Способ определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхности

 

Сущность изобретения: при повышенной влажности воздуха, омывающего водорастворимые поверхности, выше критической происходит резкое снижение устойчивости горных выработок Особенно важно знать значение критической влажности на стадии проектирования. Для ее определения измеряют количество легких отрицательных аэроионов непосредственно в атмосфере горной выработки Затем строят графическую зависимость количества отрицательных аэроионов от относительной влажности воздуха, имеющей точку перегиба. По координате точки перегиба определяют критическую влажность воздуха. Измерение количества легких отрицательных аэроионов производят при скоростях движения воздуха, обеспечивающих отсутствие срыва пыли, и температуре воздуха, равной естественной температуре водорастворимых минералов, слагающих эти поверхности , 1 з. п. ф-лы, 3 ил со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4782636/03 (22) 28,11.89 (46) 30,07,92. Бюл. М 28 (71) Пермский политехнический институт (72) В.А.Старцев, Н,Л.Вишневская и

P.8, Старцев (56) Медведев И.И. и Красноштейн, А.Е.

Борьба с пылью на калийных рудниках. М.;

Недра, 1977, с. 30-31.

Химическая промышленность, 1977, N

7, с. 27-29. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА, ОБДУВАЮЩЕГО. ГИГРОСКОПИЧЕСКИЕ

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ

ПОВЕРХНОСТИ (57) Сущность изобретения. при повышенной влажности воздуха, омывающего водорастворимые поверхности, выше

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхности горных выработок, при разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водо растворимые ограждающие поверхности, включающий определение относительной влажности воз-, духа над поверхностью увлажненных гигроскопических водорастворимых минералов, помещенных в специальную камеру.

„„ЯЦ„„1751355 А1 (Я)5 Е 21 F 3/00

11 ОЦ;3

2 критической происходит резкое снижение устойчивости горных выработок. Особенно важно знать значение критичЕской влажности на стадии проектирования. Для ее определения измеряют количество легких отрицательных аэроионов непосредственно в атмосфере горной выработки, Затем строят графическую зависимость количества отрицательных азроионов от относительной влажности воздуха, имеющей точку перегиба. По координате точки перегиба определяют крйтическую влажность воздуха.

Измерение количества легких отрицательных аэроионов производят при скоростях движения воздуха, обеспечивающих отсутствие срыва пыли, и температуре воздуха, равной естественной температуре водорастворимых минералов, слагающих эти поверхности, 1 з. и. ф-лы, 3 ил, Известен также способ определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхности, включающий высушивание навески гигроскопических водорастворимых минералов, пропускание вдоль ее воздуха с относительной влажностью 25-100%, определение исходной относительной влажности воздуха и количества . адсорбированной навеской минералов влаги.

Однако оба известных способа характеризуются низкой достоверностью, поскольку значения критической влажности воздуха ограждающих поверхностей принимают на . основании данных, полученных при изуче1751355 нии гигроскопических свойств отдельных

I минералов.

Целью изобретения является повышение достоверности определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхйости, за счет измерения параметров, характеризующих гигроскопические свойства ограждающих поверхностей, непосредственка в шахтных условиях их функционирования, Использование предлагаемого способа позволяет значительно увеличить надежность исходных данных для расчетов тепломассообменных процессов в горных выработках с гигроскопическими водорастворимыми ограждающими поверхностями.

Поставленная цель достигается тем, что скорость движения воздуха поддерживают постоянной, дополнительно измеряют количество легких отрицательных аэроионов, строят графическую зависимость легких аэроионов от относительной влажности воздуха в логарифмической системе координат и по точке перегиба находят критическую относительную влажность воздуха для обдуваемой им поверхности, причем измерения. количества легких отрицательных аэроионов производят на участке с развитым турбулентным потоком при скорости движения воздуха, не превышающей величину критической скорости по срыву пыли, и температуре воздух равной температуре ограждающих поверхностей, Выбор легких отрицательных аэроионов в качестве индикатора гигроскопичности ограждающих поверхностей при изменении относительной влажности.омывающего их "оздуха объясняется большей чувСтвительностью легких отрицательных аэроионов к изменениям микроклиматических .условий и тепломассообменным процессам, чем, например, легких положительно заряженных аэроионов.

