RU2608009C1 - Method of determining intensity of dust concentration and device for its implementation - Google Patents

Method of determining intensity of dust concentration and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2608009C1
RU2608009C1 RU2015133725A RU2015133725A RU2608009C1 RU 2608009 C1 RU2608009 C1 RU 2608009C1 RU 2015133725 A RU2015133725 A RU 2015133725A RU 2015133725 A RU2015133725 A RU 2015133725A RU 2608009 C1 RU2608009 C1 RU 2608009C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dust
module
intensity
measurement module
air
Prior art date
Application number
RU2015133725A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дарья Анатольевна Трубицына
Анатолий Александрович Трубицын
Николай Петрович Пинчук
Ярослав Сергеевич Ворошилов
Original Assignee
Дарья Анатольевна Трубицына
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дарья Анатольевна Трубицына filed Critical Дарья Анатольевна Трубицына
Priority to RU2015133725A priority Critical patent/RU2608009C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2608009C1 publication Critical patent/RU2608009C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to mining, in particular to safety and health regulations during development of minerals, and can be used to determine intensity of dust concentration. Method of determining intensity of dust concentration involves determination of dust content, dispersed dust composition, moisture content, temperature, air flow speed. Herewith the level of dust content and the dispersed dust composition are determined using the optical method of small scattering angles considering the ambient air moisture content and the air flow speed with evaluation of dust propagation along the length of the mine working. For the method implementation proposed is a sensor for controlling the intensity of dust concentration including a power supply unit, an information processing and transmitting unit, a line for transmitting data to a display, which additionally comprises a module of optical radiation and optical radiation receivers located at different angles to the radiation source and transmitting information to a dispersed dust composition measurement module, an air flow rate measurement module, a moisture content measurement module, a temperature measurement module, an air pressure measurement module, all transmitting information to the information processing and transmitting unit, where all signals are logically linked to signals obtained from the dispersed dust composition measurement module, performed are calculation of dust dispersion and evaluation of intensity of dust concentration.
EFFECT: technical result is higher accuracy of monitoring the state of the atmosphere dust-explosion proofness due to the use of the optical method of small scattering angles for determination of dust dispersion and increasing the number of parameters characterizing the state of the atmosphere.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технике безопасности и охране труда при разработке полезных ископаемых, и может быть использовано для определения интенсивности пылеотложения.The invention relates to the mining industry, and in particular to safety and labor protection in the development of minerals, and can be used to determine the intensity of dust deposition.

Известен способ оценки запыленности рабочей зоны (патент №2422802, по заявке №2010120440, дата приоритета 21.05.2010, дата публикации 27.06.2011 класс МПК G01N 5/00). Известный способ заключается в принудительном осаждении аэродисперсных примесей на фильтр из определенного объема воздуха. При этом сначала подготавливают и настраивают аппаратуру для определения массы чистого фильтра, взвешивают чистый фильтр на весах, затем настраивают установку для принудительного осаждения пылевого аэрозоля в рабочей зоне производственного помещения.A known method for evaluating the dustiness of the working area (patent No. 2422802, according to the application No. 2010120440, priority date 05/21/2010, publication date 06/27/2011 IPC class G01N 5/00). The known method consists in the forced deposition of aerodispersed impurities on the filter from a certain volume of air. In this case, first prepare and set up the equipment for determining the mass of the clean filter, weigh the clean filter on the balance, then set up the unit for forced deposition of dust aerosol in the working area of the production room.

Недостатками известного способа является его трудоемкость, возможная погрешность в оценке уровня запыленности.The disadvantages of this method is its complexity, the possible error in assessing the level of dust.

Наиболее близким по технической сущности является известный способ оценки комфортности рабочей зоны производственного помещения (патент 2511022 по заявке №2011149878 с датой приоритета 08.12.2011 и датой публикации 10.04.2014 класс МПК G01N 5/00). Способ заключается в определении концентрации аэродисперсных примесей и параметров микроклимата объема воздуха, сначала определяют запыленность воздуха рабочей зоны как первый критерий ее комфортности. Далее осуществляют замеры температуры, влажности и скорости движения воздуха.The closest in technical essence is the known method for assessing the comfort of the working area of the production room (patent 2511022 for application No. 20111149878 with priority date 12/08/2011 and publication date 04/10/2014 class IPC G01N 5/00). The method consists in determining the concentration of aerodispersed impurities and the microclimate parameters of the air volume, first determine the dust content of the air of the working area as the first criterion for its comfort. Then carry out measurements of temperature, humidity and air velocity.

