профессиональный риск является одним из важнейших психофизиологических факторов труда шахтёров [3]. Выполненные комплексные профессиографические и психофизиологические исследования основных профессиональных групп рабочих, занятых на подземных работах, показали, что нагрузка в течение всей рабочей смены высокая – 87,6–91,6% [4]. Чрезмерные физические нагрузки, частые вынужденные нерациональные рабочие позы, отсутствие чётко обоснованных рациональных режимов труда и отдыха приводят к развитию у горнорабочих состояния «перенапряжения» как отдельных физиологических систем, так и организма в целом, и обуславливают развитие патологии.

Перенапряжение – это функциональные нарушения отдельных физиологических систем или органов, обусловленные чрезмерными по величине или длительности их напряжениями. В развитии перенапряжения связочного аппарата, наряду с большим количеством движений и величиной усилий, большую роль играет положение того или иного звена двигательного аппарата. Особенно быстро возникает утомление нервно-мышечной системы работающего, если для выполнения им трудовой операции необходимо длительное поддержание статического усилия (жим на рукоятку инструмента, удержание изделия на весу). Часто повторяющиеся в течение рабочей смены или продолжительные статические нагрузки ограниченной группы мышц, связочного аппарата могут привести к значительному утомлению и перенапряжению их.

Основными показателями, по которым оценивается физическая тяжесть труда горнорабочих, являются энерготраты, частота пульса, объём лёгочной вентиляции, уровень артериального давления. Средний уровень энерготрат за смену у подземных рабочих основных профессиональных групп – горнорабочих очистного забоя (ГРОЗ) и проходчиков, – высокий и примерно одинаковый, составляет 4,4–6,4 ккал/мин. Величины частоты пульса и лёгочной вентиляции зависят от вида выполняемых трудовых операций. У ГРОЗ среднесменный показатель частоты пульса – от 82 до 100 ударов в минуту, а лёгочная вентиляция – 10–18 л/мин. У проходчиков пределы колеблемости данных показателей были несколько большими (80–133 ударов в минуту и 12–20 л/мин). Средние уровни максимального давления, наоборот, были более высокими в процессе труда у ГРОЗ, чем у проходчиков.

У проходчиков наибольшие энергозатраты (7,4 ккал/мин) наблюдались при уборке породы, которая занимает значительную часть рабочего времени – 38%. Бурение шпуров ручными инструментами и управление породопогрузочной машиной сопровождалось энергозатратами порядка 3,5–4,4 ккал/мин., а применение колонковых и пневматических поддержек на бурильных механизмах облегчает работу в 2 раза: специфические энерготраты снижались до 2,3–2,9 ккал/мин. Перемещение в забое вниз в полусогнутом положении или на коленях – тоже тяжёлая работа (около 5 ккал/мин). Она отягощается ещё и избирательной функциональной перегрузкой отдельных групп мышц за счёт крайне неудобной позы. Исключительно тяжело (около 7 ккал/мин) и крайне неудобно перемещаться в забоях, разрабатывающих сверхтонкие угольные пласты. У ГРОЗ при выполнении основной трудовой операции – управлением комбайном – энерготраты составляют 3,2–6,3 ккал/мин.

Вспомогательные работы (переноска и передвижка оборудования, крепление и оформление забоя, выемка угля из ниш) сопровождаются также высокими уровнями обмена веществ (до 5–6 ккал/мин). Наибольшие траты энергии были при ручной зачистке лавы и погрузке угля на конвейер (7,1–10,3 ккал/мин), особенно при добыче угля отбойным молотком.

Таким образом, все основные трудовые операции в очистном и подготовительном забоях рудных шахт, даже механизированных, из-за неудобства рабочей позы и непрерывных перемещений работников следует отнести к тяжёлым. При этом необходимо отметить, что в литературе приводится мало данных о тяжести и напряжённости труда с оценкой функционального состояния работающего организма в условиях Крайнего Севера. Отсутствуют чёткие данные, подтверждающие влияние длительных, разных по интенсивности трудовых нагрузок на организм человека в суровых климато-географических условиях.

