Способ определения концентраций компонентов пыли в воздухе при пневмозаряжении скважин игданитом Советский патент 1991 года по МПК G01N15/00 

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано в цветной и черной металлургии, в геологии и угольной промышленности при определении загрязненности воздуха пылью взрывчатых веществ.

Цель изобретения - увеличение точности и достоверности определения концентраций пыли в воздухе за счет определения концентраций аэрозолей дизельного топлива и породной пыли в процессе заряжения и установления размеров зоны пробоотбора в зависимости от пылевыделения.

Способ осуществляется следующим образом.

До начала заряжения взвешивают чистый фильтр (первый вес), через который при пневмозарядке аспирируют воздух, загрязненный пылью породы и игданита, выбрасываемой из устья скважины струей сжатого воздуха через кольцевой зазор между зарядной трубкой и стенками скважины. Заряжение проводят при давлении сжатого воздуха 0.4-0,5 МПа. Пробы отбирают в течение всего процесса заряжения вдоль оси скважины внутри конуса факела струй воздуха, вытекающих из скважины, на расстоянии от устья скважины, равном длине выброса факела струй воздуха при угле их раскрытия 9-10°. При этом патрон с фильтONGO

to Os

Јь

ром устанавливают так, что угол между плоскостью всасывания патрона и осью скважины составлял 60-70°.

Затем взвешивают фильтр с уловленной игданитной и породной пылью (второй вес). Общую навеску этой пыли устанавливают по разности между вторым и первым весами и определяют концентрацию пыли в воздухе в процессе заряжения скважин согласно формуле

г 103(m2 -mi )

0)

где С - концентрация пыли в воздухе в процессе заряжения, мг/м3;

ГП2 - масса фильтра с пылью игданита и породной пылью, мг;

ггм - масса чистого фильтра, мг;

V - расход воздуха, просасываемого через фильтр, л/мин;

т- продолжительность отбора пробы, мин.

Уловленное дизельное топливо экстрагируется с фильтра бензином марки Б-70, отфильтрованным прежде через любую бумагу. Для этого сложенный вчетверо фильтр (загрязненной стороной вовнутрь) помещают в сосуд с 10-12 мл бензина и выдерживают его в условиях смывов в течение 20-25 мин до полного растворения дизельного топлива,. После экстракции дизельного топлива фильтр высушивают при 50-55°С в тече- ние 1 ч в .термостойком стакане, помещаемом в сушильный шкаф. После удаления растворителя (бензина) фильтр охлаждают в эксикаторе при комнатной температуре до достижения постоянной массы, определяемой повторным взвешиванием (третий вес). Навеску дизельного топлива определяют по разности между вторым и третьим весами фильтра. Далее фильтр помещают в мерную колбу емкостью 50 мл, в которую наливают 25 мл дистиллированной воды, закрывают притертой пробкой и оставляют до полного растворения аммиачной селитры. Предварительно вносят в колбу 2-3 капли этилового спирта для улучшения смачиваемости фильтра водой. После полного растворения селитры объем жидкости доводят до метки сосуда, добавляя воду.

После экстракции аммиачной селитры производят удаление растворителя (воды) с фильтра путем испарения при 50-55°С в сушильном шкафу в течение 1 ч. Затем фильтр охлаждают в эксикаторе в условиях комнатной температуры и влажности до постоянной массы, определяемой путем его очередного взвешивания (четвертый вес). Взвешивание проводят на весах с погрешностью 0,005 мг. Навеску аммиачной селитры находят по разности между результатами двух последних взвешиваний фильтра (четвертого и третьего весов). Пользуясь навесками дизельного топлива и аммиачной селитры, полученными путем экстракции этих веществ с фильтра соответствующими растворителями, определяют концентрации аэрозолей дизельного топлива Сдт и пыли

аммиачной селитры Сас в воздухе (в мг/м повыражению(1), где для аэрозолей дизельного топлива: та - масса фильтра с игданитной и породной пылью, мг; гти - масса фильтра после экстрагирования дизельного

.топлива бензином, мг; а для пыли аммиачной селитры: та - масса фильтра после экстрагирования дизельного топлива, мг; mi - масса фильтра после отделения аммиачной селитры (после обработки фильтра дистиллированной водой, его высушивания и охлаждения), мг.

Концентрацию породой пыли Спп (в мг/м3) в воздухе находят согласно формуле

Спп С - Сдт - Сас

Пример. Исследования пылевого режима проводят при заряжении игданитом скважин диаметром 100 м. Для заряжения используют нагнетательный пневмозарядник ЗМК-1 с зарядными трубками диаметром 24 м. Давление сжатого воздуха при заряжении равно 0,5 МПа. Пробы воздуха отбирают внутри конуса факела струй воздуха, вытекающих из скважин, на

расстоянии от устья скважин, равном длине выброса струй воздуха. Угол их раскрытия составляет 10°. Применяют фильтр АФА-ВП. Расход просасываемого через него воздуха V 20 л/мин, время пробоотбораг 20мин.

По результатам взвешивания фильтра с пробой, отобранной в процессе заряжения, определяют общую навеску пыли игданита и породы

Am m2-mi 126,0- 119,6 6,4 мг.

Концентрация пыли в воздухе в процессе заряжения скважин

С 12°0 16.0 мг/м3. После отделения дизельного топлива

бензином, высушивания и охлаждения фильтра, его взвешивают (масса 125,6 мг) и определяют навеску дизельного топлива

AmAT m2- mi 126,0- 125,6 0,4мг.

Концентрация аэрозолей дизельного топлива в воздухе

Сдт -

1.0м,/м3.

Гдт 20 -20 После обработки фильтра дистиллированной водой, высушивания и взвешивания

фильтра (масса 121,8 мг) находят навеску аммиачной селитры

Д mac та - mi 125,6 - 121,8 3,8 мг.

Концентрация пыли аммиачной селит-. ры в воздухе

Сас 2°о.2б8 9 5мг/м3 Концентрация породной пыли в воздухе Спп С - СДт - Сас 16,0 -1,0 - 9,5 5,5 мг/м3. Формула изобретения Способ определения концентраций компонентов пыли в воздухе при пневмоза- ряжении скважин игданитом, включающий отбор пыли аспирацией запыленного воздуха через патрон с фильтром в течение пыле- образующего процесса вне зоны действия

отработанного воздуха, поступающего из заряжаемой полости, определение общей массы уловленной пыли и ее концентрации, экстрагирование дизельного топлива с

фильтра 10 мл бензина в течение 20 мин, а аммиачной селитры в 25 мл дистиллированной воды и вычисление концентрации компонентов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и достоверности определения концентрации пыли в воздухе путем установления размеров зоны пробоотбора, пробы отбирают вдоль оси скважины внутри конуса факела вытекаю- щих,,струй воздуха на расстоянии, равном

длине выброса факела струй воздуха, при угле расширения конуса 9-10°.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано в цветной и черной металлургии, в геологии и угольной промышленности при определении загрязненности воздуха пылью взрывчатых веществ. Цель изобретения - увеличение точности и достоверности определения концентраций пыли в воздухе за счет определения концентраций аэрозолей дизельного топлива и породной пыли в процессе заряжения и установления размеров зоны пробоотбора. Указанная цель достигается тем. что пробы воздуха отбирают в течение всего процесса заряжения вдоль оси скважины внутри конуса факела вытекающих струй воздуха на расстоянии от плоскости заряжаемой скважины, равном длине выброса факела струй воздуха, при угле их раскрытия 9-10°, и по значениям соответствующих навесок,полученных данным способом, определяют концентрацию породной пыли в воздухе. у Ё