Урок № 1 АГК Рудничный климат и требования к его

1
Урок № 1
АГК
Рудничный климат и
требования к его
параметрам
2
Климатические условия в горных выработках
характеризуются температурой, влажностью
и скоростью движения воздуха.
Рудничный воздух оказывает большое
влияние не только на самочувствие и
здоровье горнорабочих, но также на
безопасность и производительность
труда. В жарких забоях притупляется
реакция человека, а следовательно
возрастает вероятность травмирования.
3
Производительность труда может снизиться
на 30% и более.
Одним из основных факторов, влияющих на
температуру рудничной атмосферы, является
температура горных пород. Начиная с
глубины 25 – 30 м температура зависит от
температуры наружного воздуха- эта глубина
называется нейтральной зоной. Ниже этой
зоны Т0 пропорционально и коэффициент
пропорциональности называется
геометрическим градиентом, зависит это от
4
Теплопроводности пород и в различных местах
земного шара изменяется в пределах 2 -200 м /℃ ,
среднее значение его равно 33,3 м/℃ , в угольных
пластах он от 30 – 35 м / ℃.
Кроме температуры пород на температуру
рудничной атмосферы оказывают влияние:
1. Сжатие воздуха при движении в низ и разряжение
при движении в верх, ориентировочно при опускании
на 100 м сухой воздух нагревается на 1 ℃
2. Окисление пород
3. Процесс теплообмена между воздухом и водой, при
испарении воды Т0 воздуха
4. Тепловыделение при работе горношахтного
оборудования при работе ВМП на 2 -3 ℃, комбайна 10℃
5
. Сезонные колебания температуры наружного
воздуха, тепловыделение при взрывных работах и
пр.
По правилам ПБ, чтобы То воздуха в горных
выработках при 90 % не превышала 26 ℃, при
относительной влажности › 90 % 25℃ т. к.
самочувствие людей зависит не только от ℃ но и
от влажности.
В действующих горных выработках правилами
безопасности допускается:
5
6
53. Максимальная скорость воздуха в горных
выработках составляет:
а) в стволах и вентиляционных скважинах с подъемными
установками,
предназначенными только для подъема работников в аварийных
случаях,
вентиляционных каналах ............................................ 15 м/с;
б) в стволах, предназначенных только для спуска или подъема
грузов
................................................................... 12 м/с;
в) в кроссингах трубчатых и типа "перекидной мост" ............ 10 м/с;
г) в стволах для спуска и подъема работников и грузов,
квершлагах,
главных откаточных и вентиляционных штреках, капитальных и
панельных
бремсбергах и уклонах .............................................. 8 м/с;
д) во всех прочих горных выработках , проведенных по углю и
породе
.................................................................... 6 м/с;
е) в призабойных пространствах очистных и тупиковых выработок ..
4 м/с.
7
Средняя скорость воздуха в призабойных
пространствах и подготовительных выработках
всех категорий по газу составляет не менее 0,25
м/с. При температуре воздуха ниже 16 °C
максимальная скорость воздушной струи в
призабойных пространствах очистных и
тупиковых выработок, где ведутся работы,
составляет 0,75 м/с, если для удаления
вредных газов не требуется большая скорость.
8
Минимальная скорость воздуха:
а) для подготовительных выработок газовых шахт с проектной длиной 75 м
и более, проводимых по угольным пластам мощностью 2 м и более, при разности
между природной и остаточной метаноносностью пласта на участке проведения
выработки 5 м3/т и выше .......................................... 0,5 м/с;
б) при проведении подготовительных выработок со слоевой отработкой
угольных пластов по второму и следующим слоям минимальная скорость воздуха
в призабойных пространствах подготовительных выработок, независимо от
мощности оставшейся пачки угля и разности природной и остаточной
метаноносности пласта ........................................... 0,25 м/с;
в) при проходке и углублении вертикальных стволов и шурфов, в тупиковых
выработках негазовых шахт и в остальных выработках шахт всех категорий,
проветриваемых за счет общешахтной депрессии .................... 0,15 м/с.
7
Средняя скорость воздуха в призабойных
пространствах и подготовительных выработках
всех категорий по газу составляет не менее 0,25
м/с. При температуре воздуха ниже 16 °C
максимальная скорость воздушной струи в при
забойных пространствах очистных и тупиковых
выработок, где ведутся работы, составляет 0,75
м/с, если для удаления вредных газов не
требуется большая скорость.
1
УРОК № 2 АГК
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1
РАЗМЕЩЕНИЕ СРЕДСТВ АГК в
горных выработках
3
3
4
1
УРОК № 3
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУЕКЦИИ И
ПРИНЦИПА ИЗМЕРЕНИЯ ПРИБОРОМ
ШИ - 11
2
Цель работы:
1. Изучить конструкцию прибора
2. Подготовка изделия к работе
3. Изучить порядок работы
а. Определение концентрации СН4 в
рудничном воздухе.