Существенным недостатком известного способа является то, что запыленность определяют путем взвешивания фильтра до проведения исследования и после.A significant disadvantage of this method is that dust is determined by weighing the filter before and after the study.

Известен датчик контроля интенсивности накопления пыли (патент №2358256, заявка №2007136340, дата приоритета 03.10.2007, дата публикации 10.06.2009, класс МПК G01N 5/00) состоящий из чувствительного элемента, соединенного с блоком обработки и передачи информации через блок согласования, и блока питания. Чувствительный элемент снабжен микровесами, состоящими из приемной платформы и пьезокристалла и схемой возбуждения.A known sensor for monitoring the intensity of dust accumulation (patent No. 2358256, application No. 2007136340, priority date 03.10.2007, publication date 10.06.2009, IPC class G01N 5/00) consisting of a sensor connected to the processing unit and transmitting information through the matching unit, and power supply. The sensitive element is equipped with microbalances consisting of a receiving platform and a piezocrystal and an excitation circuit.

Недостатком известного датчика является наличие микровесов, что в условиях шахт создает определенные проблемы в обслуживании и эксплуатации датчика.A disadvantage of the known sensor is the presence of microbalances, which in the mines creates certain problems in the maintenance and operation of the sensor.

Известно, что для исследования концентрации пыли и ее дисперсного состава применяют весовой, счетный фотометрический и радиометрический методы (см. Белов СВ. Учебник по безопасности жизнедеятельности. - М.: Высшая школа, 2003 г. ).It is known that to study the concentration of dust and its dispersed composition, weight, counting photometric and radiometric methods are used (see Belov SV. Life Safety Textbook. - M.: Higher School, 2003).

При весовом методе определяется концентрация пыли, выраженная в миллиграммах на один кубический метр воздуха.In the gravimetric method, dust concentration is expressed in milligrams per cubic meter of air.

При счетном методе подсчитывается число пылевых частиц, содержащихся в одном кубическом сантиметре исследуемого воздуха, а также определяются их размеры (дисперсность - фракционный состав пыли) под микроскопом или с помощью кинопроекционной аппаратуры.With the counting method, the number of dust particles contained in one cubic centimeter of the test air is calculated, and their sizes (dispersion - fractional composition of dust) are determined under a microscope or using projection equipment.

Приборы для измерения запыленности воздуха методом фотометрии получили название фотопылемеров. Принцип действия этих приборов основан на измерении фотометрическим способом изменения (ослабления) интенсивности светового потока, проходящего через запыленный воздух. Но как правило, известные приборы не учитывают общее состояние атмосферы в комплексе, что повышает погрешность при оценке фактора запыленности. Например, важными факторами, влияющими на интенсивность пылеотложения являются такие факторы, как влажность и скорость воздушного потока.Instruments for measuring air dust by photometry are called photo dust meters. The principle of operation of these devices is based on the photometric measurement of the change (attenuation) of the intensity of the light flux passing through dusty air. But as a rule, the known devices do not take into account the general state of the atmosphere in the complex, which increases the error in assessing the dust factor. For example, important factors affecting the rate of dust deposition are factors such as humidity and air velocity.

Актуальной задачей является разработка автоматических средств контроля интенсивности пылеотложения, т.е. разработка датчика интенсивности пылеотложения. При этом датчик должен удовлетворять следующим основным условиям: осуществлять непрерывное измерение массы пыли, ее дисперсный состав с выводом данных на дисплей. При этом должен быть надежным в эксплуатации и обслуживании и иметь небольшую погрешность в измерении.An urgent task is the development of automatic means of controlling the intensity of dust deposition, i.e. development of a dust deposition rate sensor. In this case, the sensor must satisfy the following basic conditions: to continuously measure the mass of dust, its dispersed composition with data output to the display. At the same time, it must be reliable in operation and maintenance and have a small measurement error.

