ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.04.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
Т Е Х Н И Ч Е С К О Г О П Р О Г Р Е С С А
И К О в
у Г О Л Ь Ш
0. СЕНКЕВИЧ
ШАХТНЫЕ ГА300ПРЕДЕЛИТЕЛИ
л
О. С Е Н К Е В и Ч
ШАХТНЫЕ
ГАЗООПРЕДЕЛИТЕЛИ
Донецкое книжное издательство
1 9 6 2
6 П 1.4.04 |
■бч |
|
С 31 |
||
|
||
т ъ е і |
Г г |
|
Ш И ,ѵ |
Донецкое книжное издательство выпускает в 1962 г. три серии библиотечки «В помощь слуша телям университета технического прогресса»: для угольщиков, металлургов и машиностроите лей. В каждой серии 5 брошюр.
В предлагаемой брошюре из библиотечки для угольщиков автор рассказывает о приборах, ко торые позволяют быстро и точно непосредствен но в горных выработках определять концентра цию метана, углекислого газа, присутствие окиси углерода, сернистого газа и сероводорода.
В В Е Д Е Н И Е
Атмосферный воздух является основным элементом, необходимым для жизни. Он пред ставляет собой смесь газов довольно постоян ного состава. В нем содержится кислорода 20,96% (по объему), углекислого газа 0,04% и азота 79%. Кроме того, в состав воздуха входят также пары воды, пыль и імикроорганизмы.
В пространствах, ограниченных мало про ницаемыми преградами, постоянство ат мосферного воздуха легко может быть нару шено, в связи с чем возникает необходимость в проветривании. Эти условия имеют место в подземных выработках, сообщающихся с зем ной поверхностью ограниченным количеством выработок небольшого сечения.
Атмосферный воздух, попадая в сеть под земных выработок, претерпевает ряд измене ний. Степень изменения состава водуха, про ходящего по горным выработкам шахт, зави сит от газоносности полезного ископаемого и
2. О. Сенкеви |
3 |
пород, от скорости движения -воздуха по выра боткам и их протяженности, от окисляемое™ полезного ископаемого и пустых пород.
Важнейшей задачей угольнойпромышлен ности является дальнейшее значительное повышение технико-экономичѳских показателей работы шахт. Для этого необходимо, прежде всего, обеспечить нормальные и безопасные условия труда.
Программой Коммунистической партии Со ветского Союза предусматривается, что «На всех предприятиях будут внедрены совершен ные средства техники безопасности и обеспе чены санитарно-гигиенические условия, устра няющие производственный травматизм и про фессиональные заболевания».
Большая роль в решении этой проблемы принадлежит работникам вентиляции шахт.
Задачей проветривания шахт является обе спечение горных выработок пригодным для дыхания воздухом, то есть поддержание соста ва рудничного воздуха в пределах допустимых норм.
Какие же изменения претерпевает атмос ферный воздух, попадая в сеть подземных вы работок?
В нем, прежде всего, уменьшается содер жание кислорода и возрастает содержание уг лекислого газа. Во-вторых, к воздуху присое диняется взрывчатый газ метан. Кроме того, рудничный воздух может пополняться такими ядовитыми газами, как окись углерода, серо водород, сернистый газ, окислы азота.
В подземных выработках, которые не про ветриваются, может образоваться так называ-
4
ѳмый мертвый воздух, то есть воздух, состоя щий только из азота и углекислого газа, без кислорода.
Свободное выделение .метана или углекис лого газа ‘из угля и пород также приводит к сниженщо содержания кислорода и азота, а иногда и ж полному их вытеснению и запол нению выработок метаном или углекислым га зом. В результате образуется газовая среда, непригодная для дыхания.
Советским законодательстве™ устанавли ваются определенные допустимые нормы со держания газов в рудничном воздухе, при ко торых обеспечиваются .нормальные производ ственные условия.
Система проветривания шахты должна быть рассчитана таким образом, чтобы сос тав рудничного воздуха постоянно содержал:
кислорода не менее 20"/«; углекислого газа:
в рабочих выработках не более 0,5'Ѵ«; на общей исходящей струе шахты не более 0,75°/».
В шахтах, где разрабатываются газонос ные пласты, содержание метана в рудничном воздухе не должно превышать:
на исходящей струе лавы не более 1"/«; на исходящей струе шахты не более 0,75%.
