Устройство для измерения эффективной диффузии газа в угле

Авторы патента:

Службин Юрий Александрович (UA)

Гринев Владимир Герасимович (UA)

Стариков Геннадий Петрович (UA)

Худолей Олег Геннадиевич (UA)

Завражин Вячеслав Вячеславович (UA)

Навка Евгений Анатольевич (UA)

E21F5/00 - Способы и средства для предотвращения образования пыли, для связывания, осаждения или удаления пыли; предотвращение взрывов или рудничных пожаров (перемычки E21F 17/103; нанесение жидкостей или других текучих материалов на поверхности вообще B05)

Владельцы патента RU 2571769:

Институт физики горных процессов НАН Украины (ИФГП) (UA)

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности и может быть использовано в шахтах для определения эффективной диффузии газа в угле в месте отбора пробы в реальном времени. Техническим результатом является обеспечение упрощения процесса измерения эффективной диффузии газа в угле. Предложено устройство для измерения эффективной диффузии газа в угле, содержащее корпус, внутри которого размещен блок питания, блок накопления газа, выполненный в виде герметического контейнера с пробоотборником для штыба и датчиком давления, блок электронный, оснащенный процессором, электронным переключателем и таймером, панель управления, индикатор и коммуникационный порт, например, USB. При этом устройство снабжено дополнительным блоком накопления и датчиком давления, а блок электронный - устройством памяти и вычислительным узлом. Причем выходы основного и дополнительного датчиков давления соединены со входами процессора, выходы которого через первые выходы электронного переключателя, соединенного с таймером, подключены к индикатору и устройству памяти, а вторые выходы электронного переключателя, соответственно, соединены с вычислительным узлом, выходы которого подключены к индикатору и коммуникационному порту. 2 ил.

Изобретение относится к горному производству, преимущественно к угольной промышленности и может быть использовано в шахтах для определения эффективной диффузии газа в угле в месте отбора пробы в реальном времени.

Для прогнозирования газодинамических явлений в массиве горных пород необходимы знания кинетики десорбции метана - эффективной диффузии D(t), используемой для прогноза степени выбросоопасности (Греков С.П., Березовский А.А., Кошовский Б.И., Смоланов И.Н. Метановыделение из частиц угля в закрытых объемах. Горноспасательное дело. - Донецк. - 2002. - С. 56-65).

Эффективная диффузия D(t) рассчитывается из зависимости количества десорбированного метана во времени, который регистрируется одновременно в двух герметичных емкостях с пробоотборниками со штыбом фракциями R₁ и R₂ по формуле, приведенной в работе - Щербань А.Н., Цирульников А.С. Методика определения газопроницаемости угольных пластов. К.: АН УССР, 1956. - 35 с.

где R₁, R₂ - размер фракций образцов, R₁<R₂;

Q₁, Q₂ - относительные величины остаточного количества метана на момент времени t_i в угле фракций R₁ и R₂ $(Q_{1} = 1 - \frac{Q_{1} (t)}{Q_{1}_{\max}})$ $(Q_{2} = 1 - \frac{Q_{2} (t)}{Q_{2}_{\max}})$ ;

t_i - время измерения (15-30 минут с интервалом 0,5-1 минута).

Известно устройство, описанное в патенте Украины на изобретение № 96884, МПК: E21F 5/00, G01L 7/00, опубл. 12.12.2011, бюл. № в 23, 2011 г., содержащее корпус, внутри которого размещен блок электронный, блок накопления газа, выполнений в виде герметического контейнера с пробоотборником, содержащем штыб и датчик давления, блок электронный, снабженный блоком сравнения, который содержит данные по тестированию исследуемого угольного пласта в лабораторных условиях и таймер, причем выход датчика давления соединен со входом процессора, выход которого через электронный переключатель соединен с таймером, подключенным к входу блока сравнения, на внешней поверхности корпуса размещена панель управления, индикатор и порт-USB, причем панель управления взаимосвязана с блоком питания, а через таймер с индикатором, взаимосвязанным с блоком сравнения и электронным переключателем.