Одной из наиболее частых причин возникновения перенапряжения в опорно-двигательном аппарате человека являются неудобные рабочие позы. Удобные рабочие позы характеризуются минимальными напряжениями мышечного и связочного аппаратов. Установлено, что даже при удобной рабочей позе через 2–3 часа у работников возникают признаки утомления нервно-мышечной системы, субъективное ощущение дискомфорта и желание переменить позу. Степень возрастания напряжения различных звеньев опорно-двигательного аппарата находится в прямой зависимости от величины отклонения от параметров удобной рабочей зоны. Показано, чем более глубокий наклон корпуса вперёд или вбок, тем более значительные напряжения мышечного и связочного звеньев нервно-мышечной системы работников, а очень большая степень наклона обычно вызывает возникновение существенных напряжений в различных отделах позвоночника. Особо неблагоприятными в этом плане являются такие очень неудобные рабочие позы, как поза на коленях, на корточках, лёжа на животе, которые наиболее часто встречаются в труде шахтёров и горнорабочих при выполнении работ в низких штреках, лавах, забоях. При отработке пологих и наклонных тонких угольных пластов при сплошной системе разработки горнорабочие во время выполнения трудовых операций часто в течение смены работают в вынужденных позах и перемещаются на четвереньках или по-пластунски с опорой на коленные и локтевые суставы, преодолевая большие расстояния. Затраты энергии при работе и перемещении в таком стеснённом пространстве колеблются от 400 до 560 Вт. При работе на крутых пластах опорно-двигательный аппарат горнорабочих испытывает перенапряжение в связи с необходимостью удерживать тело на стойках крепи или на полках в выработке.

При буровзрывной технологии ведения горных работ удельный вес ручного труда зависит от способов бурения шпуров, скважин и погрузки горной массы. При бурении ручными перфораторами преобладают трудоёмкие ручные операции, требующие от горнорабочего значительных затрат энергии (до 450 Вт). При использовании многошпиндельных буровых станков, характер труда изменяется, резко сокращается доля ручного труда. Бурильщик занят наращиванием штанг и обслуживанием станка с пульта управления. Уборка взорванной горной массы, осуществляемая с помощью пневматической или самоходной погрузочной машины с дизельным приводом, изменяет характер труда, уменьшая долю ручных операций. Крепление, настилка путей, наращивание коммуникаций выполняются в основном вручную и относятся к категории тяжёлых работ.

Труд рабочих, занятых на подземных работах, очень динамичен. Производственная обстановка часто меняется, постоянно угрожая жизни человека. Оставление незакреплённого пространства влечёт за собой обрушение кровли и гибель находящихся в этой зоне людей. Очевидно, что высокий профессиональный риск является одним из важнейших психофизиологических факторов труда шахтёров.

В рудных шахтах тяжесть и напряженность труда были исследованы у рабочих основных профессий (бурильщики, проходчики, скреперисты), загрузка у которых в течение всей рабочей смены была высокой и составляла соответственно 96,6; 91,0 и 94,8%. Установлено, что тяжесть труда проходчиков определяется в основном главными и вспомогательными видами работ, когда среднесменная мощность внешней работы у них составляла 31,5 Вт. При этом осуществлялся перенос тяжестей (до 50 кг) на расстояние до 30 м, что позволяет отнести их труд к III классу 1-й степени вредности и опасности. Труд бурильщиков характеризуется более высокой тяжестью, поскольку среднесменная мощность внешней работы у них была выше – 48,4 Вт. Результаты проведенного анкетного опроса у рабочих этих профессий согласуются с этими данными. Практически все они указывают, что их труд «тяжёлый», но как «очень тяжёлый» в большей доле отмечают бурильщики (57,1%), чем проходчики (46,2%). Полученные различия связаны с тем, что труд проходчиков более разнообразен по своей структуре деятельности, чем бурильщиков. Проходчики, наряду с бурением шпуров, выполняют операции по загрузке вагонеток, осуществляют формирование и вождение состава с породой и порожняком, что не характерно для труда бурильщиков. С физиолого-гигиенических позиций смена деятельности в процессе работы у проходчиков является более рациональной и соответственно приводит к снижению тяжести труда.

