Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Томь-Усинский горноэнерготранспортный колледж

РАССМОТРЕНО И ОДОБРЕНО на заседании цикловой комиссии общепрофессиональных и специальных автомеханических дисциплин Председатель цикловой комиссии _________ Скрипченко Н.Ф (подпись) протокол № 08 08 .09.2011

УТВЕРЖДАЮ Зав. отделом контроля качества М.В. Григорьева (подпись) (инициалы, фамилия) 04.10.2011 (дата)

Методические указания

по проведению практического занятия № 06-07

Тема: 3.5. Количество воздуха, необходимое для проветривания шахты и контроль расхода воздуха в горных выработках.

Контроль количества воздуха, проходящего по выработке. Упражнения по замеру скорости воздушной струи анемометрами.

По дисциплине: СД.ДС .01 Горное дело

Продолжительность: 4 часа

Для специальности: 140613 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (специализация 01)

Автор: Скрипченко Н.Ф.

2011

Практическое занятие № 06-07

Тема: Контроль количества воздуха, проходящего по выработке. Упражнения по замеру скорости воздушной струи анемометрами.

Цель: Изучить содержание расчета количества воздуха для камер и шахты в целом.

Входной контроль

1. Задачи службы ВТБ.

2. Периодичность определения расхода воздуха в выработках шахты.

3. Какие параметры являются контролируемыми в шахте?

Теоретический материал

контроль расхода и скорости движения воздуха

На каждой шахте имеется участок вентиляции и техники безопасности (ВТБ), в задачи которого входят постоянный кон­троль за состоянием шахтной атмосферы, расходом воздуха по шахте в целом и выработкам, их аэродинамическим состоянием, соблюдением ПБ, охраной труда и ведение вентиляцион­ной документации.

Правильно организованный и выполняемый контроль за содержанием горючих газов имеет большое значение, так как позволяет своевременно обнаружить повышение их концентрации и принять необходимые меры по нормализации газового состава.

Контролируемыми параметрами в шахте являются скорость движения, расход воздуха по выработкам и через вентиляторы, содержание в шахтной атмосфере кислорода, метана, углекис­лого газа, оксидов углерода и азота, водорода, а также темпе­ратура и влажность воздуха.

Расход воздуха определяют в выработках шахт I и II категорий по газу и камерах не реже одного раза в месяц, в выработках шахт III категории — не реже двух раз в месяц, в выработках сверхкатегорных шахт и шахт, разраба­тывающих опасные по внезапным выбросам пласты,— не реже одного раза в декаду и в выработках шахт, разрабатывающих пласты с углем, склонным к самовозгоранию,— два раза в ме­сяц.

Контроль расхода воздуха осуществляют на исходящих струях шахты, горизонта, пласта, крыльев шахты, выемочных участков, очистных и подготовительных забоев, а также на по­ступающих струях при последовательном проветривании забоев или при выделении метана на пути движения этих струй, в ме­стах их разветвления и у вентиляторов местного проветривания. В этих же местах измеряют состав шахтного воздуха. Подачу ВМП определяют один раз в месяц.

Расход воздуха (м³/мин) находят путем измерения средней скорости его движения v (м/с) в поперечном сечении выра­ботки с площадью S (м²):

Q = vS.

Скорость воздуха до значения 5 м/с определяют крыльчатым анемометром АСО-3, сверх 5 м/с — чашечным анемомет­ром МС-13 (рис.16.1). Чашечный анемометр применим для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне от 1 до 20 м/с.

При измерении скорости воздушной струи анемомет­рами определяют скорость вращения крыльчатки или чашечек под напором воздуха. Зная частоту вращения, по тарировочному графику, приложенному к каждому анемометру, находят скорость потока, а затем и расход воздуха. При измерении средней скорости воздуха анемометром обводят все сечение выработки несколько раз обычно в течение 100 с.

В тех случаях, когда измерения анемометром производить сложно, например, в канале вентилятора, скорость струи опре­деляют косвенно путем измерения динамического давления по­тока. В вентиляционный канал встраивают трубку Пито, под­соединяют ее два шланга к микроманометру, измеряют дина­мическое давление и по нему устанавливают скорость потока.

Для автоматического контроля скорости движения воздуха в диапазоне 0,5—8 м/с в забоях и участковых выработках ис­пользуют измеритель скорости ИСВ-1. Принцип его действия заключается в бесконтактном (индуктивном) преобразовании скорости вращения крыльчатки в электрический сигнал. Ап­парат ИСВ-1 позволяет передавать информацию о скорости воздушной струи на центральный диспетчерский пункт шахты.

Непрерывный автоматический контроль за скоростью дви­жения воздуха осуществляют стационарным комплексом «Воз­дух», который наряду с этим автоматически сигнализирует о недопустимом снижении расхода воздуха.

