книги из ГПНТБ / Машковцев И.Л. Проветривание горных выработок
.pdf
|
ß - * - ( t 3 ‘ ) ‘ - ' |
/ 2 W |
Где 3 1 |
- отсчет по интерференционной картине |
при заме |
|
ре н2. |
|
В последнюю очередь устанавливается без поглощения |
||
какого-либо |
газа содержание С02 |
|
Г- h - (■'- з3),
|
3} - |
|
/217/ |
где |
отсчет по интерференционной |
картине при заме |
|
|
|
ре со2. |
|
|
С целью |
упрощения приведенных подсчетов прибор снаб |
|
жен |
отсчетно-компенсирующим устройством. |
|
|
|
|
Метан-реле СШ-2 |
|
|
Прибор переносный, предназначен для |
непрерывного оп |
|
ределения содержания метана и автоматической сигнализации при достижении концентрации СН^ больше нормы. Работа при бора основана на измерении теплового эффекта при беспла менном сгорании метана на поверхности платинопалладиево го катализатора.
метан-реле - искрооезопаиен; может быть использован индивидуально или группой.
’ -Газоопределитель ОС-3 предназначен для анализа руд - ничного воздуха на окись углерода. Действие газоопределитѳля основано на измерении тепла при окислении СО до угле
кислого |
газа в присутствии |
катализатора - гопкалита. |
|
. |
В |
реакционной камере |
/5 / прибора имеются две термока |
меры: с помощью одной производится сжигание СО, другой -
замер |
термотока, ри с.86. |
Количество |
воздуха,' |
подаваемого |
грушей |
/ 8 / , определяется |
ротаметром |
/1 0 /. |
|
Газоопрѳдѳлитѳль ОС-3, а также |
аспиратор |
типа АМ-2М |
||
используются для установления содержания СО в шахтных ус
ловиях экспресс-методом. При установлении по СО с о„а |
р е - |
||
в а |
н и я |
рудничного пожара пользуются, как правило, |
бо |
лее- |
точным |
л а б о р а т о р н ы м - м е т о д о м |
/см . |
°i§ ö |
І86^ ’ |
|
|
~ Рис.86. Схема газоопредѳлителя окиси углерода ОС-3:
1-4- и 6- колонки с карбогелеы, лиаиюглотителеы влаги; 5- реак-
’ционная камера; 7- воздухосбор
ник: 8- груша; 9- гальванометр; ІОротаметр;- ц - кран;
12соединительные трубки
|
Реактив Грисса |
|
|
|
|
С помощью реактива Грисса определяют содержание окись |
|||
лов |
азота. Прибор состоит из двух |
частей, ри с.87. Одна |
||
часть / 2 / - контрольная включает три |
отделения, |
в |
которых |
|
содержатся реактивы: А - густо-розовогО цвета, |
В |
- розово^ |
||
го |
и С - бесцветный. |
|
|
|
|
Вторая часть /І/-р аб о ч ая состоит из пяти |
свинчиваю - |
||
щихся отделений с реактивом Грисса на пять замеров, При . замере отвинченное отделение уходит в контакт с рудиичныи..