Напряжённость труда проходчиков и бурильщиков по совокупности большинства факторов относится ко П классу («допустимый»), но по личному риску для их жизни характеризуется как Ш класс 2-й степени вредности и опасности [4].

Комплексные психофизиологические исследования позволяют отметить общую закономерность физиологических изменений в динамике смены как у проходчиков, так и бурильщиков. Однако наиболее выраженные и неблагоприятные изменения наблюдаются в большей степени у бурильщиков, чем у проходчиков. Это подтверждается тем, что на фоне сниженного уровня субъективной оценки своего общего состояния у бурильщиков в большей степени выражено снижение в динамике смены уровня «самочувствия», особенно в конце работы, чем у проходчиков. У бурильщиков, в отличие от проходчиков, отмечается выраженное напряжение регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы. В динамике рабочего дня была констатирована гипертензивная реакция у группы бурильщиков, в то время как у проходчиков уровни артериального давления практически не изменяются в течение смены. Кроме того, непосредственно на рабочих местах частота сердечных сокращений была достоверно выше у бурильщиков, чем у проходчиков. Следовательно, выполняемая работа в динамике рабочего дня для бурильщиков обходится «физиологически дороже», чем для проходчиков.

Чрезмерные физические нагрузки и частые вынужденные нерациональные рабочие позы вызывают состояние перенапряжения опорно-двигательного аппарата у проходчиков и бурильщиков. У бурильщиков, в сравнении с проходчиками, выявляются более ранние признаки развивающегося утомления, которое носило более глубокий и выраженный характер, особенно в конце смены. У них также достоверно больше величина снижения показателей выносливости и максимальной мышечной работоспособности в динамике смены. Установленные более высокая загрузка и тяжесть труда бурильщиков по сравнению с проходчиками приводят у них к существенным и неблагоприятным изменениям в динамике рабочего дня в функциональных системах организма. Это позволяет прогнозировать более высокую заболеваемость у бурильщиков, чем у проходчиков.

У скреперистов время общей нагрузки несколько ниже, чем у бурильщиков и проходчиков. Установлено, что время скреперования составляло всего 37%, но в процессе работы скреперисты значительное время затрачивали ещё и на вспомогательные работы (дробление негабаритов – 21,7%, увязывание троса, ремонт лебёдки – 16,7%). Более тяжелые физические нагрузки при вспомогательных видах работ, в частности, при дроблении негабаритов ручной кувалдой приводят к некоторому повышению мощности внешней работы у скреперистов (29,6–31,8 Вт) и тяжесть труда скреперистов по совокупности всех факторов трудового процесса соответствовала – III классу 2-й степени вредности. Напряжённость труда у них по выраженности наибольшего числа факторов трудового процесса относится ко II классу («допустимый»), но по эмоциональному напряжению (риск для собственной жизни) – к III классу 2-й степени вредности и опасности.

Проведенные в динамике рабочего дня психофизиологические исследования скреперистов позволили установить, что уровни показателей «самочувствия», «активности» и «настроения» у скреперистов в течение смены снижались, наблюдалось выраженное напряжение регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы. Выполняемая скреперистами работа сопровождается существенным повышением частоты сердечных сокращений в динамике смены и особенно при дроблении негабаритов. Изменения показателей сердечно-сосудистой системы связаны с интенсивным физическим трудом при отсутствии достаточного по продолжительности отдыха.

Исследования нервно-мышечного аппарата обеих рук скреперистов показали, что у них наблюдается чёткое снижение показателей выносливости и максимальной мышечной работоспособности в середине и, особенно, в конце рабочей смены. Отсутствие чётко обоснованных рациональных режимов труда и отдыха этой группы горнорабочих способствует раннему развитию утомления, существенному напряжению нервно-мышечного аппарата и механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы. В результате может развиться состояние «перенапряжения» как отдельных физиологических систем, так и организма в целом, и привести к развитию патологии.

