Файл: Абрамов, Ф. А. Инструментальные средства и методы депрессионных съемок шахт.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.10.2024

Просмотров: 69

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

мом измерении абсолютная ошибка принимается равной половине цепы наименьшего деления шкалы прибора. Поэтому піі-0 можно принять равным 0,5 мм наклонного

столба.

При измерении депрессии стана в зависимости от ко­ лебания мениска берется несколько отсчетов. Средне­ квадратическая ошибка среднего конечного отсчета на­ ходится по формуле

”Ч - ±

'58)

где h' — единичный отсчет; п — число отсчетов.

Для определения доверительного интервала, в кото­ ром находится истинное значение депрессии стана с за­ данной доверительной вероятностью, воспользуемся со­

отношением

mhtpn,

(59)

Ah =

 

где tpn — коэффициент, зависящий от р (доверительная вероятность) и числа отсчетов п и называемый коэффи­ циентом Стьюдеита.

Для практических расчетов достаточно принимать р = 0,95.

 

Пример. /г0= 0 ; » = 1 0 ;

/гср=10,6 мм наклонного

столба;

t

К —

= 0,2; У7= 1,0; т л 0 =

 

+0,5;

«ч,

=

±0,6. При »=10 н

р ~

0,95

==

= 2 ,3 .

формуле (57)

находим

 

 

__________

 

 

 

мм

По

т л = 0 ,2 -І,0 | 0,62+0,52= +0,14

 

вод. ст. Тогда ДЛ=0,14-2,3 = 0,32 мм вод. ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарная случайная погрешность маршрута с за­

данной доверительной вероятностью

 

 

 

 

 

 

 

 

Ah], Ah2, Aft* -

V

 

Ah\

+

Ahl

+ ... +

А

h l

,

 

 

 

(60)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

....

Ahn

— случайные погрешности опреде­

ления

депрессии

 

отдельных

участков

маршрутов

(ста­

нов), найденные с одинаковой доверительной вероятно­ стью.

Для простоты подсчетов принимается, что случайные погрешности, например, во всех 40 станах одинаковы и равны 0,32 мм вод. ст. Тогда Д/гм = 2 мм вод. ст.

При действии случайных и систематических ошибок в качестве верхней границы суммарных ошибок можно принимать

0м — бм “Ь Ам

(6 1 )



С заданной доверительной вероятностью можно ут­ верждать, что депрессия маршрута не будет отличаться от истинной величины ее на величину 0.

Если величина невязки депрессии по маршруту пре­ вышает полученное значение 0, то следует искать грубые ошибки в замерах или это объясняется недостаточным числом наблюдений отдельных параметров.

Съемка микробарометром МБ-1М

Так как депрессия между отдельными точками вы­ числяется исключением из полученных прибором значе­ ний перепада давления поправок на превышение, изме­ нения атмосферного давления и т. д., то, очевидно, точ­ ность полученной таким образом депрессии отдельного участка маршрута зависит, кроме точности замера дав­ ления, еще от точности замера параметров Н, Т, ѵ, п и вычисления отдельных, указанных выше, поправок. Точ­ ность определения общей депрессии по маршруту зави­ сит также от числа замерных станций, не говоря об абсолютной величине перепада давления между ними.

Потерю давления на отдельном участке при съемке барометрическими приборами можно вычислять по фор­ мулам:

h ^ .P L- \ p 2- 0,017 (Я2 —

+ (S,; — В"к) — 0,00087 (ѵ] —

или

h = Р, — [Р2 Рн -f АРв + АР 0), мм рт. ст.

Оценим степень влияния каждого из членов указан­ ных формул и их среднеквадратических ошибок на точ­ ность замера депрессии. Рассмотрим вначале поправку на разность высот между замерными точками, которая находится из выражения

ДРя = 0,017 (Я2 - Я 0 (-£*- + -£ -) .