воздухом л в.зависимости |
от |
содержания окислов азота |
меня |
|
ет окраску. |
При совпадении |
с эталоном А содержание |
N 0 ^ |
|
в рудничном |
воздухе равно |
0,01% /опасная концентрация/, с |
||
эталоном В - |
0,00025% и С |
- |
нуіію. |
|
Стационарные приборы для автоматического определения
содержания газов в рудничной |
атмосфере, количества прохо |
||||||||||||
|
|
|
|
|
дящего |
воздуха |
и др. |
являются |
|||||
|
|
|
|
|
приборами нового |
направления |
|||||||
|
|
|
|
|
в |
контроле, |
характеризующего |
||||||
|
|
|
|
|
ся |
наличием |
диспетчерского |
||||||
|
|
|
|
|
пульта |
управления на |
поверхно |
||||||
|
|
|
|
|
сти. |
шахты и датчиков |
на |
мес |
|||||
|
|
|
|
|
тах работ. Из приборов для |
||||||||
|
|
|
|
|
контроля состава |
рудничной |
|||||||
|
|
|
|
|
атмосферы существуют |
только |
|||||||
|
|
|
|
|
индикаторы метана и водорода. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Прибор МТ /автоматичес |
||||||
|
|
|
|
|
кий контроль метана термоката- |
||||||||
|
|
|
|
|
литический/ имеет, как и в |
||||||||
|
|
|
|
|
СИ-2, датчик метана, основан |
||||||||
|
|
|
|
|
ный на |
измерѳнцч |
производных |
||||||
|
|
|
|
|
беспламенного |
сжигания руднич- |
|||||||
|
|
|
|
|
аого |
газа при |
температуре |
||||||
|
|
|
|
|
ЗбО-ДОО0 на поверхности пла- |
||||||||
|
|
|
|
|
тино-иркдиевог'1 |
катализатора. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Прибор ТП-ІІ20 /теплопро |
||||||
|
|
|
|
|
водный/ |
предназначен |
д^я |
авто~> |
|||||
Рис.87. Схема при- |
|
матического |
контроля |
содержа- |
|||||||||
бора-реактива оки- |
|
‘ ния |
в о д о р о д а |
в |
раз- |
||||||||
слов |
азота |
Грисса: |
-----яичных |
газовых е-редах-. Прин- |
|||||||||
I - |
рабочая |
ча<£,ть из |
|
цип |
действия |
его |
основан |
на |
|||||
пяти |
отделений ШІ, |
|
замерах |
теплопроводности |
|
||||||||
1 |
и. т . д . ; 2 - контроль- |
|
|||||||||||
ная |
. часть из |
|
с |
м |
е с |
е й |
, |
|
которая |
рез- |
|||
трех |
реактивов; 3- |
|
к0 |
меняется |
при |
наличии |
Hg. |
||||||
|
с прокладки |
|
|||||||||||
Набор проб для лабораторного анализа воздуха произ во4 дится несколькими способами’, выбор которых!зависит от ус ловий горных, выработок, химических свойств газов и необхо димой точности анализа. Существуют мокрый, сухой и химичес кий способы набора проб.
При мокрой способе к месту взятия npoö приносят сосу ды, заполненные водой, и там их опорожняют, при это-; вода в сосуде замещается пробой воздуха, рис. 88.
оО
|
Рис.88. Сосуды для мокрого |
способа набора |
||||
|
|
|
проб рудничного воздуха: |
|
|
|
|
а / бутыль |
с пробой воздуха: б / бюретка |
с |
|||
|
верхним и нижним кранами: I - проба; 2- |
|
||||
|
вода, |
оставляемая для герметизации; 3- |
|
|||
|
|
|
пробка |
|
|
|
Способ |
прост, |
но |
применяется Только для малораствори- |
|||
мьгх в воде |
газов: |
Og, |
Hg,'СО и СН^, так. как после |
набора |
||
пробы часть воды оставляется для герметизации сосуда на |
||||||
время транспортирования, рис.88,а. |
|
|
|
|||
При сухом способе пробой заполняются пустые |
сосуды. |
|||||
В сосудах с |
разряжением воздуха /до <: мм р т .с т ./ |
в месте |
||||
набора пробы ішосто отбивают горловину. |
В обычных |
сосудах |
||||
или резиновых камерах |
в месте наборапроб воздух |
прокачкг |
||||
вают насосом. Объем протягиваемой гоздуха равен |
IG |
объе |
||||
мам сосуда. |
|
|
|
|
|
|
Сухим способом отбирают пробы для |
анализа на |
окислы |
||||
азота, сернистый га з, |
сероводород, а также на COg приточ |
|||||
ном определении. Он удобен при -отборе проб из шпуров |
и сква |
|||||
жин. -, ■ |
|
|
|
|
|
|
Рис.89. Камера для су хого способа набора
проб:
I - металлический зажим горловины^- 2*--паыэра
типа,,футбольной"
Сосуды для сухого спо соба набора проб являются хрупкими, недостаточно при способленными к шахтным ус ловиям. Для набора проб они требуют дополнительного
оборудования. |
|
|
При |
р е г |
у л я р |
н о м |
анализе |
рудничного |
воздуха |
в с п е ц и а л ь |
|
н ы х лабораториях широко |
||
используются для |
набора |
|
проб резиновые камеры типа футбольных или какие-либо другие, рис.89. Резиновые камеры"просты' и'транспортабельны, а также имеют большой срок службы.