б. Определение концентрации СО2 в
рудничном воздухе
1
Урок № 4
Правила контроля СН4.
Аппаратура МЕТАН,
правила ее эксплуатации.
2
3
4
5
6
7
8
8
9
1
УРОК № 5 АГК
Автоматический контроль
подачи воздуха в тупиковые
выработки с АПТВ
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
УРОК №11 АГК
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
ИСПЫТАНИЕ В РАБОТЕ АППАРА
ТУРЫ КОНТРОЛЯ
ПРОВЕТРИВАНИЯ ТУПИКОВЫХ
ВЫРАБОТОК АПТВ
3
Лабораторная работа №
2
Цель работы: Изучить аппаратуру автоматическ ог о к онтроля
поступления воз духа в тупик овые Выработк и АПТВ.
План отчёта:
1.1 Наз начение и устройство аппаратуры АПТВ.
1.2 Функ циональные возможности аппаратуры АПТВ.
1.3 Собрать лабораторный стенд с аппаратурой АПТВ.
1.4 Исследовать все режимы работы аппаратуры АПТВ.
ЛР.140613.АП.01.03.ТО.
Изм.
Лист
№ докум.
Разраб.
Бузов Е.С
.
Провер.
Уралев А. С
.
Н. Контр.
Ф.И.О.
Подпись
Дата
Лит.
Изучение аппаратуры
АПТВ
Лист
Листов
1
6
АС
ГТ грПР- 09
4
Блок питания представляет содой стабилизированный источник постоянного тока
напряжением 27В.
Электрическая схема исполнительного устройства ИУ состоит из схем блоков БКВ,
ВЗУ, БУВ и БП
1
Урок № 6 АГК
Термокондуктометрический
метод контроля газа СН4
Принцип основан на зависимости
теплопроводности газовой смеси от
концентрации определенного
компонента метана
2
Коэффициент теплопроводности газов не зависит
от давления но зависит от температуры.
Температурный коэффициент для воздуха (n =
0,82, для СН4 n = 1,33)
В качестве преобразовательных элементов в
кандуктометрических газоанализаторах
используются терморезисторы различных
конструкций.
1. Платиновые нити
2. Остеклованные спирали из платиновой
проволоки ( L =20 – 25мм, Ф = 1 - 2 которые
вставляются в стеклянную трубу.
3
полупроводниковые или проволочные резисторы
Терморезисторы одновременно являются
термометрами сопротивления и нагревателями.
Теплообмен между терморезистором и стенкой
измерительной камеры определяется в основном
теплопроводностью газовой смеси. При
изменении концентрации метана изменяется
теплопроводность смеси и одновременно
температура нагрева терморезистора и,
следовательно, и его электрическое
сопротивление. Величина изменения
сопротивления и является мерилом измерения СН4
3.
4
Во всех термокондуктометрических
газоанализаторах определение концентрации
газа определяется путем сравнения
теплопроводностей анализируемой и эталонной
газовых смесей соответственно в рабочих и
сравнительных камерах. Эталонной смесью
служит смесь постоянного состава, ею
заполняется сравнительная камера и герметично
закрывается. Рабочее и сравнительное
сопротивления включаются в плечи мостовой
измерительной схемы. При измерении рабочее
сопротивление увеличивается или уменьшается,
5
Что приводит к разбалансу моста и
появляется выходной сигнал,
пропорциональный измеряемой
компоненте.
Техническая характеристика газоанализатора
КАМ – 1
-
Диапазон измерения %...............................от 4 до 100
Диапазон показаний % …………………………..от 0 до 100
Цена шкалы % …………………………………….. 2
Класс точности …………………………………… 2,5
1
УРОК № 7 АГК
Контроль оксида углерода СО.
Аппаратура Сигма – СО,
АКМР, Микон – 1р.
2
Шахтный оптико-акустический газоанализатор
Сигма - СО
Предназначен для непрерывного определения
микроконцентраций окиси углерода в
рудничном воздухе и обнаружения ранних
стадий самовозгорания угля.
Сигма – СО состоит: - 1 из измерительного блока
(собственно газоанализатора) 2- пробоотборного
звена, 3 – влагоотделителя, 4 – самопишущего
прибора и 5 – переносного индикатора для
контроля газоанализатора в процессе
эксплуатации.
3
6
Газоанализатор устанавливается в горных выработках и
с помощью пробоотборного зонда соединяется с
местом отбора проб, которое может быть удалено на
расстояние до 200 м от измерительного блока.
Проба засасывается побудителем расхода,
размещенным в корпусе газоанализатора,
транспортируется через фильтр по трубке и, пройдя
через влагоотделитель, поступает в измерительную и
сравнительную кювету.
