АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА НА ШАХТАХ КАРАГАНДИНСКОГО УГОЛЬНОГО БАССЕЙНА С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты статистического анализа данных о несчастных случаях, произошедших на угольных шахтах Карагандинского бассейна за 13-летний период. Дано математическое описание зависимостей коэффициентов частоты и тяжести производственного травматизма от возраста и стажа работников. Полученные математические модели позволяют прогнозировать уровень и тяжесть несчастных случаев с учетом стажа и возрастных характеристик работников. Результаты исследования позволили выявить категории работников, которые наиболее подвержены рискам и разработать целевые меры по профилактике травматизма.

Ключевые слова: производственный травматизм, угольные шахты, возраст, стаж работы, математические модели, коэффициент частоты, коэффициент тяжести.

Актуальность. Современное развитие технологий и методов добычи полезных ископаемых приводит к появлению целого ряда социальных проблем, тесно связанных с вопросом адаптации человека к реальным условиям труда. В этом контексте проблема охраны здоровья работников угольной промышленности остается одной из самых актуальных. На сегодняшний день основной добыча угля из Карагандинского угольного бассейна по большей части осуществляется подземным способом. Актуальной проблемой добычи угля подземным способом остается травматизм и безопасность труда работников угольных шахт. Об этом свидетельствует ежегодная статистика по производственному травматизму в Карагандинской области, где лидирующую позицию по пострадавшим занимает угольная промышленность [1].

Формирование безопасности на угольных шахтах играет важную роль в экономическом развитии предприятия. Этот процесс на производстве осуществляется с помощью двух взаимосвязанных и последовательно выполняемых этапов работы: анализа условий труда и разработки по результатам анализа методов защиты человека от опасностей. При анализе условий труда большое внимание уделяется несчастным случаям на производстве и причинам их возникновения. На основе различных методов анализа травматизма планируются возможные варианты защиты человека от воздействия вредных и опасных производственных факторов.

В условиях бурного развития и появления новой техники трудовая деятельность человека становиться все более сложной и напряженной. Изменение условий труда, за которыми не поспевает биологическая перестройка организма человека, обуславливают возникновение целого ряда негативных явлений. Роль человеческого фактора в возникновении несчастных случаев высока [2-7]. Он проявляется через привыкание к опасности, игнорирование работником правил безопасности из-за некомпетентности, отсутствия опыта или необходимых навыков. Если работник не обладает достаточными способностями и знаниями по определенному виду деятельности, то он чаще будет допускать ошибки в своих действиях, что может привести к аварийной ситуации или производственной травме. Опыт и знания работника зависят от его стажа работы, а со стажем работы связан возраст человека. Поэтому исследования взаимосвязи между возрастом, стажем и показателями травматизма являются актуальными.

Авторами данной статьи проведены анализ и статистическая обработка данных по производственному травматизму, произошедшего на шахтах Карагандинского угольного бассейна. Целью исследования являлось установление математических зависимостей коэффициентов частоты и тяжести травматизма от возраста и стажа работников.

Материалы и методы исследования. Для анализа причин и видов производственного травматизма был произведен сбор исходных данных, необходимых для исследования, за период с 2010 по 2023 годы. Для установления парных зависимостей применялись методы математического моделирования и корреляционного анализа. Моделирование парных зависимостей проводилось при помощи программы «IBM SPSS Statistics v.26.0 IF006». Выбор окончательного вида уравнения осуществлялся по максимуму коэффициента корреляции (r) и наименьшему значению среднеквадратичного отклонения (σ).

Результаты исследования. Для исследования влияния на уровень и тяжесть производственного травматизма стажа работы по данной профессии и возрастных характеристик работника была собрана и обработана информация по травматизму произошедшего на шахтах Карагандинского угольного бассейна за период с 2017 по 2023 годы. Были изучены материалы по 162 пострадавшему. В ходе исследования была проведена группировка исходных данных по возрасту и стажу работы пострадавших, рассчитаны коэффициент частоты травматизма на 1000 работников и коэффициент тяжести, в результате чего получены таблицы 1 и 2.

Таблица 1.

Уровень и тяжесть производственного травматизма в разрезе стажа

Таблица 2.