Техническим результатом является повышение точности контроля состояния пылевзрывобезопасности атмосферы за счет использования оптического метода малых углов рассеяния для определения дисперсности пыли и увеличения количества показателей, характеризующих состояние атмосферы.The technical result is to increase the accuracy of monitoring the state of dust and explosion safety of the atmosphere through the use of the optical method of small scattering angles to determine the dispersion of dust and increase the number of indicators characterizing the state of the atmosphere.

Способ определения интенсивности пылеотложения включающий определение запыленности, дисперсный состав пыли, влажности, температуры, скорости движения воздуха.A method for determining the intensity of dust deposition including the determination of dust, the dispersed composition of dust, humidity, temperature, air velocity.

Отличием является то, что уровень запыленности и дисперсный состав пыли определяют с использованием оптического метода малых углов рассеяния, с учетом влажности окружающего воздуха и скорости воздуха с оценкой распространения пыли по длине выработки, а интенсивность пылеотложения определяют по формулеThe difference is that the level of dust and the dispersed composition of dust is determined using the optical method of small scattering angles, taking into account the humidity of the air and air velocity with an estimate of the dust distribution along the length of the mine, and the dust deposition rate is determined by the formula

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где

Figure 00000002
- скорость движения воздуха по выработке, м/с;Where
Figure 00000002
- air speed at the production, m / s;

Figure 00000003
- расстояние от источника пылеобразования, м;
Figure 00000003
- distance from the source of dust formation, m;

Figure 00000004
- сечение выработки, м2;
Figure 00000004
- cross section of development, m 2 ;

Figure 00000005
- коэффициент, учитывающий влияние степени метаморфизма угля;
Figure 00000005
- coefficient taking into account the influence of the degree of metamorphism of coal;

Figure 00000006
- суммарное значение функции распределения частиц по размеру в момент измерения концентрации, мг/м3;
Figure 00000006
- the total value of the particle size distribution function at the time of concentration measurement, mg / m 3 ;

Figure 00000007
- естественная влажность угля, %;
Figure 00000007
- natural coal moisture,%;

Figure 00000008
- относительная влажность воздуха в горной выработке, %.
Figure 00000008
- relative humidity in the mine,%.

Для осуществления способа предлагается датчик контроля интенсивности пылеотложения включающий блок питания, блок обработки и передачи информации, линию передачи данных на дисплей.To implement the method, a dust control intensity monitoring sensor is proposed including a power supply unit, an information processing and transmission unit, a data transmission line to the display.

Отличием является то, что дополнительно содержит модуль оптического излучения и приемники оптического излучения, расположенные под разными углами к источнику излучения и передающие информацию на модуль измерения дисперсного состава пыли, а также модуль измерения скорости воздушного потока, модуль измерения влажности, модуль измерения температуры, модуль измерения атмосферного давления, передающие информацию на блок обработки и передачи информации, где происходит логическая увязка всех сигналов с сигналами, полученными от модуля измерения дисперсного состава пыли, расчет дисперсности пыли и оценка интенсивности пылеотложения.The difference is that it additionally contains an optical radiation module and optical radiation receivers located at different angles to the radiation source and transmitting information to the dust dispersion measuring module, as well as an air flow velocity measuring module, humidity measuring module, temperature measuring module, measuring module atmospheric pressure transmitting information to the information processing and transmission unit, where all signals are logically linked to signals received from the measurement module granulated dust composition, calculation of dust dispersion and evaluation of dust deposition rate.

Еще одним отличием является то, что приемников оптического излучения более четырех.Another difference is that there are more than four optical radiation receivers.

Сущность способа определения интенсивности пылеотложения заключается в том, что для определения дисперсности пыли, содержащейся в атмосфере и интенсивности запыленности используется оптический метод, а не весовой. При этом интенсивность запыленности и пылеотложения определяется с учетом движения воздуха и его влажности и расчетно определяется распределение пыли по длине выработки.The essence of the method for determining the intensity of dust deposition is that the optical method is used to determine the dispersion of dust contained in the atmosphere and dust intensity, and not the weight method. The intensity of dust and dust deposition is determined taking into account the movement of air and its humidity, and the dust distribution along the length of the mine is calculated.