Данное устройство было создано для оперативного измерения давления газа в угле и газоносности угольного пласта в шахте в месте отбора пробы путем использования интегральной десорбции, которая коррелирует с эффективной диффузией D(t).

К недостаткам известного устройства относится то, что для его работы необходимо предварительно производить тестирование исследуемого угольного пласта в лабораторных условиях и вводить результаты тестирования в прибор, для чего необходимо специальное оборудование и дополнительные затраты времени.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для измерения эффективной диффузии газа в угле путем модификации конструкции устройства. За счет чего упрощается процесс измерения, поскольку оно исключает необходимость предварительного тестирования угольного пласта в лабораторных условиях.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство для измерения эффективной диффузии газа в угле, содержащее корпус, внутри которого размещен блок питания, блок накопления газа, выполненный в виде герметичного контейнера с пробоотборником для штыба и датчиком давления, блок электронный, снабженный процессором, электронным переключателем и таймером, панель управления, индикатор и коммуникационный порт, например, USB, согласно изобретению дополнительно снабжено блоком накопления, а блок электронный - устройством памяти и вычислительным узлом. Причем выходы основного и дополнительного датчиков давления соединены с входами процессора, выходы которого через первые выходы электронного переключателя, соединенного с таймером, подключены к индикатору и устройству памяти, а вторые выходы электронного переключателя, соответственно, соединены с вычислительным узлом, выходы которого подключены к индикатору и коммуникационному порту.

Блок накопления, дополнительно введенный в устройство для измерения эффективной диффузии газа в угле, обеспечивает измерение и накопление данных о давлении из штыба угольного образца фракции R₂, в то время как первый блок накопления обеспечивает измерение и накопление данных о давлении из штыба угольного образца фракции R₁. За счет этого данное устройство обеспечивает одновременное измерение и накопление данных из штыба двух угольных образцов R₁, R₂.

Блок электронный дополнительно оснащен устройством памяти и вычислительным узлом для расчета эффективной диффузии D(t), что упрощает процесс измерения, поскольку обеспечивается оперативное определение эффективной диффузии газа в угле без предварительного тестирования угольного пласта в лабораторных условиях.

Соединение блоков и элементов блоков позволяет обеспечить измерение зависимостей давления газа от времени, передачу их в устройство памяти, дальше в вычислительный узел для расчета эффективной диффузии D(t) к индикатору и коммуникационному порту.

На фигуре 1 представлена блок-схема устройства.

Устройство для измерения эффективной диффузии газа D(t) в угле содержит корпус 1, внутри которого размещен блок 2 питания, блок накопления газа, включающий герметический контейнер 3 с пробоотборником 4, внутри которого находится штыб образца угольного пласта фракции R₁ и датчик 5 давления. Также внутри корпуса 1 размещен электронный блок, включающий процессор 6, таймер 7 и управляемый им электронный переключатель 8. На внешней поверхности корпуса 1 расположена панель управления 9 с кнопкой 10, посредством которой включают блок 2 питания и таймер 7, задающий последовательность и длительность работы устройства. На внешней поверхности корпуса 1 также расположен индикатор 11 и коммуникационный порт 12 для подключения данного устройства к внешним устройствам. Кроме того, внутри корпуса 1 размещен дополнительный герметический контейнер 13 с пробоотборником 14, внутри которого находится штыб образца угольного пласта фракции R₂ и датчик 15 давления, устройство памяти 16 и вычислительный узел 17. Блок 2 питания соединен с датчиками давления 5 и 15, процессором 6, таймером 7, электронным переключателем 8, панелью управления 9, индикатором 11, устройством памяти 16 и вычислительным узлом 17. Причем выходы датчиков давления 5 и 15 соединены со входами процессора 6, первой выход которого через электронный переключатель 8 может быть соединен или с индикатором 11 и устройством памяти 16, или с первым входом вычислительного узла 17, а второй выход, через электронный переключатель 8 может быть соединен или с индикатором 11 и устройством памяти 16, или со вторым входом вычислительного узла 17. Выходы вычислительного узла 17 соединены с индикатором 11 и коммуникационным портом 12. Кнопка 10 панели управления 9 соединена с блоком 2 питания, таймером 7 и электронным переключателем 8.