На карьерах у машинистов одноковшовых экскаваторов имело место повышенное артериальное давление (АД) – 150/90, которое связывают с комбинированным воздействием шума и вибрации, а также нервно-эмоциональным напряжением, связанным с характером работы. У машинистов роторных экскаваторов, машинистов по погрузке и помощников машиниста, характер труда которых соответствует операторскому труду, с незначительными элементами физического напряжения (переключение рычагов, нерациональная рабочая поза и др.), сдвиги со стороны частоты пульса, максимального и минимального АД незначительны.

Широкое применение при подземной и открытой добыче полезных ископаемых самоходного высокопроизводительного оборудования изменяет характер труда человека. Работа машинистов по обслуживанию этих механизмов приводит к развитию признаков напряжения нервной системы, связанных с управлением машин в специфических условиях горных выработок. Наиболее высокий уровень активации центральной нервной системы имеет место у машинистов роторных экскаваторов, что связано с переработкой большого объёма информации, со значительным числом объектов одновременного наблюдения и большой ответственностью как старшего по смене [5]. У горнорабочих, занятых управлением и обслуживанием высокопроизводительных машин и механизмов, наблюдается существенное влияние условий и характера труда на функциональное состояние в процессе работы, обусловленное определённой взаимосвязью в системе «человек-машина». В этой связи весьма актуальна проблема перехода многих горнодобывающих предприятий, занятых открытой добычей, на 12-часовую рабочую смену. Увеличение продолжительности смены, графиков работы было проведено без физиолого-гигиенических обоснований, а принято работодателями по экономическим показателям, по «просьбе трудящихся».

Для оценки работоспособности, тяжести, напряжённости и безопасности с точки зрения здоровья работника в изменённых условиях необходимо проведение глубоких профессиографических и психофизиологических исследований на различных предприятиях, расположенных в разных климато-географических районах. Требуется оценить уровень работоспособности, степень утомляемости в течение 12 часов рабочей смены у работников разных профессиональных групп и, особенно, у водителей автосамосвалов при доставке горной массы по серпантинам. Необходима оценка психофизиологических показателей не только во время рабочей смены, но и после отдыха с установлением уровней состояния напряжения как отдельных систем организма, так и организма в целом. При этом следует отметить, что обоснование и определение величин предельно допустимых концентраций вредных веществ, уровней физических факторов рабочей среды проводилось с учётом восьмичасовой рабочей смены. При этом у проходчиков, в сравнении с ГРОЗ, выявляются более ранние признаки развивающегося утомления, которое имело более глубокий и выраженный характер, особенно к концу смены. Существенное напряжение нервно-мышечного аппарата и механизмов регулирования сердечно-сосудистой системы, которое зависит не только от характера труда рабочих, но и от отсутствия чётко обоснованных рациональных режимов труда, приводит к развитию профессиональной и производственно-обусловленной патологии.

Развитие перенапряжения различных систем организма, отделов опорно-двигательного аппарата рабочего, вынужденного поддерживать неудобную или очень неудобную позу, непосредственно зависит от времени пребывания в данной позе, а у шахтёров эти состояния поддерживаются непрерывно на протяжении всей рабочей смены. Значительное суммарное время пребывания работника в неудобной рабочей позе является одним из факторов, способствующих развитию перенапряжения в различных звеньях опорно-двигательного аппарата, часто в шейно-грудном и пояснично-крестцовом отделах позвоночника, и развитию заболеваний профессионального генеза (радикулопатии, плекситы, миофасциты и др.). Перенапряжение нервно-мышечной системы или опорно-двигательного аппарата возникает в результате слишком интенсивных или длительных усилий (напряжений) при условии недостаточного отдыха. Как известно, в последние годы в структуре профессиональной заболеваемости на горных предприятиях и, особенно на карьерах, имеет место рост числа заболеваний, связанных с воздействием физических перегрузок и перенапряжением отдельных органов и систем. По данным официальных материалов Роспотребнадзора РФ, при добыче полезных ископаемых удельный вес этих заболеваний в 2010 г. составлял – 41,83% (в 2009 г. – 48,55%) [6]. Из них на предприятиях по добыче топливно-энергетических ресурсов (уголь) соответственно – 87,71% (88,15%). Ведущими нозологическими формами в структуре заболеваний физических перегрузок и перенапряжения отдельных органов и систем являются: пояснично-крестцовая радикулопатия, переартрозы, формирующие остеоартрозы, полиневропатии. При добыче полезных ископаемых – удельный вес пояснично-крестцовой радикулопатии был наиболее высоким по сравнению с предприятиями других видов экономической деятельности и составлял 50,92% (2009 год – 62,75%).