Одной из важнейших характеристик запыленного воздуха (воздушной среды) является дисперсный состав входящих в нее частиц.One of the most important characteristics of dusty air (air) is the dispersed composition of its constituent particles.

Функция распределения частиц по размеру может быть найдена по известной формуле:The particle size distribution function can be found by the well-known formula:

Figure 00000009
,
Figure 00000009
,

где n - полное число частиц;where n is the total number of particles;

dn - число частиц, радиус которых лежит в интервале от r до (r+dr);dn is the number of particles whose radius lies in the range from r to (r + dr);

Влажность воздуха влияет на летучие свойства угольной пыли. Чем влажнее воздух, тем частицы пыли становятся тяжелее, следовательно, путь их распространения по выработке становится короче.Humidity affects the volatile properties of coal dust. The wetter the air, the dust particles become heavier, therefore, the path of their distribution through the production becomes shorter.

Скорость движения воздуха влияет на дальность полета пылевых частиц, следовательно, учитывая этот показатель, можно определить планируемую территорию запыленности.The speed of air movement affects the range of dust particles, therefore, given this indicator, you can determine the planned area of dust.

При этом учитывая все указанные выше показатели и используя математические электронно-вычислительные методы можно точно дать оценку состояния шахтной атмосферы, интенсивности пылеотложения и оценить пылевзрывобезопасность в шахте.Moreover, taking into account all the above indicators and using mathematical electronic-computational methods, it is possible to accurately assess the state of the mine atmosphere, the dust deposition rate and evaluate the dust and explosion safety in the mine.

Согласно теории рассеяния определяется функция

Figure 00000010
, где х - заданная геометрическая или оптическая характеристика. При этом
Figure 00000010
и
Figure 00000011
связаны между собой соотношением:According to scattering theory, the function
Figure 00000010
where x is a given geometric or optical characteristic. Wherein
Figure 00000010
and
Figure 00000011
are interconnected by the ratio:

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

где

Figure 00000013
- величина, известная из теории рассеяния света на отдельной частице.Where
Figure 00000013
is a quantity known from the theory of light scattering by a single particle.

Решая известное равенство, которое является интегральным уравнением первого рода, мы получаем значение функции. Используя известный метод, мы получаем информацию о дисперсном составе частиц, на которых происходит рассеяние.Solving the well-known equality, which is an integral equation of the first kind, we obtain the value of the function. Using the well-known method, we obtain information on the dispersed composition of particles on which scattering occurs.

Шахтная атмосфера содержит частицы разного размера, таким образом, пучок света проходит через слой различных по размеру частиц с функцией распределения

Figure 00000014
.The mine atmosphere contains particles of different sizes, so a light beam passes through a layer of particles of different sizes with a distribution function
Figure 00000014
.

При этом мы определяем индикатрису рассеяния по соотношению:In this case, we determine the scattering indicatrix by the ratio:

Figure 00000015
.
Figure 00000015
.

Далее определяется функция распределения частиц по размерам:Next, the particle size distribution function is determined:

Figure 00000016
,
Figure 00000016
,

где

Figure 00000017
;Where
Figure 00000017
;

Figure 00000018
- функция Неймана первого порядка;
Figure 00000018
- Neumann function of the first order;

С - нормировочная постоянная.C is the normalization constant.

Таким образом определяется спектр размеров частиц по экспериментально найденной индикатрисе рассеянного света

Figure 00000019
.Thus, the particle size spectrum is determined from the experimentally found scattered light indicatrix
Figure 00000019
.

Затем определяется оптическая толщина исследуемой дисперсной среды:Then, the optical thickness of the investigated dispersed medium is determined:

Figure 00000020
,
Figure 00000020
,

где

Figure 00000021
- оптическая толщина исследуемой дисперсной среды;Where
Figure 00000021
- the optical thickness of the investigated dispersed medium;

Figure 00000022
- интенсивность света в отсутствие частиц;
Figure 00000022
- light intensity in the absence of particles;

Figure 00000023
- интенсивность света на частицах света.
Figure 00000023
- light intensity on light particles.

