Электрические цепи преобразователя ппи и датчика дмв имеют уровень искробезопасности Иа, который обеспечивается малой потребляемой мощностью, ограничениям токов схемы до искробезопасных значений.
Принцип действия
Принципиальная электрическая схема анализатора метана АТ1.1 приведена на рисунке 2. При включении аппарата АС.8 напряжение 36, 100, 127, 380 или 660В (заводом изготовителем анализатор поставляется для включения на 660В) переменного тока через контакты блокировочного выключателя S1 поступает на вход трансформатора Т1 Со вторичной обмотки трансформатора напряжения различных уровней (см. обозначения на рисунке 2, причем величины указанных напряжений могут отличаться от приведенных значений в пределах ±20% в зависимости от длины линии связи между аппаратом АС. 8 и преобразователем ППИ) поступают на блоки апарата сигнализации.
В датчике ДМВ имеется измерительный мост. В одно плечо моста включен рабочий элемент (платиновый термометр сопротивления, который измеряет температуру рабочего элемента). В другое плечо моста включен сравнительный элемент, одинаковый по конструкции с рабочим, но не обладающий каталитическими свойствами. Первоначальное уравновешивание мостовой схемы (при отсутствии метана) производится с помощью переменного резистора расположенного в блоке сигнализации и индикации А2.3, имеющего доступ при открывании крышки преобразователя ППИ. Блок исполнительный А2.1 предназначен для усиления сигнала мостовой измерительной схемы, его выпрямления, усиления и преобразования в сигнал постоянного тока 0-5 мА. Кроме того, блок А2.1 обеспечивает обработку выходного сигнала, формирования команд отключения по первому и второму порогам и формирование команд на включение сигнальных светодиодов Н1 и Н2, причем, отключение по первому порогу происходит с выдержкой времени.
Наличие метана в воздухе вызывает различный нагрев рабочего и сравнительного элементов, что приводит к неодинаковому изменению сопротивления этих элементов и нарушению баланса мостовой схемы. Сигнал из мостовой схемы усиливается в преобразователе ППИ и при наличии метана в количестве, превышающем установленные нормы, поступает в аппарат сигнализации для отключения электрического питания контролируемого объекта. Усиленный электрический сигнал от датчика транзитом через аппарат сигнализации может передаваться диспетчеру.
Если объемная доля метана превысила только нижний уровень (первый порог), то детектируемый ток противоположен по направлению току, который формируется при содержании метана в месте контроля ниже обеих уставок срабатывания. Поэтому в аппарате сигнализации будет включено только реле КЗ, для которого направление тока не имеет значения.
Если содержание метана превысит верхний уровень защитного отключения (второй порог), то в аппарате сигнализации будут отключены реле К2 и КЗ.
При содержании метана в месте контроля ниже обеих уставок срабатывания постоянная составляющая детектируемого тока по линии связи подается на реле К2, КЗ аппарата А1. Направление тока таково, что реле К2 и КЗ включаются.
При функционировании анализатора возможен режим предварительного отключения, который предназначен для отключения отдельного механизма участка, например, добычного комбайна, а конвейер в это время может работать. Реле К2 при необходимости может быть использовано для коммутации искробезопасной сигнализации.
При срабатывании по второму порогу реле КЗ включает лампочку Н2 и через повторитель К1 выдает сигнал на отключение группового пускателя, включает блок питания сирены, подключает через мультивибратор питание генератора сигналов А1.4, при этом у диспетчера на стойке приема информации СПИ-1 появляется мигающий с частотой до 3 Гц световой сигнал.
Анализатор метана поставляется заводом изготовителем настроенным на уставку срабатывания первого порога 1%, второго порога 1,3%. Если условиям эксплуатации нужна другая уставка срабатывания, то необходимо произвести перенастройку аппаратуры резисторами преобразователя ППИ.
Рисунок 2 – Принципиальная электрическая
схема анализатора АТ1.1
Требования ПБ по контролю за содержанием метана в горных выработках[1]
Концентрация метана в горных выработках является одним из наиболее важных величин, которые необходимо контролировать. Его выделение характеризуется количеством метана, которое выделилось с одной тонны добытого угля (относительная метанообильность). Скопления метана взрывоопасны, и все проходческое и добычное оборудование отключается при достижении опасной концентрации. Понижения этой концентрации добиваются изменением количества и скорости воздуха, поступающего на данный участок (забой, выработка). Эти значения нормируются в соответствии с ПБ.
Допустимый уровень концентрации метана, определенные требованиями Правил безопасности, приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Нормы содержания метана в подземных выработках
Вентиляционная струя, трубопровод |
Недопустимая концентрация метана, % по объему |
Исходящая из очистной или тупиковой выработки, камеры выемочного участка |
Более 1 |
Исходящая крыла, шахты |
Более 0,75 |
Поступающая на выемочный участок, в очистные выработки, к забоям тупиковых выработок и в камеры |
Более 0,5 |
Местные скопления метана в очистных, тупиковых и других выработках |
2 и более |