Способ определения концентрации пыли в воздухе очистных забоев угольных шахт Советский патент 1989 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения запыленности воздуха в очистных забоях угольных шахт.

Цель изобретения - обеспечение эксгфессности определения концентрации пьши в воздухе очистных забоев.

На чертеже представлена номограмма для определения концентрации пыли в воздухе очистного забоя.

В основу способа положено явление самозаряжения угольной пыли при ее образовании в процессе разрушения

и отбойки угля в очистных забоях угольных шахт. При этом в заряженном пыпевом облаке частицы угольной пыпи несут преимущественно электрический заряд одного знака. При этом исследованиями и экспериментами установлено, что потенциал внутри пылевого облака относительно разрушаемого угольного пласта связан с концентрацией пьши в воздухе следующим математическим выражением:

W/WMM4

ч к-с-1,

Ч - потенциал внутри пыпевого облака, В;

00

СХ)

К - коэффи1Ц1ент пропорциональности, зависящий от марки угля, м /мг,В

С - концентрация угольной пыли (вес пыли в единице объема воздуха), мг/м ;

W - относительная влажность воздух в пылевом облаке, %;

WMMH - минимальное значение относительной влажности воздуха, при ко- торой заряд частиц не нейтрализуется, %.

Величина потенциала внутри пылевого облака достаточно велика и може достигать значений 5-10 кВ.

Значения К и WIHHH определяются маркой угля, т.е. зависят от его фи- зических параметров - плотности, дисперсности, диэлектрической проницаемости и других. Значения этих вели- чин получают экспериментально путем проведения предварительных измерений весовым (эталонным) способом с помощью фильтров. Затем для полученных величин К и W,v, строят номограмму зависимости потенциала If от концентрации угольной пыли С для разл1гчных значений влажности W.

Измерив в очистном забое потенциа пылевого облака и влажность воздуха, по построенной номограмме определяют запыленность воздуха.

Однократного определения величин К и W( для данного разрабатываемого угольного пласта достаточно, так как марка угля в его пределах постоянна физические свойства существенно не меняются.

Пример , В очистном забое, оборудованном механизированным комп- лексом, с помощью фильтров АФА и эжектррного аспиратора АЭРА отобраны пылевые пробы. Весовым способом определены концентрации пыли в воздухе. Одновременно с отбором проб в тех

же местах проведены замеры потен- . циала пылевого облака и влажности воздуха. По измеренным значениям данных параметров согласно формулы произведен расчет значений К и W методом наименьших квадратов. После чего строят номограмму зависимости потенциала f от концентрации пыли С для различной влажности воздуха W. Затем по мере подвигания очистного забоя проводится контроль запыленности воздуха путем измерения потенциала пылевого облака. Значения влажности берутся с ленты самопишущего

5

0

0

5

0 5

Q е

психрометра,установленного в выработке. По значениям if 0,6 кВ и W 40% по номограмме определяют концентрацию пыли в воздухе С 300 мг/м .

Для измерений потенциала используется электрометр искробезопас- ном исполнении, который заземляется в угольный массив. Пробник электрометра располагается на равном расстоянии от кровли и почвы выработки. В этих же точках измеряют психрометром и относительную влажность воздуха.

Сравнение результатов замеров с результатами определений весовым (эталонным) способом дало расхождение от 3 до 7 % при определении концентрации пыли в любых очистных забоях разрабатьшаемого пласта. Достоинством изобретения является обеспечение экспрессности измерения, получения результата непосредственно в очистном забое. Область применения изобретения ограничена величиной относительной влажности воздуха в забое 60%.

Формула изобретения

Способ определения концентраций пыли в воздухе очистных забоев угольных шахт, включающий отбор пылевых проб из атмосферы забоя и определение концентрации пьши в пробах в лабораторных условиях, отличающий- с я тем, что, с целью обеспечения экспрессности определения концентрации пыли в воздухе, одновременно с отбором пылевых проб в одном из очистных забоев измеряют потенциал внутри пылевого облака У и относительную влажность воздуха W, а затем, используя измеренные параметры, определяют из математического выражения

W/WMH

7 K-C-l коэффициент, характеризующий физические свойства угля разрабатьтаемого пласта К и минимальное значение относительной влажности воздуха в пылевом облаке ,, , при котором электрический заряд пылевых частиц не нейтрализуется, строят по полученным данным номограмму зависимости концентрации пыли С от f и W для данного пласта, а определение концентрации пыли в воздухе последующих очистных забоев пласта осуществляют с помощью этой, номограммы по измеренным в этих забоях значениям f и W.

,М6

ffOO

о rjf

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - обеспечение экспрессности определения концентрации пыли в воздухе. В одном из очистных забоев разрабатываемого пласта (П) одновременно с отбором пылевых проб для определения концентрации пыли (КП) известным весовым способом измеряют потенциал пылевого облака φ и относительную влажность воздуха W. Затем, используя измеренные параметры, рассчитывают коэффициент К, характеризующий свойства П и W_мин - минимальное значение относительной влажности воздуха в пылевом облаке, при котором электрический заряд пылевых частиц не нейтрализуется из выражения φ=K^.C^.E^-W/W_мин, где С - концентрация пыли в воздухе. Строят по полученным данным монограмму зависимости С от φ и W для данного пласта. Для последующих определений КП в данном и любом другом очистных забоях П осуществляют с помощью монограммы по измеренным значениям φ и W. Это обеспечивает экспрессность определения КП. Область применения изобретения по опытным данным ограничена величиной относительной влажности воздуха 60%. 1 ил.

Составитель А.Губайловский

Редактор Г.Волкова Техред М.Дидьж

Заказ 5405/35 Тираж 410Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Корректор В.Кабацки