Получая этот показатель, мы определяем дисперсность пылевых частиц в атмосфере шахты. Показатели дисперсного состава пыли и ее влажности являются существенными, т.к. оказывают влияние на интенсивность запыленности. Дисперсный состав пыли и влажность оказывают существенное влияние на сдуваемость пыли. Если пыль сухая, то скорость, при которой начинается ее сдувание, гораздо ниже. Одновременно, по мере продвижения запыленного воздуха по горным выработкам его дисперсный состав изменяется. Это происходит за счет того, что выпадают наиболее крупные фракции пыли, а улетают наиболее мелкие и легкие.Obtaining this indicator, we determine the dispersion of dust particles in the atmosphere of the mine. Indicators of the dispersed composition of dust and its humidity are significant, because have an effect on dust intensity. The dispersed composition of dust and humidity have a significant effect on dust blowing. If the dust is dry, then the speed at which it begins to blow off is much lower. At the same time, as dusty air moves through the mine workings, its dispersed composition changes. This is due to the fact that the largest fractions of dust fall out, and the smallest and lightest fly away.

Интенсивность пылеотложения определяется по формуле:Dust deposition rate is determined by the formula:

Figure 00000024
,
Figure 00000024
,

где

Figure 00000025
- скорость движения воздуха по выработке, м/с;Where
Figure 00000025
- air speed at the production, m / s;

Figure 00000026
- расстояние от источника пылеобразования, м;
Figure 00000026
- distance from the source of dust formation, m;

Figure 00000027
- сечение выработки, м2;
Figure 00000027
- cross section of development, m 2 ;

Figure 00000028
- коэффициент, учитывающий влияние степени метаморфизма угля;
Figure 00000028
- coefficient taking into account the influence of the degree of metamorphism of coal;

Figure 00000029
- суммарное значение функции распределения частиц по размеру в момент измерения концентрации, мг/м3;
Figure 00000029
- the total value of the particle size distribution function at the time of concentration measurement, mg / m 3 ;

Figure 00000030
- естественная влажность угля, %;
Figure 00000030
- natural coal moisture,%;

Figure 00000031
- относительная влажность воздуха в горной выработке, %.
Figure 00000031
- relative humidity in the mine,%.

Принципиальная схема предлагаемого датчика контроля интенсивности пылеотложения для осуществления заявленного способа предоставлена на чертеже, где показана схема передачи и обработки сигналов.A schematic diagram of the proposed sensor monitoring the intensity of dust deposition for the implementation of the claimed method is provided in the drawing, which shows a diagram of the transmission and processing of signals.

Степень взрывчатости пыли зависит от вида вещества, образовавшего взрывчатую пыль, дисперсного состава пыли, выделения летучих (горючих) веществ при ее нагреве, от влажности, содержания золы и др. Взрывчатость пыли возрастает с увеличением степени дисперсности.The degree of dust explosiveness depends on the type of substance that formed the explosive dust, the dispersed composition of dust, the release of volatile (combustible) substances when it is heated, moisture, ash content, etc. The dust explosiveness increases with increasing degree of dispersion.

