Устройство централизованного контроля шахтной атмосферы Советский патент 1989 года по МПК E21F1/00 

т, Ci + m,C, + m,Cj+, . . . ,+ m,C,- m,C + ,,

m, , + m,-t-,..., + m -ь m, + m, тЛС, + Сг + Cj +,..., + + С , + С,,,, m(n -t- ту

(3)

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить точность контроля за счет увеличения представительности и уменьшения транспортного запаздывания при одновременном упрощении устр-ва. Для этого соединенный с одним концом воздухопровода 4 элемент для забора шахтного воздуха выполнен в виде трубы (Т) 1 с заглушенным торцом (ЗТ) 12. На поверхности Т 1 на одинаковом расстоянии друг от друга выполнены отверстия 3. Их диаметр уменьшается по мере их удаления от ЗТ 2. Диаметр отверстий рассчитывают по ф-ле Sn l-|( ;S2), где S - диаметр Т 1, 5„,, 5„- диаметры соответственно (л-1)-го и п-го отверстий от торца 2. Второй конец воздухопровода 4 через влагоотделитель 5 и насос-побудитель 6 соединен насадкой 7 с газоанализатором 8, подключенным к диспетчерскому пункту 9. На поверхности Т 1 выполнены радиальные отверстия, в которых расположены воздуховоды. За счет выполнения отверстий в Т 1 с диаметром, рассчитанным по указанной ф-ле, насос-побудитель 6 по воздухопроводу 4 через насадку 7 подает в газоанализатор 8 из выработки воздух, концентрация метана в котором равна средней концентрации метана в выработке. Равенство всех расстояний между отверстиями 3 приводит к равномерному распределению точек отбора по высоте выработки и, следовательно, к снижению погрешности из-за сегрегации контролируемого газа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (О (Л

(С, -t- Сг + Сз +,..., + ,-ь C-v,+ ),

n-+ 1

Пример 2. Через каждое отверстие 2 просачивается в трубу 1 неодинаковое количество воздуха т фт1фтгФ,...,фтп- фтпФтп+ (4)

т. е. равна концентрации метана в выра- вследствие разного перепада давления в

ботке (идеальный контроль без по-трубе.

грешности).Средняя концентрация метана в выработке не изменилась и равна С согласно (2). Средняя же концентрация метана С в про- 2Q ходящем через насос-побудитель 6 воздухе определяется из выражения

т,С, + -)- m,,Cj +,..., + т„,,С„-1 + т„С + т,,,. С,,,

с ./s

га, -н т + mj -I-,..., + in,-i- m -i- m г,,,

При выполнении условия (4) С с тФС- Из приведенных примеров следует, что

и разность будет тем больше, чемконцентрация метана в проходящем через

дольше отличаются друг от друга коли-насос-побудитель б воздухе С равна кончества воздуха.центрации метана в горной выработке С

лишь при равных количествах засасываемого через разные отверстия воздуха. Это условие равных количеств выполняется лишь njpH выполнении условия (1). Это объясняется тем, что степень разрежения в трубе 1 у|меньшается по мере удаления от насоса- фбудителя 6 из-за того, что в трубу 1 через все отверстия 2 из выработки заса- сМвается рудничный воздух. Количество за с|асываемого через любое отверстие воздуха nin пропорционально произведению 5„УЛР„ где ДЯ„ - перепад давлений атмосферно- гэ и находящегося за отверстием Sn воздуха ЛРп Ро-РП (Ро - атмосферное давление). Для компенсации разных перепадов 4Р„ АРп-1,

IАР,,...,АЯп-1

I АР„ АР„+1,(6)

выраженных через (6), введена увеличение сечения отверстий 3 по мере удаления (XT насоса-побудителя 6.

I Таким образом, за счет выполнения ус- ловия (1) насос-побудитель 6 по воздухопроводу 4 через насадку 7 подает в газоанализатор 8 из выработки воздух, кон- Leнтpaция метана в котором С равна средней концентрации метана в выработке С. Ргавенство всех расстояний между отверсти- JJMH приводит к равномерному распределе- и(ию точек отбора по высоте выработки и, следовательно, к снижению погрешности из- сегрегации контролируемого газа, на- г(ример метана, окиси углерода и других, г|о высоте выработки. Одновременное выпол- Йение условий (1) и равенства всех рас- с|тояний между отверстиями снижает до минимума погрешность определения концентрации метана.

Максимальное повышение представитель- Ности контроля по сечению выработки в добычной лаве достигается, если труба 1 йыполнена прямолинейной и имеет высоту, {)авную мош,ности вынимаемого пласта, и установлена перпендикулярно плоскости про- с тирания пласта. Направление отверстий 3

в трубе 1 при этом не имеет существенного значения для достоверности (представительности) контроля.

Если необходимо с инаибольшей представительностью контролировать среднее содержание метана по длине горной выработки, трубу 1 выполняют прямолинейной и прокладывают вдоль выработки на уровне цоловины высоты выработки.

Формула изобретения

I 3. +S

где S - диаметр трубы;

,5„ - диаметры соответственно (п-)- го и п-го отверстий от заглушенного торца трубы.

Фиг. 2