. К недостатку отбора проб в футбольные камеры относит ся диффузия воздуха через резину, что делает срок хранения пробы в камере не более 10 часов.
При химическом спбсобе набора проб воздух в опреде - ленном объеме прогоняют через жидкость, в которой раство ряются испытуемые газы, а полученный раствор доставляют в
лабораторию для анализа, |
ри с.90. С |
помощью этого |
способа |
|
|||
отбора проб производится точный анализ |
воздуха на |
NgS |
и |
||||
г>Оg • |
|
|
|
|
|
|
|
|
Газоанализатор |
00Г-2 |
|
|
|||
|
Прибор предназначен для определения в рудничном воз |
||||||
духе Og, COg, СО, СН^ и Н£. Первые |
три |
газа устанавливают |
|||||
ся |
объемным способом, последние два |
- |
оптическим. |
|
|
||
“ |
Газоанализатор (р и с .91} |
состоит |
из |
поглотительных сосу |
|||
дов |
/ І - б , 1 9 /.измерительной |
бюретки |
/ 7 / , напорного |
сосуда |
/8 /о |
||
затворной жидкостью / 9 / , |
манометра |
/1 0 /, двухходовых кра- |
|||||
нов |
/ I I и 1 2 /, |
трехходовых |
кранов /13 -17/ и интерферометра |
|||||
ЛИ-4 |
/1 8 /. |
|
|
|
|
|
||
|
В |
качестве |
затворной |
|
|
|||
жидкости |
используется вод |
|
|
|||||
ный раствор хлористого |
|
|
||||||
натрия, |
манометр |
запол |
|
|
||||
няется |
водой. Все, краны |
|
|
|||||
в приборе управляются |
|
|
||||||
вручную. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Специальной |
подго-' |
|
|
||||
товки |
пробы перед |
анали |
|
|
||||
зом |
не |
требуется. Для |
|
|
||||
ввода |
ее |
в |
измерительную |
Рис.90. Сосу4 |
для хими |
|||
бюретку |
необходимо сосуд |
|||||||
или камеру |
с |
п р о |
ческого способа |
набора |
||||
б о й |
|
подсоединить к |
проб: |
|
||||
патрубку |
/ |
20 |
/ |
и опу |
I - щелочь; 2 - пувйрьки__ |
|||
стить |
жидкость |
в |
напор |
прокачиваемого"воздуха; |
||||
3- сосуд; 4- трубка вво |
||||||||
ном сосуде, |
Затем |
да воздуха; 5- |
горловина |
|||||
и с п ы т уемая проба вводится в |
выхода |
воздуха » |
|
систему |
и перегоняется Изг |
||
■сосуда в сосуд с |
помощью напора |
и разряжений, создавав - |
|
мых вертикальными |
перемещениями |
напорного |
сосуда /8 / . |
В принципе при объемном определениекаждый раз растворьется в своем поглотительном сосуде,' а по остатку пробы в измерительной бюретке устанавливается процессное содер жание газа . Отсчет в измерительной бюретке берется каждый раз при нулевом показании манометра.
Определение содержания СН^ и Hg аналогично с интерфе рометром ШИ-3 за исключением того, что при замере водорода проба воздуха подается в крайние отделения газовоздушной камеры интерферометра. Это делается для того, чтобы интер ференционные картины при замере СН^ и Hg смещались в одну сторону.