Заявляемое устройство работает следующим образом. В пробоотборник 4 размещают штыб образца угольного пласта фракции R₁ размером 0,4-0,5 мм, а в пробоотборник 14 размещают штыб образца угольного пласта фракции R₂ размером 1-1,6 мм. Пробоотборник 4 размещают в герметичном контейнере 3, а пробоотборник 14 размещают в герметичном контейнере 13. Дальше нажимают кнопку 10 на панели управления 9. Благодаря этому включается блок питания 2, электронный переключатель 8, который соединяет первый и второй выход процессора 6 с индикатором 11 и устройством памяти 16, и таймер 7 начинает отсчет времени, что может длиться от 15 до 30 минут для разных условий измерения. Из штыба образцов угольного пласта фракций R₁ и R₂ начинает выделяться газ, что при неизменном объеме герметичных контейнеров 3 и 13 приводит к постепенному повышению давления со временем. Отсчет давления P_1i и P_2i посредством датчиков давления 5 и 15, проводится с периодичностью 0.5-1 минуты, отображается на индикаторе 11 и заносится в устройство памяти 16. По окончании отсчета времени таймером 7 электронный переключатель 8 переключает первый и второй выходы процессора 6 на вычислительный узел 17 и полученные результаты давления P_1i и P_2i из устройства памяти 16 передаются на вычислительный узел 17. После этого вычислительный узел 17 прорабатывает результаты давления P_1i, и P_2i и рассчитывает эффективную диффузию газа в угле D(t).

Используя уравнение состояния идеального газа $P \cdot V = \frac{m}{M} \cdot R \cdot T$ при T, R, V=const, формула (1) записывается в виде:

где - R₁, R₂ - размер фракций образцов, R₁<R₂;

P_1i, - текущее давление в кювете с углем фракции R₁,

p_2i - текущее давление в кювете с углем фракции R₂,

P_k1 - конечное давление метана в кювете с углем фракции R₁ по завершении измерения;

t - время измерения.

Исходя из того, что содержание метана в угле двух фракций одинаковое, а десорбция с меньшей проходит быстрее, за P_max принимается давление P_k1 - конечное давление метана в пробоотборнике с углем меньшей фракции по завершении измерения.

Эксплуатационные испытания устройства проводились на пласте m₃ в конвейерном штреке третьей западной лавы ПК 74+6,0 м. ОП "Шахта Чайкино ГП" «Макеевуголь» 09.10.2012.

Угольный пласт сложного строения. Марка уголь Ж. Угольный пласт m₃ - опасный по внезапным выбросам, опасный по взрыву пыли, угрожаемый по горным ударам, не склонный к самовозгоранию, опасный по суфлярным выделениям метана. Природная газоносность 18-21 м³/т.

Бурили шпур по угольному пласту на глубину 1,3 м и прорабатывали, то есть буровая штанга проворачивалась без продвижения вперед до полного выхода горной массы. После этого продолжали бурение шпура до глубины 1,5 м и собирали измельченный уголь, высыпали его с шпура в кассету из сит с ячейками - размером 0,4 мм; 0,5 мм; 1,0 мм; 1,6 мм. Затем отсеивали на ситах гранулы размером 0,4-0,5 мм и 1,0-1,6 мм и помещали в пробоотборники до полного их заполнения. Время на все операции от начала бурения шпура по углю и перебуривания угольного пласта к заполнению пробоотборников не превышало 5 минут. Проводилась ежеминутная фиксация сведений десорбции метана из угля для каждой фракции. По завершении измерения происходил расчет эффективного коэффициента диффузии от времени выхода метана. Результаты измерения приведены в таблице (см. фиг. 2). Необходимо отметить, что результаты измерений, которые были получены посредством заявляемого устройства в шахтных условиях, близки к результатам измерений, полученных в лабораторных условиях и опубликованных в работе Греков С.П., Березовский А.А., Кошовский Б.И., Смоланов И.Н. Метановыделение из частиц угля в закрытых объемах. Горноспасательное дело. - Донецк. - 2002. - С. 56-65, а именно: D(t), измеренное посредством устройства, составляет 2,1·10-9 м²/с, а D(t), измеренное в лабораторных условиях, - 1,8·10-9 м²/с. Кроме того, измерения, проводимые в лабораторных условиях, значительно более сложные и продолжительные по времени, поскольку связаны с насыщением газом метаном угольных фракций и длятся от 20 до 25 дней.