Содержание кислорода в шахтной атмосфере определяют прибором ШИ-6 и химическим газоопределителем ГХ-6.

Прибор ШИ-6 представляет собой интерферометр, рабо­тающий на принципе сдвига интерференционной картины опти­ческого луча внутри прибора вследствие различной плотности компонентов газовой смеси. Он позволяет измерять содержание кислорода в воздухе в диапазоне от 5 до 21 % с точностью ±0,1 %

Прибор ГХ-6 состоит из комплекта стеклянных трубок, ко­торые содержат химически активное вещество, меняющее ок­раску с белой на сине-зеленую при реакции с кислородом, и аспирационного компактного насоса АМ-5, обеспечивающего протяжку воздуха через трубку. В месте определения отбивают запаянные концы трубки, вставляют ее в насос АМ-5 и протя­гивают воздух.

По длине окрашенной части и тарировочной шкале опреде­ляют объемную долю кислорода. Погрешность прибора до­вольно высока (до ±1 %)

В шахтах III категории по газу, сверхкатегорных и опасных по внезапным выбросам должны применяться переносные или стационарные автоматические приборы контроля содержания метана в выработках, где обнаружен метан, а в остальных выработках – переносные приборы эпизодического действия.

Переносные автоматические сигнализирующие приборы подают звуковой и световой сигналы, если концентрация метана в месте установки прибора превышает установленную предельную величину.

На шахтах применяются отечественные метанометры СМП-1, СШ-2 и СММ-1. Наиболее совершенным является прибор СММ-1, диапазон измерения концентрации метана у которого от 0 до 3%. Прибор подает прерывистый звуковой и световой сигналы при предельно допустимой концентрации метана, а при дальнейшем повышении концентрации метана сигналы становятся непрерывными. Кроме указанных приборов применяется автоматический сигнализатор метана СМС-1 («Маяк»), исполняющий еще и функции шахтного головного светильника.

Контроль за непрерывным содержанием кислорода можно осуществлять переносным сигнализатором СКП-1, который по­дает аварийные звуковой и световой сигналы при снижении кон­центрации кислорода до 19%.

Контроль за содержанием метана осуществляют во всех вы­работках шахты и на поверхности, где он уже обнаружен или может выделяться. Содержание метана в шахтном воздухе осу­ществляют переносными ручными или стационарными автома­тическими приборами.

Концентрация метана в газовых шахтах I и II категории в забоях действующих тупиковых выработок, стволов, в исхо­дящих вентиляционных струях из тупиковых и очистных выра­боток и выемочных участков (при отсутствии автоматического контроля) замеряется не менее двух раз в смену, в шахтах III категории, сверхкатегорных и опасных по внезапным выбро­сам— не менее трех раз в смену. Первый замер выполняют в начале смены.

Наиболее опасными местами скопления метана являются тупиковые выработки. В указанных местах измерения произво­дят не менее одного раза в смену работники ВТБ и инженерно-технические работники шахты. В тех случаях, когда в тупико­вых выработках, проводимых стволах и на выемочных участ­ках установлены стационарные автоматические приборы контроля содержания метана, концентрация метана измеряется работниками шахты с помощью переносных приборов не реже одного раза в сутки.

Безопасность работ на газовых шахтах существенным образом зависит от концентрации горючих газов в рудничной атмосфере, которые строго нормируются Правилами безопасности.

Местными называются скопления метана в отдельных местах выработок с концентрациями, превышающими среднюю по сечению выработки. Опасными считаются местные скопления метана с концентрацией 2% и более.

Таблица

Вентиляционная струя	Недопустимая объёмная концентрация метана, %
Исходящая из очистной или подготовительной выработки, камеры, участка	> 1
Исходящая крыла, шахты	> 0, 75
Поступающая в очистные выработки, к подготовительным забоям и в камеры	> 0,5
Местные скопления метана в очистных, подготовительных и других выработках	2 и более

ШИ-11 (шахтный интерферометр)

Представляет собой переносной прибор (рис.2), предназначенный для определения содержания метана и углекислого газа в рудничном воздухе действующих проветриваемых горных выработок шахт, где максимальное содержание углекислого газа или метана (местные скопления) допускается до 6 об. %

Рис.2 шахтный интерферометр ШИ-11

Применяется для контроля рудничной атмосферы при ведении горноспасательных работ, в трубопроводах шахтных и дегазационных системах, в колодцах, промышленных котлах и резервуарах.

Конструкция прибора обеспечивает автоматическую установку газовоздушной камеры из положения "контроль" в положение "измерение"; установку микровинтом интерференционной картины в нулевое положение.