12.3. Контроль за составом и состоянием
атмосферы горных выработок
При проведении и эксплуатации выработок контролируются содержание в их
атмосфере кислорода, углекислого газа, вредных веществ, в том числе
пыли, а также скорость воздуха, его температура и влажность, которые не
должны превышать предельно допустимых концентраций и норм.
Применяются два метода контроля состава воздуха — химико-аналитический
,и экспресс-метод. Химико-аналитический метод основан на отборе проб
воздуха и последующем их анализе в химической лаборатории.
Экспресс-метод позволяет быстро определять содержание газов в воздухе
непосредственно во время измерения с помощью переносных приборов.
Отбор проб воздуха производится в резиновые мешки или камеры путем
заполнения их воздухом с помощью ручного насоса.
В экспресс-методе применяются два типа газоанализаторов— химические
газоопределители и интерференционные. Действие первых основано на
непосредственной реакции взаимодействия между определяемым газом и
специальным индикаторным веществом, которое меняет при этом свою
окраску.
Химические газоопределители предназначены для определения содержания
таких газов, как СО, H2S, S02, NO2 и С02. В приборах такого типа
используются стеклянные ампулы с индикаторным веществом, запаянные с
двух сторон. На ампулах имеется стрелка, указывающая необходимое
направление движения исследуемого воздуха, прокачиваемого через
индикаторное вещество. Перед использованием концы стеклянной ампулы
обламываются.
Длина окрашенной части столбика индикаторного вещества в ампуле
пропорциональна концентрации определяемого газа.
В интерференционных газоопределителях концентрация газов (СН4, С02)
измеряется по смещению интерференционной картины, вызываемому изменением
состава воздуха. Одной из модификаций таких приборов является
интерферометр ШИ-6,
предназначенный для определения концентрации
кислорода, метана и углекислого газа.
Для определения содержания водорода используют приборы, действие которых
основано на изменении теплопроводности газовой смеси в зависимости от
концентрации в ней водорода.
Массовая (гравиметрическая) концентрация пыли в воздухе устанавливается
путем измерения массы пыли в определенном объеме воздуха, пропускаемого
через фильтр, или путем измерения массы пыли в единице объема воздуха с
помощью переносных пылемеров. Более точным является фильтрационный
метод.
Счетная концентрация пыли является вспомогательной. Ее применяют для
характеристики дисперсного состава пылевого потока. Суть метода
заключается в осаждении пылинок из определенного объема воздуха на
покровном стекле, подсчете числа пылинок с помощью микроскопа и
классификации их по крупности.
Скорость движения воздуха по выработкам измеряется с помощью приборов,
называемых анемометрами. По конструкции анемометры бывают крыльчатыми
(техническими) с пределами измерения от 0,1 до 10 м/с, чашечными — от 1
до 20 м/с и термоэлектрическими — от нескольких сантиметров до 0,5 м/с.
Относительная влажность воздуха контролируется с помощью гигрометров,
гигрографов и психрометров. Нормы на допустимую относительную влажность
воздуха в горных выработках в Правилах безопасности не содержатся,
однако этот параметр воздуха горных выработок учитывается и влияет на
величину максимально допускаемой температуры.
Измерение температуры производят спиртовыми или ртутными термометрами, а
также термографами — приборами для измерения температуры с записью ее
значений на ленте в виде графической зависимости от времени.