Показания СО от измерительного блока по проводам
передается к самопишущему прибору, установленному
на поверхности у оператора АГК.
7
Оптическая часть прибора состоит из двух источников
излучения И1и И2 (нихромовые спирали), потоки
инфракрасной радиации от которых поступают сначала в
рабочую Р и сравнительную кювету СР, а затем в
лучеприемник П, в котором установлен конденсаторный
микрофон. Между кюветой и излучателем установлен
Обтюратор, приводимый во вращение двигателем М,
модулирующим потоки излучения с частотой 6,25 Гц.
Лучеприемник П заполнен газовой смесью, состоящей из
СО и аргона, что обеспечивает высокую избирательность
и чувствительность прибора. Колебания температуры и
давления , возникающие в результате прерывисто
поступающего инфракрасного излучения в
лучеприемник, воспринимается конденсаторным микро-
8
Фоном. При равенстве потоков мембрана колеблется с
постоянной амплитудой. При уменьшении потока
колебания возрастают. Колебания пропорциональны
изменениям содержания СО в анализируемом газе,
преобразуется конденсаторным микрофоном в
лучеприемнике и с помощью преобразователя
1,подается на усилитель 2. синхронизируется
синхронным детектором 3, после усиления усилителем
4, подается на выход к измерительному устройству ИП.
Нажатием кнопки «Нуль» проверяется установка нуля.
Нажатием кнопки «Репер» правильность показания
прибора.
1
УРОК № 8 АГК
Методы и средства
поверок шахтных
газоанализаторов
2
Все термохимические метанометры поверяются
несколькими способами:
1. Методом сличения с показаниями выверенного контрольного
прибора на практике применяются главным образом для
контроля правильности показания датчиков стационарных
метанометров. По действующим нормам , каждый
стационарный датчик метана поверяется методом сличения 1
раз в сутки
2. С помощью поверочных газовых смесей (ПГС) во время
эксплуатации этот метод используется для поверки ( 1 раз в
месяц) стационарных датчиков СН 4 непосредственно в месте
установки в горных выработках
3. В испытательных камерах все типы метанометров;
стационарные, переносные, встроенные в машины - комбайны.
3
Б1
Р1
ПР
К1
ш1
Д
КГ
ш3
РМ
УП1
ш2
4
Проверка приборов на испытательной установке КИМ,
производится следующим образом:
Через штуцер Ш2 в камеру вводиться метано –
воздушная смесь требуемой концентрации. В камере
насосом смесь перемешивается. А прибор
подключается через присоединительное
приспособление УП вне камеры к штуцеру Ш3 и
реометру (дросселю) РМ . Затем включается побудитель
расхода (насос) ПР . И метано – воздушная смесь через
штуцер Ш1, насос ПР поступает через кранК1 в датчик
контрольного прибора Д, через реометр РМ, устройство
присоединения УП диффузионным путем в
испытуемый прибор, и далее через штуцер Ш3 в
камеру.
5
При проверке прибора на стабильность
показаний, требующих длительного пребывания
прибора в метано – воздушной среде, прибор
помещается в камеру. Периодически (*один раз
в сутки ) контрольный метанометр поверяется с
помощью ПГС , при этом поверочная смесь
подается из баллона Б1, через редуктор Р1,
трехходовой кран К1 поступает в датчик Д. После
проверки кран закрывается и ставится в
положение , обеспечивающее соединение
датчика с побудителем расхода ПР и проверка
продолжается, как и прежде.
1
УРОК № 9 АГК
Методы и средства
контроля давления
шахтной атмосферы.
2
Область применения и пределы
измерения средств контроля давления.
В практике шахтных измерений необходимо
контролировать значение давления воздуха от единиц
до сотен тысяч паскалей. Например разность давления
(ДИПРЕССИЯ) вначале и конце горной выработки, оно
может составлять от единиц до сотен паскалей.
Дипрессия шахты как правило не превышает 45 гПа.
Абсолютное атмосферное давление в выработках
составляет при 0◦ С около 1013 гПа. При углублении на
100 м давление атмосферы возрастает 10 – 13 гПа.
Современные вентиляторы могут создавать давление
до 92 гПа. Вакуум - насосы до 2100 гПа, а разряжение
до 50гПа.
3
Приборы , предназначенные для измерения
абсолютного давления, могут также использоваться для
измерения разности давлений в двух точках. При этом
необходимо провести вычитание показаний приборов в
каждой из контролируемых точках.
В тех случаях, когда точки контроля разнесены между
собой на небольшие расстояния, можно получить
непосредственный отчет разности давления с помощью
дифманометра.
У этих приборов имеется два входа, и давления,
воспринимаемые через них, оказываются
противоположного знака.