(62)

и найдем среднеквадратическую ошибку ее определения. По закону накопления средних погрешностей эта

ошибка определится из уравнения

101

н

(63)

Дифференцируя уравнение (62) п полагая, что по­ грешности высотных отметок, замера давления и темпе­ ратуры по обеим замерным станциям одинаковы,

т Ні = тң2 = тң', nipl = tnp2 = nip и mt = nit = nitj

получим

тьрң — ± 0,017

2

р

Т,

-(- ДІГ-

Подставляя в полученную формулу для определения погрешности поправки на превышение величины Р, t, АН, найдем, в каких пределах может меняться /Пдря

Предположим, что замер давления осуществлен микроЩ =­

барометрами МБ-1М (m p=±0,21 мм рт. ст.), замер{)тем­

пературы — аспирационным

психрометром

= ±0,1° С);

высотные отметки получены на основе марк­

шейдерского

нивелирования

( т я = ± 0 ,1

м). Если при

депрессиоиных съемках отсутствуют

маркшейдерскиетн

отметки или они известны приблизительно, особенно для

вентиляционных выработок, то величина

может быть

принята примерно 0,5 м. Температура может быть за­ мерена с точностью Щ( = ±0,2° С.

Результаты определения величины погрешности т^Рн приведены в табл. 15. Как видно из данных таблицы, ошибка поправки на превышение зависит главным обра­ зом от ошибки высотных отметок и может колебаться от 0,01 до 0,08 мм рт. ст. Применяемая формула для определения среднего удельного веса воздуха допускает также погрешность ±1% [21].

102


Т а б л и ц а 15

Сводные данные погрешности даАР, за счет изменения давления

P lf мм

Р2,

 

 

и.

 

t,,

АН, м

 

 

±

 

 

 

,пЫ

 

 

 

1. _ % __

ст .

 

 

 

 

мм г>Т. СТ.б

1

 

 

 

рт.ст.

ММ

 

°С

 

° с

 

0

_ _ ±а_

рт.

 

 

 

 

 

760

770

 

15

 

15

 

 

 

 

0 ,1 4

 

б

 

 

 

 

100

0,013

 

 

0,064

 

0,71

 

760

800

 

15

 

15

 

400

0,018

 

0,0 69

 

0,05

0 ,19

 

760

840

 

15

 

15

 

800

0,028

 

 

0,078

 

0,04

0 ,10

 

760

770

 

15

 

15

 

100

0,013

 

0,063

 

0,15

0,71

 

760

800

 

15

 

15

 

400

0,6017

 

0,067

 

0 ,05

0,19

 

760

840

 

15

 

25

 

800

0 ,0 2 7

 

 

0,076

 

0,04

0,10

 

760

840

 

10

 

30

 

800

0,025

 

 

0,070

 

0 ,0 4

0,10

а — nip = ± 0 , 2 1

мм

рт.

ст.;

пц

=

-j-

0,1°

С;

тн =

± 0,1

м.

 

 

 

 

 

 

 

рт.

ст.;

пц

 

 

 

тң =

+

 

 

б — л < р = ± 0 ,2 1

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

мм

 

 

 

 

± 0,2° С;

 

 

 

 

м.

 

 

Установим возможные пределы погрешности за счет

изменения скоростного напора, исходя из уравнения

 

 

 

 

ДР„ = 0,00086 (о? — о!)

 

 

 

4

 

 

тѴ[

= т

(65)

 

По закону накопления средних погрешностей и после­

 

тѵ

 

 

— nit2 = mt\

nipl

 

mp2 =

nip,

что

 

 

 

9 —

довательных

сокращений,

предполагая,

 

 

 

=

 

;

 

±

0,00086 j / ^ y

=

 

 

 

 

 

 

имеем

 

 

 

”г&pv =

~ +

 

 

 

 

(«1

+ vl) ml -f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,2l —

 

 

 

 

+,

 

 

 

 

p~

 

 

 

 

 

 

T\

 

 

Vo) ГПр

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

 

+

 

 

 

2\

 

2

 

 

 

 

 

 

1

X

 

 

 

 

 

 

 

 

Х ( щ — v \ ) m l.