Модуль оптического излучения и приемники оптического излучения, в конструкции датчика контроля интенсивности пылеотложения расположены под разными углами к источнику излучения. Оптические датчики реагируют на непрозрачные и полупрозрачные предметы, водяной пар, дым, аэрозоли. Предмет, попавший в активную зону оптического датчика, вносит изменения в прохождение луча и результат фиксируется приемниками. В данном случае, это пылевые частицы разного размера. В этом случае в основе работы датчика лежит принцип использования оптического метода малых углов рассеяния для определения дисперсности пыли. Изменение фиксируется приемниками, расположенными под разными углами к лучу. Появившийся сигнал после обработки подается на модуль расчета дисперсного состава пыли, где происходит обработка, преобразование сигналов из аналогового в цифровой и сравнение сигналов, затем определяется гранулометрический состав пыли. Затем данные поступают на блок обработки и передачи информации, где информация анализируется во взаимосвязи с поступившей информацией с модулей скорости воздушного потока, измерения влажности, температуры и атмосферного давления. В зависимости от гранулометрического состава атмосферы, скорости воздушного потока и влажности воздуха расчетно определяется характер распределения пылеотложения. В качестве оптического датчика в конструкции датчика контроля интенсивности пылеотложения может быть использован, например, Malvern Isitec.The optical radiation module and optical radiation receivers, in the design of the dust control intensity sensor, are located at different angles to the radiation source. Optical sensors respond to opaque and translucent objects, water vapor, smoke, aerosols. An object that has fallen into the active zone of an optical sensor makes changes to the beam path and the result is recorded by receivers. In this case, these are dust particles of different sizes. In this case, the operation of the sensor is based on the principle of using the optical method of small scattering angles to determine the dispersion of dust. The change is recorded by receivers located at different angles to the beam. The signal that appears after processing is fed to the module for calculating the dispersed composition of dust, where it is processed, the signals are converted from analog to digital and signals are compared, then the particle size distribution of the dust is determined. Then the data goes to the information processing and transmission unit, where the information is analyzed in conjunction with the received information from the modules of the air velocity, humidity, temperature and atmospheric pressure. Depending on the granulometric composition of the atmosphere, air velocity and air humidity, the nature of the distribution of dust deposition is calculated. For example, Malvern Isitec, for example, can be used as an optical sensor in the design of a dust control unit.

Модуль измерения скорости воздушного потока базируется на принципе действия ультразвукового анемометра. Измеряется скорость и направление движения воздуха. В конструкции устройства может быть использованы многие ультразвуковые анемометры, например, такие как серии Windsonic 1405-PK-300.The airflow velocity measurement module is based on the principle of operation of an ultrasonic anemometer. The speed and direction of air movement are measured. Many ultrasonic anemometers, for example, such as the Windsonic 1405-PK-300 series, can be used in the design of the device.

Модули измерения влажности и температуры содержат датчики влажности и температуры соответственно. Модуль измерения влажности предназначен для измерения и контроля количества влаги в атмосфере. При этом измеряется относительная влажность, то есть количество водяного пара, которое содержит воздух при данной температуре. В конструкции датчика контроля интенсивности пылеотложения могут быть использованы датчики влажности как отечественных производителей, так и импортные, такие как, например, Maico, Elicent Elegance.Humidity and temperature measurement modules contain humidity and temperature sensors, respectively. The humidity measurement module is designed to measure and control the amount of moisture in the atmosphere. In this case, relative humidity is measured, that is, the amount of water vapor that contains air at a given temperature. In the design of the sensor for monitoring the intensity of dust deposition, humidity sensors can be used both domestic and imported, such as, for example, Maico, Elicent Elegance.

Модуль измерения атмосферного давления содержит датчик давления, например это может быть тензометрический датчик давления Bosch ВМ180The atmospheric pressure measurement module contains a pressure sensor, for example, it can be a Bosch BM180 strain gauge pressure sensor

Блоком обработки и передачи информации сигналы с датчиков обрабатываются и передаются на дисплей (не показан), где одновременно с информацией о характере пылеотложения показана информация о дисперсности пыли. В блоке обработки и передачи информации производится математическая обработка сигналов (с использованием формулы способа определения интенсивности пылеотложения), а на дисплей информация выводится как в цифровом виде, так и графическом, что усиливает наглядность подаваемой информации. Анализ дисперсного состояния пыли с учетом скорости движения воздуха и его влажности позволит оперативно и наиболее точно определить показатель интенсивности пылеотложения. Следовательно, признаки формулы находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом и являются существенными.By the information processing and transmission unit, the signals from the sensors are processed and transmitted to a display (not shown), where, along with information on the nature of the dust deposition, information on the dispersion of dust is shown. In the information processing and transmission unit, mathematical processing of signals is performed (using the formula for determining the dust deposition rate), and information is displayed on the display both digitally and graphically, which enhances the visibility of the information supplied. An analysis of the dispersed state of dust, taking into account the speed of air movement and its humidity, will allow quickly and most accurately determine the rate of dust deposition. Therefore, the features of the formula are in a causal relationship with the claimed technical result and are significant.

