CC BY
7
|— Коротко об авторах-
Лысов Л.А. - Московский государственный горный университет.
- © Г.А. Поздняков, Е.Л. Закутский,
2006
УДК 622.814: 622.807
Г.А. Поздняков, Е.Л. Закутский
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕЦИЗИОННЫХ ВЕСОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ПЫЛЕОТЛОЖЕНИЯ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ
Отложение угольной пыли в горных выработках наряду с выделением метана является одним из основных факторов, приводящих к аварийным ситуациям в угольных шахтах, так как угольная пыль на несколько порядков усиливает разрушающее действие взрывов. При этом если измерение концентрации метана в угольных шахтах производится современными средствами измерительной и вычислительной техники, то средства для измерения интенсивности пылеотложения не удовлетворяют современным требованиям, как в нормативном плане, так и технически.
159
В соответствии с [1] интенсивность пылеотложения в выработке должна определяться одним из следующих способов:
• По изменению средней концентрации витающей в воздухе пыли.
• По количеству пыли, отложившейся на полки (подложки).
Второй способ измерения интенсивности пылеотложения обладает рядом достоинств, по сравнению с первым:
• Получение более достоверных данных. [2]
• Отсутствие влияния химического и дисперсного состава пыли на результат измерения.
В настоящее время при определении интенсивности пы-леотолжения этим способом используется следующая последовательность операций:
• Металлические или пластмассовые подложки укла-ды-ваются на почве вдоль боков выработки в 10 м от лавы так, чтобы их открытые поверхности не были экранированы от вентиляционной струи элементами крепи или другими предметами.
• Пыль, собранная с подложек, взвешивается на технических весах.
• Интенсивность пылеотложения рассчитывается по формуле:
„ ^„Ъ•м . 3
р = 4,35--, г/м3 • сут, (1)
где Ь - ширина выработки по почве, м; М - масса осевшей на подложки пыли, г; Р - суммарная площадь подложек, м2; Б -площадь поперечного сечения выработки в свету, м2; 1 -время накопления пыли на полках, сутки.
Основными недостатками такого способа измерения интенсивности пылеотложения являются высокая трудоемкость и инерционность, связанные с необходимостью ручного сбора пыли с полок и взвешивания пробы на технических весах. Кроме того, при таком способе измерения отсутствует возможность непрерывного контроля интенсивности пылеотложения.
160
В этой связи актуальной является задача разработки автоматизированных средств контроля интенсивности пылеот-ложения с использованием измерения количества пыли, от-ло-жившейся на полки (подложки).
Одним из перспективных решений является разработка датчика интенсивности пылеотложения (ДИП) на основе прецизионных весов.
Датчик должен удовлетворять следующим требованием:
• Осуществлять непрерывное измерение массы пыли до 100мг с дискретностью 10 мг.
• Погрешность измерения прибора не должна превышать ±10%.
• Обеспечивать дистанционную передачу результатов измерения в виде стандартного аналогового сигнала 0,4-2,0В на поверхностный компьютерный комплекс.
• Отображать информацию на дисплее в виде текущего значения массы пыли на подложке (платформе весов), и значения интенсивности пылеотложения, рассчитанного по формуле (1).
• Осуществлять сигнализацию достижения установленного аварийного значения интенсивности пылеотложения.
На рис. 1 представлена функциональная схема ДИП.
I
161
Рис. 1. Функциональная схема датчика интенсивности пылеотло-жения на основе прецизионных весов: 1 - подземный блок; 2 - поверхностный блок
Исходя из предъявляемых требований, ДИП конструктивно должен выполняться в виде двух блоков - подземного и поверхностного, соединенных между через подземное вычислительное устройство (ПВУ).
Подземный блок должен содержать чувствительный элемент (датчик массы), усилитель-преобразователь сигнала датчика, модуль первичной обработки сигнала и жидкокристаллический дисплей. Усилитель-преобразователь формирует аналоговый сигнал постоянного тока, пропорциональный значению массы пыли, осевшей на платформе датчика.
Этот сигнал поступает на вход модуля первичной обработки сигнала который решает следующие задачи:
• Аналого-цифровое преобразование сигнала.
• Первичную математическую обработку сигнала.
• Передачу сигнала на жидкокристаллический дисплей.
• Цифро-аналоговое преобразование сигнала для передачи его на ПВУ.
Дисплей в составе подземного блока используется при калибровке и проверке датчика.
ПВУ входит в состав общешахтной системы мониторинга состояния рудничной атмосферы, например системы «Ми-кон» («Ингортех», Россия). ПВУ обеспечивает сбор данных с датчиков и дистанционную передачу их на поверхностный блок, который также является частью общешахтной системы мониторинга. В состав поверхностного блока входит модуль основной обработки и отображения информации (ООИ), который решает следующие задачи:
• Математическую обработку сигнала.
• Отображение информации в цифровом и графическом виде.
• Архивацию и хранение данных об интенсивности пылеотложения за длительный период времени.
162
Разработка автоматизированных средств измерения и контроля интенсивности пылеотложения на основе прецизионных весов является важнейшей задачей.
Использование датчиков, обеспечивающих непрерывный контроль интенсивности пылеотложения, даст возможность проведения оперативных и своевременных мероприятий по обеспыливанию воздуха и предупреждению взрывов угольной пыли.
Кроме того, непрерывный контроль и отображение процесса пылеотложения, а также наличие архивных данных позволит выявлять факторы, влияющие на интенсивность пылеотложения и оценивать эффективность мероприятий направленных на снижение интенсивности пылеотложения в выработках угольных шахт.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Правила безопасности в угольных шахтах. Книга 3. Инструкция по борьбе с пылью и пылевзрывозащите. - Липецк: Липецкое издательство, 1999. - 109 с.
2. Петрухин П.М., Нецепляев М.И. Комплекс мероприятий по пылевзрывозащите угольных шахт: Обзор/ЦНИЭИуголь. - М., 1982.
3. Клименко А.П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли. - М.: Химия, 1978.
|— Коротко об авторах-
Поздняков Г.А. - доктор технических наук,
Закутский Е.Л. - инженер,
ФГУП ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского.
УДК 622.4:622.814 А.Д. Витько
СНИЖЕНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА В ИСХОДЯЩИХ ПОТОКАХ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЖАЛЮЗИЙНЫХ РЕШЕТОК
настоящее время в очистных забоях Кузнецкого бас-
163