Местное скопление метана в очистных за боях не должно превышать 2%.
Предельно допустимая концентрация ядо витых газов в рудничном воздухе приведена в таблице.
2 * |
«') |
Газы
Окись углерода Сернистый газ Сероводород
Окислы азота в пересчете на дву окись азота
Химическая формула |
1Предельно-допустима |
||
|
j |
концентрация |
в руд- |
|
і |
ничном воздухе |
|
|
! |
в проц ен та^ |
мг/л |
|
по объему |
|
|
СО |
|
г* |
0,020 |
|
0,00160' |
||
SO., |
|
0,00070 |
0,020 |
H,S |
|
0,00066 |
0,010 |
N.O« |
|
0,00010 |
0,005 |
Контроль за пылегазовым режимом шахт ежемесячно осуществляется, согласію Прави лам безопасности, работниками вентиляцион ной службы и периодически — от одного до трех раз в месяц — лабораториями горноспасательных подр азделений.
В распоряжении вентиляционной службы должны быть только переносные приборы, предназначенные для определения газовых компонентов рудничного воздуха и пыли. В распоряжении же лабораторий горноспаса тельных подразделений должны быть как ста ционарные, так и переносные приборы для анализа рудничного воздуха. До последнего времени лаборатории располагали только ста ционарными приборами. Для анализа соста ва воздуха необходимо было отобрать опре деленный объем пробы на шахте и доставить ее в лабораторию.
Для постоянного поддержания состава рудничного воздуха в пределах допустимых норм необходимо хорошо наладить проветри
6
вание горных выработок шахт, иметь простые и надежные методы и приборы, обеспечиваю щие контроль состава рудничного воздуха.
Работа газомерщика тесно связана с ра ботой обслуживаемого им участка. Своевре менно обнаруженные небольшие отклонения в пылегазовом режиме могут быть быстро ус транены без остановки участка.
Газомерщик должен не только замерять газ, но и отмечать характер его выделения, знать способы снижения содержания метана и других газов в рудничном воздухе до нормаль ной концентрации.
В последнее віремя, е целью повышения производительности труда в угольной про мышленности и снижения себестоимости угля, переходят на работу без специальных газо мерщиков. Состояние рудничной атмосферы и пылегазовый режим контролируются всеми ин женерно-техническими работниками, горными мастерами и десятниками вентиляции, брига дирами и звеньевыми добычных и проходче ских бригад, машинистами комбайнов и вру бовых машин, взрывниками, опытными рабо чими. В этом случае достигается более полный и эффективный контроль, так как привлекает ся большее число людей и в то же время со кращается штат вспомогательных рабочих. Опыт работы без газомерщиков уже есть на шахтах комбината «Карагандауголь». Перехо дят на такую организацию и другие комбина ты. Следовательно, все работники шахт, кото рым необходимо на своем участке следить за концентрацией газов в рудничном воздухе, должны в совершенстве знать методы и при-
3. О. Сенкевич |
7 |
боры, применяемые для контроля рудничной атмосферы.
Для успешного контроля за составом руд ничного воздуха в распоряжении шахт должны быть простые и надежные приборы, позволя ющие с необходимой степенью точности опре делять содержание кислорода, углекислого га за, метана, окиси углерода, сероводорода, сер нистого газа и окислов азота непосредственно на рабочем месте.
В настоящее время из всех разработанных методов и приборов на угольных шахтах вне дрены следующие:
а) шахтный интерферометр ШИ-3 для оп ределения содержания метана и углекислого газа;
б) газоопределитель химический ГХ-1 для определения окиси углерода, сероводорода, сернистого газа и окислов азота.
Контроль за содержанием кислорода в рудничной атмосфере осуществляется в лабо раториях военизированных горноспасатель ных частей прибором ВГСЧ-1 газообъемным методом.
ШАХТНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ШИ-3
Шахтный интерферометр ШИ-3, разрабо танный в Центральной научно-исследователь ской лаборатории по горноспасательному делу Кузбасса, представляет собой переносный оп тический прибор для определения концентра ции метана и углекислого газа непосредствен но в горных выработках угольных шахт.
