Контроль расхода и скорости движения воздуха.
10.3.1. Контроль расхода и скорости движения воздуха
Замеры расхода воздуха производятся:
- в исходящих струях очистных и подготовительных выработок, выемочных участков, крыльев, пластов, горизонтов и шахт в целом;
- в поступающих главных воздушных струях шахт, в местах раз¬ветвлений поступающих струй, у забоев подготовительных выра¬боток, у вентиляторов местного проветривания;
- в поступающих или исходящих струях камер общешахтного назначения.
247
Периодичность контроля расхода воздуха должна составлять:
- в выработках негазовых шахт, шахт I и II категории по газу, а также в камерах - не реже одного раза в месяц;
- в выработках шахт III категории - не реже двух раз в месяц;
- в выработках сверхкатегорных шахт и шахт, опасных по внезап¬ным выбросам, - не реже трех раз в месяц.
Расход воздуха у вентиляторов местного проветривания необходи¬мо контролировать не реже одного раза в месяц.
3
Определение объемного расхода воздуха Q, м /c, осуществляется путем непосредственного измерения средней скорости его движения v и сечения S выработки и расчета по формуле
Q= v s.
Измерение средней скорости движения воздуха осуществляется с помощью анемометров.
На практике наиболее широко используются крыльчатый анемо¬метр АСО-3 и чашечный анемометр МС-13.
С помощью анемометра АСО-3 (рис. 10.3) измеряются скорости движения воздуха от 0,15 до 5 м/с. Поток воздуха действует на восемь ло¬пастей 1, которые передают вращение стрелкам счетчика через струнную
а - общий вид; б - схема
Чашечный анемометр МС-13 (рис. 10.4) отличается от анемометра АСО-3 тем, что скоростное давление воздушного потока действует на внутреннюю поверхность четырех полусферических чашечек, располо¬женных симметрично по окружности. Чашечным анемометром МС-13 из¬меряют скорости движения воздуха в диапазоне от 1,5 до 20 м/с.
В практике рудничной вентиляции для измерения скорости воздуха используются также трубки Пито (рис. 10.5).
ось 2. Пуск механизма счетчика 2 осуществляется с помощью арретира 3.
Рис. 10.4. Чашечный Рис. 10.5. Трубка Пито
анемометр МС-13
Трубка Пито предназначена для измерения скоростного или дина¬мического давления. Достаточная точность определения скорости воздуха с помощью трубки Пито обеспечивается только при скорости воздуха бо¬лее 1-1,5 м/с.
С целью более оперативного определения скорости воздуха без до¬полнительных расчетов, а также в связи с необходимостью автоматизации процесса регистрации скорости воздуха разработаны датчики, позволяю¬щие регистрировать воздействие скорости в виде электрического сигнала.
Датчики такого типа можно разделить на следующие группы:
- датчики, преобразующие вращательные движения крыльчатки в электрические сигналы;
- датчики, использующие эффект теплового (охлаждающего) воз¬действия движущегося потока;
- датчики других принципов действия.
К датчикам первой группы относятся фотоэлектрические и им¬пульсные индукционные анемометры. Действие фотоэлектрического по-лупроводникового анемометра АФЭ-1 (рис. 10.6) основано на принципе прерывания светового потока, проходящего через вращающуюся крыль-чатку. Чем больше скорость потока и, следовательно, скорость вращения крыльчатки, тем выше частота пульсаций светового потока, который улав-ливается фотоэлементом. Скорость движения воздуха определяется по ве-личине силы тока, проходящего через фотоэлемент. Прибор позволяет из-мерять скорости воздуха в трех пределах: 0 - 5; 0 -10 и 0 - 20 м/с.
Импульсный индукционный анемометр (типы АИ-1, АИ-2) работает по принципу счета импульсов при вращении крыльчатки в магнитном по¬ле. Скорость движения воздуха фиксируется магнитно-электрическим прибором М-265. Она измеряется в двух диапазонах: 0 - 5 и 0 - 10 м/с.
Измеритель скорости воздуха ИСВ-1 (рис. 10.7) действует по прин¬ципу бесконтактного преобразования скорости вращения крыльчатки. Ло¬пасти крыльчатки при вращении замыкают магнитный поток модулятора, питающегося от генератора звуковой частоты. Осуществляется амплитуд¬ная модуляция напряжений, которая формирует импульсы. Производится счет импульсов и интегрирование пульсаций скорости воздуха. Информа¬ция передается на диспетчерский пункт.
Датчики, основанные на принципе оценки скорости потока по эф¬фекту охлаждения нагретых электрических элементов (термоанемометры), широко применяются в практике рудничной вентиляции.
Принципиальное устройство больбор состоит из датчиков скорости и направления потока, регистрирующего милливольтметра, источника питания и соединительной сети. Датчик ско¬рости выполнен в виде 35 последовательно соединенных термопар, распо¬ложенных в два ряда и размещенных в кольцевом полистироловом корпу¬се. Датчик определения направления воздушного потока включает в себя два ряда термопар, в середине которых размещается нить нагревания. При движении потока тепло с нити нагревания переносится на один из рядов термопар в соответствии с направлением воздушного потока, что и фикси¬руется показаниями милливольтметра.
Электротермоанемометр ЭТА-10, предназначенный для непре¬рывной дистанционной регистрации скорости воздуха, позволяет произво¬дить измерения при удалении датчика на расстояние до 5 м от регистри-рующего прибора. Измеряемая скорость преобразуется в напряжение, ко-торое регистрируется потенциометром. Диапазон измерения скоростей 0,1 - 2,0 м/с.
На базе датчика ЭТА-10 разработан широкодиапазонный электро-термоанемометр ЭТА-10-Ш (рис. 10.9).
Расход воздуха (м3/с) для проветривания рудника в целом по фактору пылевыделения определяется по формуле
=