Устройство для измерения эффективной диффузии газа в угле, содержащее корпус, внутри которого размещен блок питания, блок накопления газа, выполненный в виде герметичного контейнера с пробоотборником для штыба и датчиком давления, блок электронный, снабженный процессором, электронным переключателем и таймером, панель управления, индикатор и коммуникационный порт, например, USB, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным блоком накопления и датчиком давления, а блок электронный - устройством памяти и вычислительным узлом, причем выходы основного и дополнительного датчиков давления соединены с входами процессора, выходы которого через первые выходы электронного переключателя, соединенного с таймером, подключены к индикатору и устройству памяти, а вторые выходы электронного переключателя, соответственно, соединены с вычислительным узлом, выходы которого подключены к индикатору и коммуникационному порту.

Изобретение относится к способу прогнозирования опасности выброса угля и газа посредством объединения различной информации, который можно использовать в очистных забоях угольных шахт.

Способ контроля обледенения жалюзи воздухоприемной решетки // 2563710

Изобретение предназначено для определения начала обледенения жалюзи воздухоприемной решетки при исследовании тепловых процессов, осуществляемых в целях защиты от обледенения.

Способ предотвращения и контроля внезапных зональных выбросов угля и газа // 2554605

Изобретение относится к способу предотвращения и контроля внезапных зональных выбросов угля и газа из угольных пластов. Способ предотвращения и контроля внезапных зональных выбросов угля и газа, согласно которому разделяют район производства горных работ на зоны (5) производства горных работ путем распределения дефектов и складок в месторождении таким образом, что границы зон (5) производства горных работ по возможности располагаются в осевых частях дефектов или складок.

Взрывоустойчивое перемычное устройство // 2554371

Изобретение относится к возведению перемычек в горнорудной промышленности, а более конкретно к устройству перемычек в подводящих выработках отработанных очистных лав и в выработках у запожаренных участков в газовых шахтах.

Способ предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов // 2547186

Изобретение относится к горной промышленности, борьбе с эндогенными пожарами. Техническим результатом является повышение эффективности способа предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов.

Способ предотвращения взрывов горючих газов в шахтах // 2543244

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к борьбе с взрывами горючих газов в горных выработках. Техническим результатом является повышение эффективности способа предотвращения взрывов горючих газов, а также снижение расхода пенообразующей жидкости.

Способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах // 2543238

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в выработках газообильных шахт. Техническим результатом является повышение достоверности прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в горных выработках пыли.

Способ определения границ защищенных зон в лавах угольных пластов // 2542068

Изобретение относится к горному делу, а именно к повышению безопасности ведения горных работ. Технический результат достигается тем, что измерение относительного изменения радиационной температуры поверхности забоя пласта осуществляют дистанционно с расстояния 1,0-1,5 м через 3-5 м по длине лавы, при этом в каждой точке измерения к учету принимают среднее значение, полученное не менее чем в 30 циклах измерений, а границей защищенной зоны принимают расстояние от линии примыкания пласта к выработанному пространству до точки фиксации стабилизации значения радиационной температуры.

Автоматизированная система аэрогазового контроля и предотвращения взрыва в забое // 2539052

Изобретение относится к автоматизированной системе аэрогазового контроля в очистном забое шахты. Техническим результатом является минимизация опасности взрыва путем надежного выявления манипуляции с газовыми датчиками и предупреждения самовозгорания угля в забое.

Установка для очистки воздуха от пыли // 2536881

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания глубоких карьеров и эффективной очистки выдаваемого из рабочей зоны воздуха.