Хроматограф ГСТЛ
В горном деле хроматограф ГСТЛ используется для опре
деления в пробах рудничного воздуха содержания тяжелых уг
леводородов: этана /С2Нб/ , |
пропана /С3Н8/ , бутана /C^HJ Q , |
и пентана /С 5НІ2/ . |
/ |
Рис.91. Схема лабораторного газоанализатора ООГ-2:
I - сосуд со щелочью для поглощения из про бы С02 : 2- сосуд с пирогаллолом для погло- щенцягО—f - ъ— оосуд со-енееью-рггетверов-еы- миака и^хлористого аммония для поглощения СО; 4- сосуд с раствором серной кислоты для поглощения паров аммиака, образующихся в сосуде /3 /; 5- сосуд с хиыпоглотйтёлен из вестковым /ХПИ/, силикагелем и гопкалитом для поглощения С0Р, СО и влаги; б - сосуд
с активированным углем для поглощения CiL; 7 - шкала измерительной бюретки; 8 - компен сационная воронка напорного сосуда; 9 - гиб
кий шланг напорного |
сооуда; ІОманометр; |
I I - двухходовой кран |
для подачи пробы в |
объемную или оптическую части прибора; 12двухходовой кран манометра; 13 - 1 7 .- трех-" ходовые краны; 18интерферометр ЛИ-4; 19сосуд с ХПИ оптической частй^прибора; 20паЯрубок для ввода пробы; 21цилиндртер
мостат
Несколько отличаясь по физическим свойствам, указан ные, углеводороды сходны с метаном по химическим свойствам:
|
|
V |
плавления |
і° кипения |
||
метан |
|
- |
184 |
|
-162 |
|
|
этан |
|
-172 |
|
' -89 . |
|
пропан |
|
- |
187 |
|
-42 |
|
бутан |
|
- |
135 |
|
+1 |
|
пентан. |
|
- |
130 |
|
+36 |
|
В связи с,'этим определение содержания их-непосред |
||||||
ственно |
в шахте представляет-определенные |
трудности^ |
||||
Тяжелые углеводороды характерны для |
налометаморфизи- |
|||||
роБанных |
у г л е й - . |
Они |
образуются при |
взрывши рабо |
||
тах и могут яйиться |
при |
соответствующей |
концентрации ис |
|||
точником взрыва. Температура воспламенения ^казанных газов ниже, чем у метана. С помощью ГСТЛ может быть установлено также содержание СН^ и Hg.
Хроматографы - приборы сорбционные. Сущность разде ления газовой смеси сводится к нанесению па адсорбент определенного объема пробы с последующим вымыванием /де сорбированием/ компонентов воздушным потоком. Разделение происходит на основе различия сорбционных свойств компо нентов. .
Получающиеся в хроматографической колонке бонарные смеси направляются в измерительную часть прибора. В ГСТЛ в измерительной части используются термохимический и теп лопроводный методы.
Определение содержания альдегидов
Точным методом определения содержания акролеина /CHg- -СН-СНО/ и формальдегида /СН?0 / в пробе рудничного воздуха является колоримметрическйй с использованием фуксиноерниотой кислоты, последняя при взаимодействии с альдегидами окра шивается в розово-красный цвет. Вначале устанавливают со держание формальдегида, затем альдегидов в целом и,- нако нец, но разности - содержание акролеина. . ■
С фэстаточной для практики точностью содержание аль
дегидов может быть установлено по. запаху и действию на сли зистые оболочки, табл .18.