Использование предлагаемой сложной конструкции датчика контроля интенсивности пылеотложения позволит оперативно и своевременно проводить мероприятия по обеспыливанию атмосферы шахты.Using the proposed complex design of the sensor for monitoring the intensity of dust deposition will allow you to quickly and timely carry out activities to remove dust from the mine atmosphere.

Claims (11)

1. Способ определения интенсивности пылеотложения, включающий определение запыленности, дисперсный состав пыли, влажности, температуры, скорости движения воздуха, отличающийся тем, что уровень запыленности и дисперсный состав пыли определяют с использованием оптического метода малых углов рассеяния с учетом влажности окружающего воздуха и скорости воздуха с оценкой распространения пыли по длине выработки, а интенсивность пылеотложения определяют по формуле1. The method of determining the intensity of dust deposition, including the determination of dust, the dispersed composition of dust, humidity, temperature, air velocity, characterized in that the level of dust and the dispersed composition of dust is determined using the optical method of small scattering angles taking into account the humidity of the air and air speed with assessment of dust distribution along the length of the mine, and the dust deposition rate is determined by the formula
Figure 00000032
,
Figure 00000032
, где ν - скорость движения воздуха по выработке, м/с;where ν is the air velocity in the mine, m / s;
Figure 00000033
- расстояние от источника пылеобразования, м;
Figure 00000033
- distance from the source of dust formation, m; S - сечение выработки, м2;S is the cross section of the mine, m 2 ; b - коэффициент, учитывающий влияние степени метаморфизма угля;b - coefficient taking into account the influence of the degree of coal metamorphism;
Figure 00000034
- суммарное значение функции распределения частиц по размеру в момент измерения концентрации, мг/м3;
Figure 00000034
- the total value of the particle size distribution function at the time of concentration measurement, mg / m 3 ; W - естественная влажность угля, %;W is the natural moisture content of coal,%; WВ - относительная влажность воздуха в горной выработке, %.W In - relative humidity in the mine,%. 2. Датчик контроля интенсивности пылеотложения, включающий блок питания, блок обработки и передачи информации, линию передачи данных на дисплей, отличающийся тем, что дополнительно содержит модуль оптического излучения и приемники оптического излучения, расположенные под разными углами к источнику излучения и передающие информацию на модуль измерения дисперсного состава пыли, а также модуль измерения скорости воздушного потока, модуль измерения влажности, модуль измерения температуры, модуль измерения атмосферного давления, передающие информацию на блок обработки и передачи информации, где происходит логическая увязка всех сигналов с сигналами, полученными от модуля измерения дисперсного состава пыли, расчет дисперсности пыли и оценка интенсивности пылеотложения.2. A sensor for controlling the intensity of dust deposition, including a power supply unit, an information processing and transmission unit, a data transmission line to a display, characterized in that it further comprises an optical radiation module and optical radiation receivers located at different angles to the radiation source and transmitting information to the measurement module dispersed composition of dust, as well as a module for measuring air velocity, a module for measuring humidity, a module for measuring temperature, a module for measuring atmospheric pressure, transmitting other information to the information processing and transmission unit, where all signals are logically linked to the signals received from the module for measuring the dispersed composition of dust, the calculation of the dispersion of dust, and the estimation of the dust deposition rate. 3. Датчик по п. 2, отличающийся тем, что приемников оптического излучения более четырех.3. The sensor according to claim 2, characterized in that there are more than four optical radiation receivers.
RU2015133725A 2015-08-11 2015-08-11 Method of determining intensity of dust concentration and device for its implementation RU2608009C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015133725A RU2608009C1 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Method of determining intensity of dust concentration and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015133725A RU2608009C1 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Method of determining intensity of dust concentration and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2608009C1 true RU2608009C1 (en) 2017-01-11