Способ разгрузки удароопасных и структурно нарушенных участков месторождений // 2573663

Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Способ включает бурение скважин по горным породам, размещение в них зарядов ВВ, формирование зоны разрушенных пород взрыванием пород. Из подходных выработок пробуривают скважины для размещения в них зарядов ВВ и для создания вертикального концентрированного заряда (ВКЗ) и управляемым направленным сотрясательным взрывом массив горных пород разгружают в заданном направлении. Подготовленный ВКЗ с трех сторон окружают демпферным слоем разрушенных горных пород, взрывая заряды ВВ, расположенные в пробуренных вертикальных скважинах, затем инициируют вертикальный концентрированный заряд (ВКЗ) и направленным взрыванием воздействуют сейсмовзрывом на зоны концентрации напряжений в горном массиве, а объем ВКЗ определяют по формуле. Изобретение позволяет повысить эффективность разгрузки удароопасных и структурно нарушенных участков месторождений полезных ископаемых для обеспечения безопасного ведения горных работ. 1 ил.

Система и способ предотвращения взрыва газа в угольных шахтах // 2583964

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к средствам предотвращения взрыва газа в угольных шахтах. Техническим результатом является обеспечение высокой надежности, практичности, легкости и удобства эксплуатации и повышение безопасности работы в угольных шахтах. Предложена система предотвращения взрыва газа в угольных шахтах, содержащая модуль (1) обнаружения газа для обнаружения концентрации метана и концентрации кислорода в верхнем углу рабочего забоя для добычи угля и по существу взрывобезопасный регулирующий клапан (2), электрически связанный с модулем (1) обнаружения газа. При этом по существу взрывобезопасный регулирующий клапан (2) электрически связан с устройством (12), выпускающим инертный газ в верхний угол рабочего забоя с целью уменьшения концентрации кислорода и концентрации метана. Кроме того, система содержит ветрозащиту для предотвращения попадания кислорода из входной вентиляционной выработки в верхний угол рабочего забоя для добычи угля. При этом модуль (1) обнаружения газа содержит по меньшей мере один датчик I (1-1), определяющий концентрацию метана, для обнаружения концентрации метана в верхнем углу рабочего забоя для добычи угля и по меньшей мере один датчик I (1-2), определяющий концентрацию кислорода, для обнаружения концентрации кислорода в верхнем углу рабочего забоя для добычи угля. А ветрозащита содержит мотор I (6-2), намоточный барабан, соединенный с выходным валом мотора I (6-2), и ветрозащитный экран, намотанный на намоточный барабан. При этом намоточный барабан расположен между двумя соседними отдельными гидравлическими стойками рабочего забоя для добычи угля по направлению добычи угля. Причем мотор I (6-2) расположен на отдельных гидравлических стойках рабочего забоя для добычи угля. При этом сторона выпуска взрывобезопасного регулирующего клапана (2) электрически связана с приводом I (6-1) мотора, и привод I (6-1) мотора электрически связан с мотором I (6-2). 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Затвердевающий пеноматериал, содержащий угольную золу, для предотвращения самовозгорания угля и способ его получения // 2588588