В комплекте с сужающими устройствами
дифманометры используются как расходомеры.
4
Классификация по принципу действия
средств измерения давления.
По принципу действия они делятся :
1. Жидкостные, 2. Деформационные,
3. Грузопоршневые, 4. Тепловые, 5. Электрические.
 Жидкостные могут быть; - трубчатые, - чашечные, поплавковые, - кольцевые, - колокольные.
 Деформационные; -мембранные, - сильфонные, пружинные.
 К электрическим относятся; пьезоэлектрические,
- тензорезистивные, - ионизационные и др.
На шахтах наибольшее применение нашли жидкостные
и механические средства измерения давления.
5
В основу действия жидкостных приборов положен
принцип уравновешивания давления, приложенного к
воспринимающему устройству, силой противодействия,
оказываемого этим устройством.
В жидкостных манометрах , давление
уравновешивается весом залитой в них жидкости.
В механических силой деформации пружины ,
мембраны, сильфона.
Жидкостные манометры получили широкое
распространение на шахтах. Достоинство их высокая
надежность, невысокая стоимость, хорошая
ремонтопригодность. Недостаток – большая
инерционность, - боятся односторонних перегрузок.
6
U – Образные манометры. Используются для измерения
давления, разряжения и перепада давления в каналах
вентиляционных установок главного проветривания и
дегазационных трубопроводах.
Они представляют собой двухколенную стеклянную
трубку заполненную водой или ртутью. Нулевая отметка
находиться в середине шкалы и по ней заливается
жидкость. Показания прибора оценивается по менискам
жидкости в обоих коленах путем сложения отсчетов
вверх и вниз от нуля. Деления шкалы наносится через
10мм. Тип манометров:
ПР – 619 предел измерения от ….. 0 – 1000 Па
ПР – 620 ………………………………………. 0 – 3000 Па
ПР – 637 ………………………………………. 0 – 6000Па
7
1
УРОК № 10 АГК
Практическая работа № 6
Изучение работы
микроманометра
ММН - 240
2
Цель работы:
1. Изучить устройство микроманометра ММН – 240
2. Научиться выполнять замеры прибором
Отчет
Прибор имеет силуминовое основание - 7, на котором
укреплен стальной бачек – 4. он закрыт крышкой, на
крышке укреплен трехходовой кран – 1, регулятор
нулевого положения мениска – 2, заливочная пробка – 4.
Регулятор нулевого положения служит, для подгонки
мениска манометрической жидкости (спирта) к нулевой
риске шкалы на измерительной трубке.
Трубка устанавливается на поворотном кронштейне.
3
Ее нижняя часть связана с бачком а верхняя с
трехходовым краном.
Измерительная трубка установлена так, чтобы нулевая
точка ее шкалы совпадала с осью вращения
кронштейна.
Длина шкалы - 250 мм, деления наносятся через 1 мм.
Для установки трубки на требуемый угол к основанию
прикреплена дуга, имеющая пять отверстий с цифрами
0,8; 0,6; 0,4; 0,3, 0,2; обозначающий постоянный
множитель прибора К.
Бачек заполняется спиртом через пробку, а
опорожняется через кран в нижней част бачка.
Каналы в трехходовом кране расположены так, что при
повороте его против часовой стрелки до упора бачек и
4
Измерительная трубка сообщаются с атмосферой, а
отверстия к штуцерам 2 и 3 перекрываются. В таком
положении проверяется нуль прибора.
При повороте крана по часовой стрелке до упора штуцер 3
сообщается с бачком, а штуцер 2 сообщается со штуцером
1 и через него с измерительной трубкой. В этом случае
отверстие с атмосферой перекрывается.
При измерении разряжения резиновая трубка,
проложенная к месту замера , надевается на штуцер 2, а при измерении тяги – на штуцер - 3.
При измерении перепада давление большей величины
подводится к штуцеру – 3, а давление меньшей величины
к штуцера 2. В процессе измерения перепад давления
(Па) определяют: ∆Р = 9,80665Кn Lt
5
Где n – поправочный коэффициент, учитывающий
крепость спирта т.к. плотность под действием
температур изменяется, значение n – дается в таблице
прилагаемой к прибору.
Lt – длина замера жидкости .
Постоянный К, который обозначен по дуге прибора,
равен произведению Pо sin α, где: ро = 0,8095 Г/см3 .
Так как длина шкалы составляет 250 мм. то при n = 1 и К
= 0,2; 0,3; 0.4; 0,6; 0,8, верхний предел измерения
прибора имеет соответствующие значения 0,49; 7,35;
9,8;14,7; и 19,6 гПа. Погрешность прибора не превышает
± 0,5 - 1% от верхних пределов измерения.
Недостаток прибора визуальность измерения, она
снижает объективность измерения.