По данным проведённых нами исследований, заболевания от физических перегрузок и перенапряжения при подземных работах в 2010 г. составляли 15,8% от числа всех выявленных профессиональных заболеваний, а в 2011 г. имеет место их рост до 23,3%. При ведении открытых горных работ эти заболевания составляли соответственно – 15,1% и 17,3% и регистрировались у бурильщиков, экскаваторщиков, водителей автосамосвалов, имеющих средний стаж работы 23,1–25,2 года.

Профилактические меры должны включать физиолого-эргономические требования к снижению тяжести и напряжённости трудовых процессов, связанных с добычей полезных ископаемых, обслуживанием машин и механизмов:

  • при проектировании оборудования и технологических процессов для добычи полезных ископаемых с целью предотвращения утомления и перенапряжения физиологических функций организма работников показатели тяжести и напряжённости трудового процесса следует принимать в соответствии с критериями и классификацией рабочей среды и трудового процесса согласно Руководству Р 2.2.2006-05;
  • при организации бригадных форм выполнения шахтёрами работ необходимо предусматривать рациональное разделение и кооперирование труда: периодическое чередование разных видов труда с изменением рабочей позы и переключением физической нагрузки с одних мышечных групп на другие, замену более интенсивной работы на менее интенсивную, более высокого темпа – на менее высокий;
  • снижение тяжести труда производить в зависимости от конкретной организации труда путём механизации и автоматизации трудоёмких операций; изменения интенсивности работы; правильной организации рабочего места; смены видов деятельности; чередования производственных операций; введения рационального режима труда и отдыха; повышения уровня профессиональной подготовки;
  • организация рабочего места, основное и вспомогательное оборудование, органы управления, средства отображения информации, рабочие кресла, средства технологической и организационной оснастки при соблюдении общих эргономических требований должны обеспечить безопасность, быстроту и экономичность трудовых действий и технического обслуживания оборудования в нормальных и аварийных условиях;
  • органы управления необходимо разместить на оборудовании с учётом их важности и частоты использования, и они должны соответствовать эргономическим требованиям действующих нормативов к рабочему месту при выполнении работ сидя, стоя, а также к производственному оборудованию;
  • продолжительность ежедневного отдыха между сменами должна быть вдвое больше продолжительности работы. Меньший отдых (но не менее 8 час.) допустим только при чрезвычайных ситуациях (аварийные работы).

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Мохначук И.И. Российский независимый профсоюз работников угольной промышленности – защитник интересов шахтёров России // Горная промышленность. – 2011. № 5(99), С. 10–19.
  2. Плакиткина Л.С. Интенсификация инновационного процесса в угольной промышленности России // Горная промышленность. 2011. № 3(17). С. 4–10.
  3. Чеботарёв А.Г. Интегральная оценка условий труда горнорабочих при подземных работах // Бюллетень научного совета «Медико-экологические проблемы работающих». М: 2003. № 1. С. 33–36.
  4. Чеботарёв А.Г., Матюхин В.В., Наумова А.П. Физиолого-гигиеническая характеристика условий труда горнорабочих россыпных шахт Крайнего Севера // Медицина труда и промышленная экология. – 1994. № 12. С. 7–9.
  5. Борисенкова Р.В., Махотин Г.И. Труд и здоровье горнорабочих. М. – 2001. 316 с.
  6. О состоянии профессиональной заболеваемости в Российской Федерации в 2010 году // Информационный сборник статистических и аналитических материалов Роспотребнадзора. М. 2011 С. 76.
Ключевые слова: угольной, труд, работников, мероприятия, проведены, безопасности

Журнал "Горная Промышленность" №4 (110) 2013, стр.66