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
||
Содержание |
Интенсивность |
|
Характеристика |
воз |
|||
альдегидов, |
запаха |
|
действия на |
слизис |
|||
|
тые оболочки |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
■ |
|
|
|
|
|
|
|
0,00005 |
Запаха |
нет |
|
Раздражения |
нет |
|
|
0,0001 |
Очень |
слабый, но оп - |
Слабо ощутимое, |
без |
|||
|
рѳдёленно ощутимый |
болезненное |
|
|
|||
|
запах |
|
|
|
|
|
|
0,0002 |
Слабый, |
явно ощути - |
Умеренное |
|
|
||
|
мый |
|
|
|
|
|
|
0,0003 |
Свободно |
ощутимый |
Сильно беспокоит, |
||||
|
запах |
умеренной |
ин - |
болезненное, |
но мо |
||
|
тенсивности |
|
жет быть выдержано |
||||
0,0004 |
Сильный |
резкий |
запах |
Невыносимое, |
не |
мо |
|
|
|
|
|
|
жет быть выдержано |
||
0,0005 |
То же |
|
|
|
Очень пильное, |
разве |
|
|
|
|
|
|
дает |
|
|
Определение концентрации пыли в воздухе
Имеются два способа определения концентрации пыли: весовой и счетный. Весовой способ является основным, а счетннй-вспоыогательным, дополняющим весовой и исполъзуе'- мьш часто в научно-исследовательских работах.
При весовом способе известный объем запыленного воз духа пропускают через фильтр, взвешивают навеску пыли на фильтре и устанавливают концентрацию в мг/см^. Осаждение® пыли на фильтре из ткани ФПП-І5 ведут на месте работ, взве шивание фильтра - в лабораторных условиях. Длц осаждения пыли используют прибор ЛЭРА или другие пробоотборники, дей ствующие на сжатом воздухе или вакууме.
Для оценки эффективности мероприятий по борьбе с пы |
||
лью пользуются |
менее точными приборами ДПВ-І, ИПМ-І, Ф-І |
|
и д р ., |
в которых |
весовая концентрация пыли устанавливается |
косвенным методом. |
||
В |
пылемере |
ИПМ-І создаваемый световой поток проходит |
через рудничную атмосферу, причем в зависимости от концен
трации пыли, сила его меняется. От светового |
источника / I / |
||
на |
фотосопротивление /5 /, |
включенное в мост, |
направлены |
два |
луча .один через камеру |
с испытуемым воздухом ѵ друтой- |
|
сразу на фотосопротивление, рис.92. Разница в фототоках фиксируется микроамперметром, отградуированным в мг/м^.
При счетном -способе пылинки |
воздуха |
из |
известного объ&- |
||
:ма осаждают на1 покровное |
стекло |
и затем |
с |
помощью микро- |
|
проекционного аппарата(или |
микроскопа)пересчитывают |
и |
|||
при необходимости определяют1 их |
размеры |
/дисперсный |
сос |
||
тав /. |
|
|
|
|
|
Покровное стекло для лучшего связывания пылинок сма - зывают 2% раствором пихтового бальзама в-ксилоле. Осажде ние пылинок может быть произведено механическим путем или под действием гравитационных сил.
' В качестве механического седиментатора применяют счет чик пыли СН-2 /струйный НѴІГРИ-золото/, рис.93. Определен
ный объеіл воздуха на |
покровное |
стекло |
/6 ,4 / |
подается |
с по |
мощью поршня / а , 4 /, |
создающего |
разряжение в |
цилиндре |
/ а , 2/ |
|
при резком движении |
в сторону |
маховика |
/а ,б / . Предваритель-- |
||
но при вращении маховика поршень сдвигается влево, растяги
вая пружину / а , 5 /. |
, |
"Зарядку" поршня делают |
до |
отметки |
необ- |
||||||
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
ходимого объема протягиваемого воздуха /до 100 см / . |
|
||||||||||
При взятии" пробы поворотом сбрасывателя |
/ а , 7 / пружина |
||||||||||
освобождается, |
увлекая |
поршень. |
|
|
|
|
|
||||
Прибор (р и с .94) |
для |
осаждения пылинок под |
действием |
||||||||
гравитационных |
сил |
|
состоит из основания / I / |
с |
гнездом |
/2 / |
|||||
для покровного |
стекла и |
верхней |
части |
/3 / со |
ск’возным |
цилинд |
|||||
ром' /4 / |
и |
крышкой /5 / . |
В месте |
отбора |
пробы |
цилиндр |
от |
||||
крывают |
с |
двух |
сторон, |
продувают исследуемым |
воздухом, |
ус |
|||||
танавливают на |
покровное стекло |
и накрывают |
крышкой. Затем |
||||||||