Прибор ШИ-3 позволяет определять еодер-
8
жание в рудничном воздухе метала и углеки
слого газа в количестве от 0 до 6% |
(по объе |
|||
му) при |
допустимой |
погрешности |
прибора |
|
± 0,3% в |
интервале |
температур от ± 5 |
до |
|
+ 35°С. |
|
|
|
|
Прибор искробезопасен (РИ), |
имеет |
не |
большой вес (1,7 кг) и размеры. Для удобства ношения в шахте прибор помещается в фут ляр с плечевым ремнем.
Действие прибора основано на измерении смещения интерференционной картины. Сме щение происходит в результате отличия соста ва исследуемой пробы рудничного воздуха, находящейся на пути одного из двух лучей (способных интерферировать) от состава ат мосферного воздуха, взятого для сравнения.
Смещение интерференционной картины от носительно ее нулевого положения пропорцио нально разности между показателями прелом ления исследуемой газовой смеси и атмосфер ного воздуха. Величина смещения в свою оче редь пропорциональна содержанию метана и углекислого газа в этой смеси.
Показатели преломления метана и угле кислого газа незначительно отличаются друг от друга, поэтому при определении концентра ции этих газов пользуются одной и той же шкалой, не превышая допустимую погреш ность.
Интерференционная картина имеет одну белую полосу, ограниченную двумя черными полосами с симметрично окрашенными края ми.
При заполнении сравнительной и измери
тельной камер |
чистым атмосферным возду- |
3* |
У |
хом, то есть когда оба интерферирующих луча проходят через среду с одинаковой оптиче ской плотностью, не происходит смещения ин терференционной картины. Это положение яв ляется исходным, фиксируется совмещением середины левой черной полосы с нулевой от меткой неподвижной шкалы и принимается за нуль при отсчетах.
Шкала прибора имеет равномерные деле ния в процентах по объему. Целые проценты обозначены цифрами от 0 до 6, цена наимень шего деления шкалы соответствует 0,25% мета на или углекислого газа.
Шахтный интерферометр ШИ-3 (рис. 1) со стоит из корпуса, на который выведены шту цер 1 для засасывания в прибор рудничного воздуха и штуцер 2 для отсасывания из при бора воздуха с помощью груши 8; окуляра 3, закрытого предохранительным колпачком на
цепочке; мостика,за крытого резьбовым колпачком 4; кнопки включения лампочки 5; маховичка 6 для перемещения интер ференционной кар тины в поле зрения, закрытого резьбо вым колпачком с цепочкой; патрона лампочки 7.
Оптическая схема прибора во взаимо связи с газовоздуш
Fuc. 1. Прибор ШИ-3. ной камерой, имею
10
щей три сквозные полости, показана на рис. 2.'
Первая и третья |
полости |
заполнены чистым |
||||
атмосферным |
воздухом, вторая полость — ис |
|||||
следуемой |
|
пробой |
|
|||
рудничного |
воздуха. |
|
||||
Свет |
от |
|
лампочки |
|
||
проходит |
через |
кон- |
|
|||
денсорную |
линзу и |
|
||||
параллельным |
|
пуч |
|
|||
ком падает на зерка |
|
|||||
ло М. Здесь |
пучок |
|
||||
света |
разлагается на |
|
||||
два |
интерферирую |
|
||||
щих |
луча. |
Первый |
|
|||
луч света, отразив |
|
|||||
шись от верхней гра |
|
|||||
ни зеркала, прохо |
|
|||||
дит последовательно |
|
|||||
через первую и тре |
|
|||||
тью полости камеры, |
|
|||||
заполненных |
атмос |
|
||||
ферным |
|
воздухом Рис. |
2. Оптическая схема |
|||
Второй |
луч |
света, |
прибора ШИ-3. |
отразившись от ниж ней посеребренной грани зеркала, дважды
проходит по средней полости камеры, запол ненной пробой рудничного воздуха.
Оба луча света, выйдя из камеры, вновь попадают на зеркало М, и, отразившись от его верхней и нижней граней, сходятся в один све товой пучок, который, пройдя че-рез призму Рг, отклоняется под прямым углом и попадает в объектив зрительной трубки. Призма Рг по движна, что дает возможность перемещать ин терференционную картину вдоль отсчетной
11