Группа изобретений относится к затвердевающему пеноматериалу, содержащему угольную золу, для предотвращений самовозгорания угля и способу его получения. Затвердевающий пеноматериал, содержащий угольную золу, для предотвращения самовозгорания угля содержит, мас.ч.: воду 40-60, угольную золу 100, порошкообразный состав, выделяющий газ в ходе химической реакции, 25-40, ускоритель 3-5, активатор 2-4, пластификатор 1-2, стабилизирующий пену состав 1, причем порошкообразный состав, выделяющий газ в ходе химической реакции, получен при следующем соотношении, мас.ч.: полугидрат сульфата кальция 24-35 и бикарбонат натрия 1-5, которые вступают в химическую реакцию с образованием инертного газа, т.е. газообразного диоксида углерода, с формированием таким образом вспененного известкового раствора; ускоритель получен при следующем соотношении, мас.ч.: глиноземистый клинкер 1-2, карбонат натрия 1 и обожженная известь 1-2, при этом глиноземистый клинкер состоит из следующих ингредиентов, мас.%: алюминат натрия 94, оксид алюминия 4, алюмосиликат кальция 2; активатор получен при следующем соотношении, мас.ч.: оксид магния 0,8-1,6 и хлорид магния 1,2-2,4; пластификатор получен при следующем соотношении, мас.ч.: лигносульфонат кальция 0,5-1 и продукт конденсации нафталинсульфоната и формальдегида 0,5-1, причем в продукте конденсации нафталинсульфоната и формальдегида содержание Na2SO4 составляет <3%; стабилизирующий пену состав получен при следующем соотношении, мас.ч.: бутиловый эфир этиленгликоля 0,2, нанокремний 0,3 и гидроксиэтилцеллюлоза 0,5; при этом время затвердевания указанного пеноматериала можно регулировать путем подбора массовых соотношений между ускорителем, активатором и пластификатором. Способ получения затвердевающего пеноматериала по п. 1 включает: этап 1: добавление 40-60 мас.ч. воды, 0,2 мас.ч. бутилового эфира этиленгликоля, 0,3 мас.ч. нанокремния и 0,5 мас.ч. гидроксиэтилцеллюлозы в специальную емкость для перемешивания А, перемешивание полученного раствора со скоростью 3000±100 оборотов в минуту при помощи мешалки в течение 2 мин с образованием однородного вспененного раствора; этап 2: добавление 100 мас.ч. угольной золы, 1-2 мас.ч. глиноземистого клинкера, 1 мас.ч. карбоната натрия, 1-2 мас.ч. обожженной извести, 0,8-1,6 мас.ч. оксида магния, 1,2-2,4 мас.ч. хлорида магния, 0,5-1 мас.ч. лигносульфоната кальция и 0,5-1 мас.ч. продукта конденсации нафталинсульфоната и формальдегида в смеситель для сухого перемешивания В, и перемешивание полученного порошка со скоростью 3000±100 оборотов в минуту в течение 3 мин при помощи мешалки с образованием перемешанного порошка; этап 3: добавление перемешанного порошка, полученного в смесителе для сухого перемешивания В, в однородный вспененный раствор в специальной емкости для перемешивания А, и перемешивание смеси со скоростью 12000±500 оборотов в минуту в течение 2 мин с помощью мешалки в специальной емкости для перемешивания А с образованием перемешанного жидкого известкового раствора, выдерживание перемешанного жидкого известкового раствора с образованием пены, с получением затвердевающего пеноматериала, содержащего угольную золу, для предотвращения самовозгорания угля. Технический результат - создание затвердевающего материала с низким коэффициентом теплопроводности, высокой прочностью на сжатие, хорошим теплоизолирующим эффектом, а также способного понижать концентрацию кислорода в остаточном пространстве угля. 2 н.п. ф-лы, 3 пр.

Способ борьбы с горными ударами и внезапными выбросами // 2599121

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам предотвращения горных ударов и выбросов газа и пыли. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение эффективности предотвращения динамических явлений в массиве горных пород за счет обеспечения дифференциального разупрочнения слоя пород, залегающего вблизи выработки. Способ включает бурение скважин и нагнетание в них водного раствора электропроводящей жидкости, например водного раствора хлористого кальция, который предварительно охлаждают до отрицательной температуры. Концентрацию раствора выбирают таким образом, чтобы температура, до которой можно охладить раствор, обеспечивала промерзание горных пород в зоне теплового влияния скважины и создание сплошной зоны таломерзлой среды между скважинами.

