Способ определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхности Советский патент 1992 года по МПК E21F3/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхности горных выработок, при разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхности, включающий определение относительной влажности возг духа над поверхностью увлажненных гигроскопических водорастворимых минералов, помещенных в специальную камеру.

Известен также способ определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхности, включающий высушивание навески гигроскопических водорастворимых минералов, пропускание вдоль ее воздуха с относительной влажностью 25-100%, определение исходной относительной влажности воздуха и количества адсорбированной навеской минералов влаги,

Однако оба известных способа характеризуются низкой достоверностью, поскольку значения критической влажности воздуха ограждающих поверхностей принимают на основании данных , полученных при изучеч ел

W

ел ел

нии гигроскопических свойств отдельных минералов.

Целью изобретения является повышение достоверности определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие повёрхТйо сти; за счё т измерения параметров, характеризующих гигроскопические свойства ограждающих поверхностей, непосредст- венно в шахтных условиях их функционирования.

Использование предлагаемого способа Позволяет значительно увеличить надежность исходных данных для расчетов тепло- массообменйых процессов в горных выработках с гигроскопическими водорастворимыми ограждающими поверхностями.

Поставленная цель достигается тем, что скорость движения воздуха поддерживают постоянной, дополнительно измеряют количество легких отрицательных аэроионов, строят графическую зависимость легких аэроионовототносительной влажности воздуха в логарифмической системе координат и по точке перегиба находят критическую относительную влажность воздуха для обдуваемой им поверхности, причем измерения количества легких отрицательных аэроионов производят на участке с развитым турбулентным потоком при скорости движения воздуха, не превышающей величину критической скорости по срыву пыли, и температуре воздух равной температуре ограждающих поверхностей.

Выбор легких отрицательных аэроионов в качестве индикатора гигроскопичности ограждающих поверхностей при изменении относительной влажности омывающего их создуха объясняется большей чувствительностью легких отрицательных аэроионов к изменениям микроклиматических условий и тепломассообменным процессам, чем, например, легких положительно заряженных аэроионов.

На фиг.1 изображена схема по определению критической влажности воздуха гигроскопическихводорастворимыхограждающих поверхностей горной выработки.

Способ осуществляют следующим образом

В сквозной горной выработке 1 с гигроскопическими водорастворимыми ограждающими поверхностями 2, последовательно соединенной с горной выработкой 3, устанавливают счетчик легких отрицательных аэроионов 4, а в горной выработке 3 - вла- гогенераторб для влагонасыщения воздуха, проходящего по выработкам 3 и 1,

Счетчик аэроионов 4 устанавливают за местным сопротивлением (сопряжением выработок 1 и 3) по ходу вентиляционной струи воздуха на участке с развитым

турбулентным потоком

Влагогенератор 5 размещают от счетчика аэроионов на расстоянии, включающем длину участка смешения потока воздуха с влагой, выделяемой влагогенератором

0 Оомеш), длину участка воздухоподготовки (подк) и длину участка восстановления воздушного потока Овосст), деформированного местным сопротивлением.

Длину участка воздухоподготовки при5 нимают по условию стабилизации тепло- массообменных процессов и выравнивания температуры воздуха, поступающего в выработку 1, с температурой ограждающих поверхностей 2.

0Измерения относительной влажности

воздуха в горной выработке в пределах 25- 100% производят через интервалы времени, достаточные для перемещения воздуха от влагогенератора 5 до места установки

5 счетчика ионов 4, протекания переходных процессов тепло-массообмена и последующего определения количества легких отрицательных аэроионов

При этом воздух пропускают вдоль ог0 раждающих поверхностей с постоянной скоростью, не превышающей величину критической скорости воздуха при срыве пыли, тем самым исключают нейтрализацию легких отрицательных аэроионов пылью. Опре5 деление количества легких отрицательных аэ роионов производят при условии стабилизации относительной влажности воздуха после каждого очередного ее изменения, для чего относительную влажность воздуха

0 определяют в начале и конце выработки 1

По окончании измерений количества легких отрицательных аэроионов и определения соответствующих данному периоду времени значений относительной влажно5 сти воздуха в горной выработке 1 в логариф- мической системе координат строят графическую зависимость количества легких аэроионов от относительной влажности воздуха и по точке перегиба находят крити0 ческую влажность воздуха для обдуваемых им поверхностей.

Опытные данные по определению критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограж5 дающие поверхности, приведены на фиг.З (сильвинитовая горная порода) и фиг.2 (кар- наллитовая горная порода), где N - количество легких отрицательных аэроионов, (р - относительная влажность воздуха.

Формула изобретения

1 Способ определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхности, включающий пропускание вдоль ограждающих поверхностей воздуха с относительной влажностью25-100 % .определение относительной влажности воздуха в начале и конце выработки, отличающий- с я тем, что, с целью повышения достоверности, скорость движения воздуха поддерживают постоянной, дополнительно

змеряют количество легких отрицательных аэроионовГстроят графическую зависимость количества легких аэроинов от

относительной влажности воздуха в логарифмической системе координат и по точке перегиба находят критическую относительную влажность воздуха для обдуваемой им поверхности.

2. Способ поп.1,отличающийся тем, что измерения количества легких отрицательных аэроионов производят на участке с развитым турбулентным потоком при скорости движения воздуха, не превышающей величину критической скорости по срыву пыли и температуре воздуха, равной температуре ограждающих поверхностей.

Сущность изобретения: при повышенной влажности воздуха, омывающего водорастворимые поверхности, выше критической происходит резкое снижение устойчивости горных выработок Особенно важно знать значение критической влажности на стадии проектирования. Для ее определения измеряют количество легких отрицательных аэроионов непосредственно в атмосфере горной выработки Затем строят графическую зависимость количества отрицательных аэроионов от относительной влажности воздуха, имеющей точку перегиба. По координате точки перегиба определяют критическую влажность воздуха. Измерение количества легких отрицательных аэроионов производят при скоростях движения воздуха, обеспечивающих отсутствие срыва пыли, и температуре воздуха, равной естественной температуре водорастворимых минералов, слагающих эти поверхности, 1 з. п. ф-лы, 3 ил со с

+ + + -1- -fr 4

f fpCCf

tg

40

ss

за

10

. .

- .

+Т..-ь V+ +++++ + +

I. itО

Ј 4 Фиг. i

2

л.

го

b

Ь

Фцг.З

V г ° е#