《矿井通风与安全》实验指导书Word格式.docx
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7、实验完毕后,经实验室工作人员检查仪器设备、工具、材料及实验记录后方可离开。
8、实验后要认真完成实验报告,包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表等。
对不合格要求的实验报告应退回重做。
9、对违反实验规章制度和操作规程、擅自动用与本实验无关的仅器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的肇事者必须写出书面检查,视情节轻重和认识程度按规定处理。
10、在进入实验室前,务必搞好个人卫生,不得将脏物带入室内,有净化要求的实验室,进室必须换拖鞋。
目录
实验一矿井空气中主要有害气体浓度的测定1
实验二矿井气候条件的测定5
实验三风流点压力和平均风速的测定9
实验四风表的校正14
实验五摩擦阻力系数和局部阻力系数的测定17
实验六矿内空气中瓦斯浓度的测定及瓦斯爆炸演示20
实验七离心式风机性能测定25
实验八布袋式除尘器性能测定演示29
实验九矿井通风阻力测定32
实验十矿山救护演习39
实验十一通风机特性测定43
实验十二局部通风技术测定45
实验一矿井空气中主要有害气体浓度的测定
实验类型:
验证性实验学时:
2实验要求:
必修
一、实验目的
1、学习比长式CO检定管的原理,并掌握其测定方法。
2、了解DQJD-1型多种气体检定器及AQY-50型唧筒的构造,并掌握其使用方法。
二、实验内容
1、比长式CO检定管
(1)原理:
比长式CO检定管(图1-1)内装发烟硫酸及硅胶作载体吸附I2O5的指示剂,当CO和I2O5接触时,CO能使I2O5还原出游离碘。
1-外壳;
2-杜塞物;
3-保护胶;
4-隔离层;
5-指示剂;
6-被测气体含量的刻度
图1-1
碘和SO3作用生成棕色化合物,反应式如下。
I2O5+5CO——→5CO2+I2
I2+S03——→棕色化合物
其变色长度与通过管内的CO浓度成正比,因此可从刻度上直接读出CO的浓度。
(2)规格:
西安煤矿安全仪器厂生产的CO检定管按其测定范围分为三种规格,即C1D型(0.0005~0.01%),ClZ型(0.005~0.1%),C1G型(0.05~1%),供测定不同浓度的CO选用。
鹤壁矿务局安全仪器厂生产的CO检定管按其测定范围不同分五种规格:
即一型0.0005~0.005%;
二型0.001~0.05%;
三型0.0l~0.5%;
四型0.2~5%;
五型0.5~15%。
2、DQJD-1型多种气体检定器
如图1-2所示,DQJD-1型多种气体检定器是由内弹簧的波纹形皮囊构成,皮囊的一侧有进气阀并与进气口相通,另一侧装有排气阀。
测定时将检定管插入进气口,用压缩皮囊,皮囊内的空气从排气口排出。
然后将手松开,皮囊在弹簧作用下以一定的速度均匀张开,吸入待测气体,多种气体检测器与比长式CO检定管可配套使用。
图1-2
3、AQY-50型唧筒
AQY-50型唧筒(图1-3)与比长式检定管配套使用,唧筒可抽取被测气体样品,并均匀送入检定管内,它由唧筒活塞④,吸气口①,排气口②和三通开关③组成,活塞杆上有0—50毫升的刻度,可控制取样数量和送气速度,三通开关用以控制气流方向,当开关把手与进气口平行时,唧筒与吸气口连接。
当开关把手与排气口平行时,唧筒与排气口连通,位于两者之间(45°
)时,被测气体被封闭在唧筒内。
1-气体入口;
2-检定管插孔;
3-三通阀把;
4-变换阀;
5-垫圈;
6-活塞筒;
7-拉杆;
8-—手柄
图1-3
三、仪器设备
唧筒、多种气体检定器、酒精灯等。
四、所需耗材
一氧化碳检知管、酒精。
五、实验原理、方法和手段
见上。
六、实验步骤
比长式CO检定管测定法
1、采取空气试样:
用唧筒取样时,在测定地点应该先将活塞往返抽送2-3次,使筒内原来存在的气体完全被试样气体所代替。
(注:
实验室CO的制取如图1-4所示)
图1-4
2、送入气体试样:
把检定管两端打开,将检定管所标注(进气方向箭头)进气一端插入唧筒排气插孔中,按检定管要求的推送时间均匀的把唧筒内50毫升试样气体送入检定管,此时将产生一棕色环。
3、读值:
棕色环所指的刻度即为CO的浓度。
七、实验结果处理
略。
八、实验注意事项
1、检定管应放置在阴凉处,两端切勿碰坏,使用时也不要过早打开两端。
以防影响测定效果。
2、比长式检定管的推送时间应根据厂家标定的标准时间均匀推送。
如鹤壁矿务局生产的检定管推送时间为100秒,西安煤矿仪器厂生产的检定管推送时间为90秒。
3、高浓度CO的测定
测定前应首先作好测量人员的防毒措施,然后按下述方法进行测定:
如果被测气体的浓度大于检定管最大刻度时,可以抽取一部分空气试样,然后用新鲜空气冲淡2~10倍,最后将所测结果乘以冲淡的倍数,即为所测CO的实际浓度。
其计算式如下:
CO真=检定管指示值×
稀释的倍数
4、微量CO浓度的测定
当所测CO浓度低于检定管最小示值时,可采用延长推送时间或连续送气(50ml的倍数)的方法来测定,其结果要除以时间延长的倍数(与标准时间相比)或连续送气的次数,即可得出CO的真实浓度值。
其计算如下:
CO真=检定管指示值/时间延长的倍数或送气的次数。
九、预习与思考题
1、测定CO含量时,棕色环并没有出现,或者棕色环超过检定管最大量程,这是怎么回事?