Уровень и тяжесть производственного травматизма в разрезе возраста

Из таблицы 1 видно, что при группировке выборки по стажу максимальная частота травм наблюдается среди работников со стажем 1-5 лет. Данные работники ввиду своей некомпетентности, недостаточного практического опыта, отсутствия навыков безопасного ведения работ чаще допускают нарушения требований безопасности, неправильно оценивают опасные ситуации и принимают некорректные решения в своих действиях, что приводит к росту травматизма. С увеличением стажа до 25 лет уровень производственного травматизма снижается. Данный факт объясняется тем, что человек с большим стажем работы более профессионально действует в опасной ситуации, меньше совершает ошибочных действий и умело предпринимает действия по избеганию опасных факторов. Возрастание частоты при стаже более 25 лет связано с привыканием человека к опасностям, в результате чего снижается уровень внимания и контроля за своими действиями. Кроме того, средний возраст у данной категории работников составляет более 55 лет, когда могут снижаться острота зрения, быстрота реакции на опасный фактор, ухудшение координации движений и другие физиологические функции человека, которые приводят к травматизму. Распределение уровня тяжести производственных травм по стажу особой динамики не показало, значения находятся примерно на одном уровне, снижаясь или повышаясь на небольшие значения

По данным таблицы 2 видно, что коэффициент частоты производственного травматизма среди самой молодой категории составляет 2,297. Данная категория работников склонна к недооценке опасных ситуаций на производстве и повышенному риску, что и приводит к травматизму. Коэффициент частоты с возрастом снижается и имеет минимальное значение среди работников от 41 до 45 лет, у работников после 45 лет частота травм постепенно начинает увеличиваться, и в последней возрастной категории достигает максимального значения по всему распределению. К данной категории относятся работники с опытом работы более 25 лет, которым характерно привыкание к опасным ситуациям и как следствие пренебрежение требованиями безопасности. Из распределения коэффициента тяжести травм по возрасту пострадавших видно, что тяжесть травм минимальна среди молодых работников, далее она увеличивается и имеет максимальное значение в возрастных категориях 36-40 лет и 56-60 лет. В этом возрасте восстановительные процессы в организме более замедлены, чем у молодых работников, и при любом виде травм человеку требуется больше времени на восстановление, что приводит к увеличению дней нетрудоспособности.

Для математического описания полученных результатов статистического анализа производственных травм разработаны парные зависимости уровня и тяжести производственного травматизма от возраста пострадавших.

Моделирование всех парных зависимостей в данной работе, а именно зависимость уровня и тяжести несчастных случаев от возраста, стажа и временных характеристик проводилось при помощи программы «IBM SPSS Statistics v.26.0 IF006». Выбор окончательного вида уравнения осуществлялся по максимуму коэффициента корреляции (0,7 ≤ r ≤ 1) и наименьшему значению среднеквадратичного отклонения (σ ≤ 20%).

В результате проведенных расчетов по программе «IBM SPSS Statistics v.26.0 IF006» определены уравнения зависимостей коэффициентов частоты и тяжести от стажа работы пострадавших (s). По данным таблицы 1 построена математическая модель зависимости коэффициента частоты производственного травматизма от стажа работы, которая имеет вид параболической функции:

                                                         (1)

где s – среднее значение стажа пострадавших, лет.

Коэффициент корреляции (r) данной зависимости равен 0,91. Что свидетельствует о наличии сильной связи между изучаемыми параметрами. Среднеквадратичное отклонение σ =39,2%, т.е. полученная математическая модель является хорошей. На рисунке 1 представлен график полученной зависимости, по которому видно, что расчетные значения коэффициента частоты и имеют незначительное отклонение от фактических. Это свидетельствует о том, что полученная математическая модель достаточно точно описывает изучаемый процесс.

Рисунок 1. Зависимость коэффициента частоты производственного травматизма от стажа работы К_ч(s)

По данному графику видно, что с увеличением стажа работы, уровень производственного травматизма снижается, при 21-25-летнем стаже работы - он минимальный. Но с категории стажа 26-30 лет и выше частота травм начинает расти. Область допустимых значений (ОДЗ) аргумента в полученной математической модели лежит в пределах от 0 до 40 лет. Ограничение до 40 лет объясняется тем, что на исследуемых шахтах максимальный стаж работы по определенной профессии не превышал 40 лет. При этом значение функции будет изменяться в пределах .

Построение математической модели по данным таблицы 1 и при помощи программы «IBM SPSS Statistics v.26.0 IF006» для коэффициента тяжести производственного травматизма по стажу работы не дало никаких результатов из-за отсутствия как таковой зависимости между исследуемыми показателями, о чем свидетельствуют данные таблицы 1. Коэффициент тяжести травматизма распределяется по всем категориям стажа с небольшими отклонениями и не имеет тенденций ни к снижению, ни к росту.

Парные зависимости показателей травматизма от возраста (v) имеют параболическую зависимость следующего вида:

                                                      (2)

                                               (3)

где v – это средний возраст пострадавших, лет.

