Контроль витрати повітря

Для визначення витрати повітря по виробці виміряють середню швидкість його руху v, м/с, і переріз виробки в просвіті S, м². Витрату повітря, м³/с, визначають за формулою

Q = v S.

Швидкість руху повітря у виробках виміряють крильчастим або чашковим анемометрами.

Малюнок 1 Крильчастий (а) і чашковий (б) анемометри для виміру швидкості руху повітря

Чашковий анемометр призначений для виміру великих швидкостей руху повітря (1-20 м/с). Він відрізняється від крильчастого тільки тим, що сприймальною частиною приладу є чотири напівсферичні чашечки, закріплені на двох взаємно перпендикулярних стержнях.

Для вимірів дуже малої швидкості струменю повітря (0.05-0.3 м/с) застосовують термоанемометри. Зміна опору термістора (датчика) анемометра в залежності від швидкості руху повітря (використання ефекту охолодження нагрітого тіла рухомим повітрям) вимірюється за допомогою електричного містка опорів.

Вимірювання швидкості повітря проводиться на прямих не захаращених ділянках виробок на відстані не меншій як 15 м від розгалужень, з’єднань і різких поворотів вентиляційних струменів.

Під час вимірювання анемометр слід переміщувати шляхом, зазначеним на мал.3; вимірювач може знаходитись:

· у тому ж перерізі, де вимірюється швидкість (спосіб „у перерізі”);

· на відстані витягнутої руки від перерізу, у якому вимірюється швидкість (спосіб „перед собою”);

· на відстані 1.5-2 м від перерізу, у якому вимірюється швидкість (вимір анемометром, закріпленим на жердині).

Вимірювання способом „перед собою” може проводитися при висоті виробки не більше як 2 м. Для одержання істинної середньої швидкості повітря значення швидкості, визначене за графіком анемометра, треба помножити на поправочний коефіцієнт, який при вимірі способом „перед собою” приймається рівним 1.14, а при вимірі способом „у перерізі” визначається з виразу:

k = (S – 0.4) / S,

де S – площа поперечного перерізу виробки в просвіті, м².

При вимірюванні швидкості анемометром, закріпленим на жердині довжиною 1.5 м і більше, поправочний коефіцієнт не вводиться.

Для визначення площі поперечного перерізу складної форми рекомендується користуватися методом розділення перерізу на елементарні фігури правильної форми.

У кожному місці перевірки складу повітря треба проводити три вимірювання анемометром і за результатами цих вимірювань визначати середню швидкість руху повітря.

При замірі беруть початковий відлік п₁ за лічильником, потім розміщують анемометр в потік і одночасно вмикають прилад і секундомір. Під час виміру (не менше як 100 с) вимірювач обводить анемометром переріз виробки так, як показано на мал.2. При вимірюванні швидкості повітря електронним анемометром тривалість вимірювання визначається технічною характеристикою приладу.

Після закінчення часу в виміру t одночасно п зупиняють секундомір і ане-

метр, беруть відлік п₂, потім

визначають число поділок п

за формулою

п = (п₂ – п₁) / t.

Виміри проводять три рази.

Для визначення фактич-

ної швидкості руху повітря

Малюнок за одиницю часу кожний

Ааа анемометр оснащується від-

Ррррррррррррррррррррррр повідним графіком, що ви-

ражає залежність між кіль-

кістю поділок п за одну се-

кунду і швидкістю.

Малюнок 2 Пересування анемометра при Після деякого часу анемо-

вимірі швидкості вентиляційного струменя у виробці метр необхідно знову тари-

з трапецевидним (а) і арочним (б) перерізами рувати.

Основні правила виміру швидкості струменю повітря анемометрами такі:

· для виміру необхідно вибирати прямі, не захаращені дільниці виробки з добре підігнаним кріпленням;

· анемометри при вимірі необхідно тримати перпендикулярно потоку повітря. Секундомір вмикати після цього, як турбінка анемометра набере повну швидкість і буде крутитись рівномірно. Одночасно зі зупинкою анемометра зупиняється секундомір;

· необхідно виконувати у виробці три виміри і, якщо покази вимірів відрізняються незначно (на 4-5%), треба брати середнє арифметичне з показів, а якщо різко відрізняються – повторити вимір.

Швидкість повітря у привибійних просторах тупикових виробок, що проводяться вузьким вибоєм при нагнітальному провітрюванні, визначається шляхом помноження на три швидкості вихідного струменя в перерізі виробки на відстані 5-10 м від кінця вентиляційного трубопроводу.

Для точного виміру витрати повітря в основних виробках на головних вхідних і вихідних струменях повітря шахти встановлюють вимірні станції. Вони представляють собою дільницю виробки довжиною не менше 4 м, обшиту дошками. На початку і в кінці станції роблять дерев’яні розтруби, що щільно прилягають до стінок виробки.

Для вимірних станцій необхідно вибирати прямі дільниці на відстані не менше 15 м від поворотів і розгалужень з кріпленням, що щільно прилягає до боків виробки, без тріщин в породі і вугіллі, без куполів, для того, щоб повітря проходило через вимірну станцію.

Вимір швидкості руху повітря анемометром необхідно виконувати на відстані 0.5 м від кінця станції, рахуючи за струменем.

На кожній вимірній станції встановлюють спеціальну дошку, на яку заносять: дату виміру, переріз вимірної станції, швидкість руху повітря, розрахункову і фактичну витрату повітря через станцію і підпис особи, що проводила виміри.

Перевірку кількості повітря, а також температуру (якщо температура повітря перевищує +20⁰ то визначається і відносна вологість повітря), складу повітря за вмістом метану, діоксиду вуглецю (вуглекислого газу) й кисню виконують посадові особи дільниці ВТБ.

Приклад. Визначити витрату повітря у виробці з поперечним перерізом 5 м², якщо вимір виконаний способом „перед собою”. Початковий відлік за анемометром п₁ = 3240, кінцевий п₂ = 3360. Тривалість виміру 100 с.