Family

ID=58455899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015133725A RU2608009C1 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Method of determining intensity of dust concentration and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2608009C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107421862A (en) * 2017-08-13 2017-12-01 煤炭科学技术研究院有限公司 A kind of sensor of dust concentration
CN113268880A (en) * 2021-05-31 2021-08-17 中国地质大学（武汉） Dust explosion major safety risk identification and evaluation method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11326020A (en) * 1998-05-19 1999-11-26 Natl Res Inst For Metals Measuring device for quantity of sea salt grain
RU2358256C1 (en) * 2007-10-03 2009-06-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Государственный Заказчик - Федеральное Агентство По Энергетике Sensor for controlling rate of dust accumulation
RU2511022C2 (en) * 2011-12-08 2014-04-10 Олег Савельевич Кочетов Method of multi-criteria assessment of comfort of working area in production premises

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11326020A (en) * 1998-05-19 1999-11-26 Natl Res Inst For Metals Measuring device for quantity of sea salt grain
RU2358256C1 (en) * 2007-10-03 2009-06-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Государственный Заказчик - Федеральное Агентство По Энергетике Sensor for controlling rate of dust accumulation
RU2511022C2 (en) * 2011-12-08 2014-04-10 Олег Савельевич Кочетов Method of multi-criteria assessment of comfort of working area in production premises

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Трубицына Д.А. и др., Результаты шахтных исследований интенсивности пылеотложений по сети горных выработок, Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности, N1, стр.68-74, 2014. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107421862A (en) * 2017-08-13 2017-12-01 煤炭科学技术研究院有限公司 A kind of sensor of dust concentration
CN113268880A (en) * 2021-05-31 2021-08-17 中国地质大学（武汉） Dust explosion major safety risk identification and evaluation method
CN113268880B (en) * 2021-05-31 2022-04-22 中国地质大学（武汉） Dust explosion major safety risk identification and evaluation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2430465B1 (en) Particulate detection and calibration of sensors
CN104122180B (en) A kind of method measuring particulate matter mass concentration
Tryner et al. Effects of aerosol type and simulated aging on performance of low-cost PM sensors
CN105334147B (en) Particulate matter on-line monitoring system and method based on β ray methods and light scattering method
CN101251475A (en) Method and apparatus for measuring concentration of multiple medium
Cambra-López et al. Comparison between light scattering and gravimetric samplers for PM10 mass concentration in poultry and pig houses
Zhang et al. Exploring the applicability and limitations of selected optical scattering instruments for PM mass measurement
KR20160080382A (en) Method for measuring dust and apparatus for measuring dust
RU2608009C1 (en) Method of determining intensity of dust concentration and device for its implementation
Vercellino et al. Laboratory evaluation of a low-cost, real-time, aerosol multi-sensor
Xia et al. Comparison of one-and two-filter detectors for atmospheric 222 Rn measurements under various meteorological conditions
Rueda et al. Size-resolved field performance of low-cost sensors for particulate matter air pollution
Degan et al. Monitoring airborne dust in an Italian basalt quarry: comparison between sampling methods
Perera et al. Quantification of optical and physical properties of combustion-generated carbonaceous aerosols (< PM 2.5) using analytical and microscopic techniques
Priyadarshini et al. A real time portable embedded system design for particulate matter monitoring
CN207379885U (en) The detection device of air particle
Lesnikov et al. Metrological support of liquid and aerosol particle counters
RU61883U1 (en) DEVICE FOR MEASURING DUST CONCENTRATION
DADO et al. CALIBRATION OF PHOTOMETER-BASED DIRECT-READING AEROSOL MONITORS.
Oluwadairo et al. Effects of aerosol particle size on the measurement of airborne PM2. 5 with a low-cost particulate matter sensor (LCPMS) in a laboratory chamber
RU141923U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING EXPLOSION HAZARD OF DUST-AIR MIXTURE
Herrick et al. Particulates, Opacity, Dust, and Smoke
Mitchell et al. Performance characteristics of integrating nephelometers in the Australian Outback
Sharibayev et al. DUST CONCENTRATION MEASUREMENTS USED IN COTTON PROCESSING ENTERPRISES
EP3502658A1 (en) Apparatus for determining properties of a sample stream

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180812

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20191105