На фиг.1 изображена схема по определению критической влажности воздуха гигроскопических водорастворимых ограждающих поверхностей горной выработки.

Способ осуществляют следующим образом.

В сквозной горной выработке 1 с гигроскопическими водорастворимыми ограждающими поверхностями 2, последовательно соединенной с горной выработкой 3, устанавливают счетчик легких отрицательных аэроионов 4, à s горной выработке 3 — влагогенератор 5 для влагонасыщения воздуха, проходящего по выработкам 3 и 1, Счетчик аэроионов 4 устанавливают за местным сопротивлением (сопряжением выработок 1 и 3) по ходу вентиляционной струи воздуха на участке с развитым турбулентным потоком

Влагогенератор 5 размещают от счетчика аэроионов. на расстоянии, включающем длину участка смешения потока воздуха с влагой, выделяемой влагогенератором (1смеш), длину участка Воздухоподготовки

10 (п >дк) и длину участка восстановления воздушного потока (lappcy), деформированного местным сопротивлением

Длину участка воздухоподготовки принимают по условию стабилизации тепломассообменных процессов и выравнивания температуры воздуха, поступающего в выработку 1, с температурой ограждающих поверхностей 2.

Измерения относительной влажности воздуха в горной выработке в пределах 25100 производят через интервалы времени, достаточные для перемещения воздуха от влагогенератора 5 до места установки счетчика ионов 4, протекания переходных процессов тепло-массообмена, и последующего определения количества легких отрицательных аэроионов

При этом воздух пропускают вдоль ограждающих поверхностей с постоянной скоростью, не превышающей величину кри30 тической скорости воздуха при срыве пыли, тем самым исключают нейтрализацию легаэроионов производят при условии стабилизации относительной влажности воздуха после каждого очередного ее изменения, для чего относительную влажность воздуха определяют в начале и конце выработки 1, По окончании измерений количества легких отрицательных аэроионов и определения соответствующих данному периоду времени значений относительной влажно45 сти воздуха в горной выработке 1 в логарифмической системе координат строят графическую зависимость количества легких аэроионов от относительной влажности воздуха и по точке перегиба находят крити50 ческую влажность воздуха для обдуваемых им поверхностей. .Опытные данные по определению критической влажности воздуха, Обдувающего гигроскопические водорастворимые ограж55 дающие поверхности, приведены на фиг.3 (сильвинитовая горная порода) и фиг.2 (карналлитовая горная порода), где N — количество легких отрицательных аэроионов, p— относительная влажность воздуха.

Формула изобретения ких отрицательных аэроионов пылью. Опре35 деление количества легких отрицательных

1751355

Фиг. 1 фл

«о

to

1о

gs ,Фиг. з

1. Способ определения критической влажности воздуха, обдувающего гигроскопические водорастворимые ограждающие поверхности, включающий пропускание вдоль ограждающих поверхностей воздуха 5 с относительной влажностью 25-100;(, определение относительной влажности воздуха в начале и конце выработки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достовер- ности, скорость движения воздуха поддер- 1 живают постоянной, дополнительно измеряют количество легких отрицательных азроионов, строят графическую зависи. мость количества легких аэроинов от относительной влажности воздуха в логарифмической системе координат и по точке перегиба находят критическую относительную влажность воздуха для обдуваемой им поверхности.

2. Способ по п.1, о т л и ч э ю шийся тем, что измерения количества легких отрицательных азроионов производят на участке с развитым турбулентным потоком при скорости движения воздуха, не превышающей величину критической скорости по срыву пыли и температуре воздуха, равной температуре ограждающих поверхностей.

1751355

УХ

Фиг. У

Составитель В.Старцев

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор Н,Горват

Корректор- M.Äåì÷èê

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2672 Тираж Подписное

ВНИИРИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5