Полученные математические зависимости свидетельствует о том, что на частоту и исход несчастного случая возраст человека практически не имеет влияния. Данные зависимости имеют среднеквадратичные отклонения (σ) 55,8% и 57,93% соответственно, и коэффициент корреляции (r) равен 0,493 и 0,463 соответственно, что характеризует среднюю связь (умеренную) между изучаемыми параметрами. При увеличении возраста работника расчетные показатели травматизма K_Ч(v) и K_Т(v) по формулам (2) и (3) увеличиваются, т.е. риск травматизма у работников более старшего возраста выше.

Заключение. В статье представлены результаты исследований показателей травматизма, произошедшего на шахтах Карагандинского угольного бассейна. В ходе исследования получены математические модели, позволяющие прогнозировать уровень и тяжесть несчастных случаев с учетом стажа и возрастных характеристик работников.

Зависимость коэффициента частоты производственного травматизма от стажа работников описывается параболической зависимостью. Коэффициент корреляции свидетельствует о наличии тесной связи между параметрами. Установлено, что производственные травмы наиболее распространены среди молодых специалистов в начале их трудовой деятельности. Это связано с отсутствием опыта и халатным отношением к требованиям безопасности. При увеличении стажа до 25 лет коэффициент частоты несчастных случаев снижается, а с 26 лет и выше частота травм опять начинает расти, т.к. у работников данной категории со временем происходит адаптация к потенциальным угрозам несчастного случая и существующим рискам.

Результаты математического моделирования показали, что на коэффициент тяжести производственного травматизма стаж работы не оказывает влияния. Влияние возраста на показатели травматизма описывается параболической зависимостью, коэффициент корреляции свидетельствует о наличии связи между параметрами средней силы. Установлено, что при увеличении возраста показатели травматизма увеличиваются, т.е. риск травматизма у работников более старшего возраста выше.

Для снижения уровня травматизма на рабочих местах рекомендуется распределять трудовые функции с учетом возраста и стажа, осуществлять индивидуальные подходы к условиям труда для работников старшего. Например, на менее интенсивные, сложные и опасные работы направлять сотрудников старшего возраста с учетом их физических и физиологических возможностей. Молодым и малоопытным работникам рекомендуется выполнять производственные задачи в сопровождении наставника, который может контролировать, корректировать действия и делится своим опытом. Для уменьшения количества несчастных случаев также рекомендуется усилить проведение инструктажей по охране труда, чаще проводить обучения безопасным методам и приемам выполнениям работ, стажировки на рабочих местах и проверки знаний по вопросам безопасности и охраны труда.

Полученные математические модели позволяют прогнозировать уровень и тяжесть несчастных случаев с учетом стажа и возрастных характеристик работников.

Список литературы:

1. Концепция безопасного труда в Республике Казахстан на 2024–2030 годы. Постановление Правительства Республики Казахстан от 28 декабря 2023 года № 1182 URL:  https://adilet.zan.kz/rus/docs/P2300001182 (дата обращения: 23.01.2025)
2. Попов Г.Г., Абезин Д.А. Оценка влияния человеческого фактора на безопасность труда в АПК // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2018. –  № 1 (49). –  С.291-297.     
3. Аксенов В.А., Завьялов А.М., Завьялова Ю.В., Синякина И.Н. Роль человеческого фактора в обеспечении безопасности производственных процессов на транспорте // Вестник СНУ им. В. Даля. – 2013. – ч. 2. №18 (207). – С. 151-155.
4. Аксенов В.А., Завьялов А.М., Синякина И.Н., Завьялова Ю.В. Оценка влияния человеческого фактора на надежность производственных процессов и технических систем железнодорожного транспорта // Наука и техника транспорта. – 2019. – № 2. – С. 120-125;
5. Ковальская Н.О., Кулешов В.В., Сердюк В.С., Бакико Е.В. Шкалирование параметров влияния человеческого фактора на уровень профессионального риска на объектах машиностроения // Омский научный вестник. – 2020. – №6 (174). – С. 15-21.
6. Кулешов В.В., Ковальская Н.О., Бакико Е.В., Сердюк В.С. Количественная оценка влияния человеческого фактора на уровень профессионального риска // Научно-технический журнал ВЕСТНИК. – 2021. – №2. – С. 47-54.
7. Котлярова Л.Н. Психофизиологические возможности человека-оператора в экстремальных условиях деятельности // Личность в экстремальных условиях и кризисных ситуациях жизнедеятельности. 2019. – № 9. – С. 22-28.