УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОСЛАНЦЕВАНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Полезная модель относится к горному делу, а именно к технике безопасности при отработке месторождений и может быть использована для оценки качества осланцевания горных выработок.
Известно устройство контроля пылевзрывобезопасности горных работ (патент №2221145, заявка 2002112184, дата приоритета 06.05.2002 г., дата публикации 10.01.2002 г., класс МПК E21F 5/00). Известное устройство содержит насос для распыления пробы пыли, взрывную камеру с воспламенителем и системы подачи напряжения на воспламенитель и регистрации взрывов, пламегасительную камеру и пневмоаккумулятор, соединеный с насосом. Взрывная камера снабжена сеткой для размещения пробы пыли и через указанную сетку соединена с пневмоаккумулятором, а через пламегасительную камеру - с всасывающей полостью насоса.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и трудоемкость при использовании его для экспресс анализов.
Известно устройство для оценки качества осланцевания горных выработок (патент на полезную модель №37384, заявка №2003134728, дата приоритета 28.11.2003 г., дата публикации 20.04.2004 г., класс МПК E21F 5/00). Известное устройство включает цилиндрическую камеру с крышкой, измерительный блок и дозатор пыли, датчик расхода газа, соединенный с измерительным блоком и посредством канала с цилиндрической камерой. Камера выполнена съемной и в ней помещена жидкость, вступающая в химическую реакцию с породной составляющей пробы с выделением диоксида углерода. Крышка цилиндрической камеры соединена с камерой посредством резьбы, при этом канал, соединяющий цилиндрическую камеру с датчиком расхода газа, встроен в указанную крышку. В канале на участке между крышкой и датчиком расхода газа установлена емкость для гашения пены. В канале перед датчиком расхода газа установлен влагопоглотитель.
Недостатком известного устройства является то, что крышка цилиндрической камеры соединена с камерой посредством резьбы. При длительном использовании прибора резьбовое соединение забивается продуктами реакции, что в дальнейшем приводит к разгерметизации соединения.
Контроль пылевзрывоопасности горных выработок всегда являлся основным требованием соблюдения пылевого режима в угольных шахтах как средства предотвращения взрывов угольной пыли, приводящих к наиболее катастрофическим последствиям. При высокопроизводительной выемке угля пылезащита горных выработок становится еще более важным условием, требующим обеспечения действенного контроля пылевзрывобезопасности.
При сланцевой пылевзрывозащите нормативными документами, например ГОСТ 51569-2000, предусмотрен контроль содержания негорючих веществ как показатель качества осланцевания отложившейся угольной пыли.
Техническим результатом полезной модели является повышение оперативности и точности контроля качества осланцевания горных выработок.
Предложено устройство для оценки качества осланцевания горных выработок, включающее корпус с расположенными в нем электронным вычислительным блоком, аккумуляторным блоком, каналами для входа и выхода газа, камерой для прохождения газа, датчиком расхода газа, информационным табло, съемным цилиндрическим сосудом.
Отличием является то, что корпус снабжен муфтой из эластичного, упругого материала герметично соединенной со съемным цилиндрическим сосудом, канал для входа газа встроен в муфту и в корпусе соединен с камерой для прохождения газа, которая в объеме шире канала для входа газа, снабжена сервисным отверстием с герметичной крышкой, заполнена влагопоглатителем, а канал для выхода газа размещен в крышке корпуса, камера для прохождения газа и канал для выхода газа соединены с датчиком расхода газа.
Сущность устройства для оценки качества осланцевания горных выработок поясняется на чертежах, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, фиг. 2 вид в разрезе, фиг. 3 вид разрез сверху.
Корпус устройства показан 1, на корпусе расположено информационное табло 2. Внутри корпуса расположен электронный вычислительный блок 3, аккумуляторный блок 4, датчик расхода газа 5. Муфта из эластичного упругого материала 6 герметично закрывает съемный цилиндрический сосуд 7.
Производится отбор проб отложившейся осланцованной пыли в пробоотборник 8, пробоотборник 8 помещается в съемный цилиндрический сосуд 7.
В съемный цилиндрический сосуд 7 помещена жидкость, вступающая в химическую реакцию с породной составляющей пробы, заключенной в проботборнике 8. В результате химической реакции выделяется диоксид углерода, который по каналу для входа газа 9 поступает в камеру для прохождения газа 10. Камера для прохождения газа 10 выполнена с расширением и в объеме больше канала для входа газа 9 и заполнена влагопоглотителем. За счет расширения камера 10 выполняет одновременно и функцию пеноподавления. Обеспечивается поступление очищенного с пониженным влагосодержанием газа из камеры для прохождения газа 10 на датчик расхода газа 5, что повышает точность оценки результата. Через канал для выхода газа 11, размещенный в крышке корпуса устройства, отработанный газ удаляется.
При изъятии съемного цилиндрического сосуда 7 из корпуса прибора предусмотрена крышка с резьбой (не показана) для ее герметизации и для удобства транспортировки вне прибора.
Указанный в формуле признак (объем камеры для прохождения газа в объеме шире входного канала) находится в причино-следственной связи с заявляемым техническим результатом, а именно за счет расширения емкости происходит процесс пеноподавления струи газа и за счет этого повышается точность исследований.
Углекислый газ, выделившийся в результате химической реакции в цилиндрическом сосуде 7, через канал для входа газа 9 и камеру для прохождения газа 10 поступает на датчик расхода газа 5. С помощью электронного вычислительного блока 3 объем выделившегося газа пересчитывается в процентное содержание инертной пыли в пробе, результат отображается на информационном табло 2.
Помещение пробы в съемный цилиндрический сосуд 7 с жидкостью, вступающей в химическую реакцию с пробой, сопровождается одновременно регистрацией датчиком расхода газа 5 объема выделившегося диоксида углерода и алгоритмическим пересчетом этого объема в величину инертной пыли в % и выводом результата на информационное табло 2, что позволяет достичь заявленный технический результат, а именно повысить оперативность исследований.
Камера для прохождения газа 10 снабжена сервисным отверстием 12 которое предназначено для замены влагопоглотителя. Сервисное отверстие 12 снабжено герметичной крышкой, что исключает разгерметизацию устройства во время исследований.
В качестве жидкости, вступающей в химическую реакцию с породной составляющей пробы может быть использован, например, раствор лимонной кислоты.
В качестве датчика расхода газа может быть использован, например, датчик марки AWM40000 Series фирмы Honeywell (http://sccatalog.honeywell.com/imc/printfriendly.asp?FAM=massairflowSG&PN=AWN4000).
Осуществимость производства и использования устройства для оценки качества осланцевания горных выработок подтверждается простотой его конструкции и небольшими габаритами. Кроме того, приборы данного типа востребованы. Прибор может применяться в подземных выработках угольных шахт, опасных по газу и угольной пыли.