Система вентиляции угольной шахты и устройство для извлечения метана из рудничного воздуха (варианты) // 2616954

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к системе вентиляции угольной шахты и устройству для извлечения метана из рудничного воздуха. Технический результат заключается в предотвращении взрывов из-за скоплений метановоздушной смеси под кровлей с возможностью последующей концентрации метановоздушной смеси для дальнейшего использования. Система вентиляции включает по меньшей мере три воздуховода, По одному нагнетательному воздуховоду поступает чистый воздух, при этом площадь нагнетательного зонта значительно превышает сечение воздуховода. По второму воздуховоду, соединенному с устройством для извлечения метана из рудничного воздуха, удаляется рудничный воздух, содержащий сконцентрированный метан, при этом площадь вытяжного зонта значительно превышает сечение воздуховода, и он установлен в максимально высоких точках штрека. По третьему воздуховоду удаляется загрязненный рудничный воздух, и он установлен в максимально низких местах штрека. Воздуховоды имеют протяженность от очистного забоя до поверхности земли. По всей длине горной выработки поперек продольного направления в потолочной части установлены газонепроницаемые перегородки. К потолку штрека прикреплены на прочных нитях воздушные шары, наполненные негорючим газом, при этом воздушные шары тяжелее метана, но легче воздуха. На уровне нижней части газонепроницаемых перегородок установлены датчики, фиксирующие уровень высоты воздушных шаров, выполненные с возможностью передачи команды для увеличения или уменьшения скорости вытяжки рудничного воздуха, содержащего метан, и нагнетания чистого воздуха. Устройство для извлечения метана из рудничного воздуха, поступающего из шахты, включающее герметичный резервуар, к потолочной части которого прикреплены воздушные шары, наполненные негорючим газом, при этом шары тяжелее метана, но легче воздуха. На уровне средней части и выше установлены датчики, фиксирующие уровень нахождения воздушных шаров, с возможностью передачи команды для увеличения или уменьшения скорости вытяжки метана/воздуха, обогащенного метаном. На уровне средней части и ниже установлен воздуховод, подающий рудничный воздух, поступающий из шахты и содержащий в большом количестве метан. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Радиоизотопный способ измерения отложения пыли в горных выработках и устройство для его реализации // 2618268

Изобретение относится к технике контроля запыленности поверхности горных выработок, промышленных помещений на предприятиях угольной, горно-металлургической и других отраслей промышленности и сельскохозяйственного производства, где присутствует взрывчатая пыль: угольная, сульфидная, мучная, пластмассовая и др. Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности использования радиоизотопного способа измерения текущей массы пылевого осадка и упрощение конструкции устройства его реализующего. Предложен радиоизотопный способ измерения отложения пыли в горных выработках, заключающийся в использовании прямого поглощения мягкого бета-излучения пылью, осажденной на тонкую подложку-коллектор, которую располагают на детекторе, а источник углерод-14 в виде тонкой таблетки размещают на Г-образной стойке над коллектором на некоторой высоте от его центра. При этом измерение массы пылевого осадка производится в следующей последовательности. На детектор кладется тонкий коллектор, например фильтр АФА. Измеряется интенсивность I0 потока бета-частиц, прошедших через фильтр, и далее производится измерение интенсивности потока бета-частиц в процессе осаждения пыли Ii. Определяется масса пыли в мг, осевшей на 1 см2 поверхности, при этом k определяется из сравнения поверхностной плотности σi с величиной, определенной весовым методом, одновременно вычисляется погрешность измерения. Измерения σi происходят непрерывно с интервалами между измерениями, зависящими от скорости накопления осадка, до тех пор, пока погрешность Δσi/σi не достигнет заданной величины. Цикл измерения повторяется, пока величина массы осевшей пыли на фильтре не достигнет заданного значения. Результат представляется либо на цифровом табло, либо цветовыми сигналами, свидетельствующими о степени приближения массы осевшей пыли к критическому значению. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ обнаружения подземных пожаров // 2631516

Изобретение относится к горному делу, а именно к области техники безопасности и профилактики эндогенных пожаров при подземной разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и точности локации очагов подземных пожаров, снижение затрат на тушение пожаров и повышение безопасности горных работ. Предлагается способ обнаружения подземных пожаров, включающий проведение электроразведки с измерением удельного электросопротивления, мощности слоев геолектрического разреза и определение температуры угля t в аномальной зоне. Способ осуществляется с поверхности земли, а температуру угля t в аномальной зоне определяют с учетом электрического сопротивления геолектрического разреза и свойств угля. 1 ил.