 

 

 

7~i2

(66)

 

Значения погрешности, получаемой за счет изменения

скорости движения

воздуха,

 

представлены в табл. 16,

откуда видно,

что

погрешности

 

поправки

 

на разность

скоростей на замерных станциях колеблются от ±0,003 до ±0,036 в зависимости от возможной величины скоро­ сти движения воздуха и погрешности ее замера. Основ­ ная часть величины ошибки определяется первым чле­ ном подкоренного выражения.

103


Т а б л и ц а 16

Сводные данные погрешности //ідр за счет изменения скорости движения воздуха

 

 

н

Си

 

 

О

 

 

±

 

т А Р0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ьй

 

 

мм рт. СТ. 1

±

 

%

 

 

 

 

S

и

и

О

 

о

 

 

б

 

 

б

 

 

оГо

сГ

 

а

а

 

 

 

сГсІ

15

15

 

Ö

0,003

7,32

 

 

 

 

760

760

0

 

3

0,008

 

19,51

 

 

760

760

15

15

0

 

8

0,007

0,022

2 ,40

 

7,53

 

 

760

760

15

15

0

 

12

0,011

0,033

1,67

 

5 ,02

 

 

760

770

15

15

0

 

3

0.0C3

0,008

7 ,3 2

 

19,51

 

 

760

770

15

15

0

 

8

0,007

0,022

2 ,3 8

 

7,48

 

 

760

770

15

15

0

 

12

0,011

0,033

1,66

 

4,99

 

 

760

770

15

25

0

 

3

0,003

0,008

7,3 2

 

19,51

 

 

760

770

15

25

0

 

12

0,011

0,033

1,69

 

5 ,08

 

 

760

800

15

15

0

 

3

0,003

0,008

7 ,1 4

 

19,05

 

 

760

800

15

15

0

 

12

0,011

0 ,0 3 4

1,63

 

5,05

 

 

760

800

15

25

0

 

3

0,003

0,0 08

7,1 4

 

19,05

 

 

760

800

15

25

0

 

12

0,011

0,033

1,66

 

4 ,98

 

 

760

840

15

15

0

 

3

0,003

0,009

6 ,9 8

 

20,93

 

 

760

840

15

15

0

 

12

0,012

0,034

1,74

 

4 ,9 2

 

 

760

840

15

25

0

 

3

0,003

0 ,0 0 8

7 ,14

 

19,05

 

 

760

840

15

25

0

 

12

0,011

0,034

1,62

 

5,01

 

 

840

840

15

15

0

 

12

0,012

0,0 36

1,61

 

4,9 6

Вычислим я!ЛР

при определенных численных значениях величин

Р ,t,vy

и

ѵ.

б

 

üru

 

 

т, =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

— » > p = ± 0 ,2 1

мм рт. ст.;

пц

=

±

0,1 °С;

mu = ± 0 , 1

м/сек;

 

 

— т

р = ± 0,21

мм рт. ст.;

 

 

±

0,2 °С;

/яи = ± 0 , 3

м/сек.

Максимально ожидаемые погрешности вычисления депрессий при замере перепада давления находятся раз­ ными способами.

При последовательных отсчетах депрессия определя­ ется по формуле

h = P1- [ P a- Рн + ЛРв + АРС,)1-

Следовательно, минимальная погрешность составит

тк

= ± ]/"

т~рх

+

тК

+ т Др/-/

,пьрв

(67)

 

 

 

 

 

 

 

nip, =

mp, —

±

0,10 -f- 0,21

мм рт. ст,;

 

 

/пдр

=

±0,01

ч-0,08 мм рт. ст.;

 

104