请解释。
2、如果测量环境空气的一氧化碳浓度较大或特小,如何利用比长式检测管测定其浓度?
十、实验报告要求
无。
实验二矿井气候条件的测定
1、学习空盒气压计、干湿球温度计等测定气候条件常用仪表的原理、构造,并掌握其使用方法。
2、掌握空气密度和卡他度的测算方法。
1、空盒气压计
空盒气压计(图2-1)是由一个波纹形金属真空盒和一套杠杆传动机构组成,(真空合内实际还有50-60毫米水银柱的压力)。
大气压变化时,真空盒面变形,变形值经杠杆传动机构放大,传动到盒面使指针发生偏转,使用前需要用固定水银气压计来校正,校正时用小螺丝刀微微调节盒侧面调节孔内的螺钉,使其指针指示值与水银气压计一致。
(a)外形(b)结构示意
1-金属盒;
2-弹簧;
3-传递机构;
4-指针;
5-刻度盘;
6-链条;
7-弹簧丝;
8-固定支点
图2-1
2、干湿球温度计
矿井空气的湿度一般用相对湿度来表示,测定相对湿度常用手摇湿度计(图2-2)和风扇式湿度计(图2-3)两种,它们的测定原理一样,湿度计是由两支温度计组成。
一支为干温度计,一支为湿温度计(在温度计的水银球面上包裹湿纱布)。
用手摇湿度计测定时,手握摇把以每分钟约150转的速度旋转1-2分钟后,立即读取两支温度计的读数(先读湿度计度数)。
湿球因其纱布上的水份蒸发吸热,它的示数值偏低,温度越低,蒸发吸热越多,干湿温度计数值差别越大。
根据干温度计(或湿温度计)读值(t℃)及干湿温度计差值(△t℃)查(通风安全学)附录三即可计算出空气的相对湿度(Φ)。
图2-2图2-3
3、卡他温度计及气候条件测量
气候条件是空气的温度、湿度和风速三者的综合结果,气候条件的优劣不能单从某个方面去衡量,必须测出其综合结果,测定气候条件一般采用卡他温度计。
卡他计(图2-4)是一种模似人体表面在空气温度、湿度及风速综合作用下散热情况的仪器。
它的下端为长圆形贮液球,长约40mm,直径为16mm,表面积为22.6cm2,内贮有色酒精,中部刻有38℃和35℃两个刻度,其平均值为36.5℃,恰似人体温度。
其上端也有长园形的空间,以便在测定时容纳上升的酒精,卡他计全长为200mm。
卡他计分为干卡他计和湿卡他计两种,前者只测出对流和辐射下的散热效果,后者是在卡他计的贮液球上包裹上湿纱布,能测出对流,辐射和蒸发的综合散热效果。
无。
测定时,在测定地点将其水平放置,并用手轻轻敲击合面数次,消除指针的蠕动现象,待20分钟左右可读数,读数值还需根据仪器所附检定证进行刻度、温度和补充校正。
空盒气压计是一种携带式气压计,一般用于井上下非固定地点测大气压。
用风扇式湿度计测定时,用专用钥匙将小风扇的发条上紧,风扇转动,使空气以1.7~3.0m/s的流速经过干湿温度计的水银球面周围,待1~2分钟,两支温度计示数稳定后即可读值计算。
3、卡它计
测定时,将干卡它计先放在60-80℃的热水里使酒精上升至仪器的上部空间1/3处左右,取出抹干,将仪器置于测定地点用秒表记录酒精面从38℃下降到35℃所需要的时间t,可用下式计算卡他度:
式中:
H干——干卡他度,毫卡/厘米2秒;
F——卡他常数,其值为温度从38℃下降到35℃时每厘米2贮液球表面所散失的热量,毫卡/厘米2;
t——从38℃下降到35℃所经过的时间,秒。
如果测定对流、辐射和蒸发三者的综合散热效果,可采用湿卡他计测量,用纱布将干卡他计的贮液球包起来按上述方法进行,其计算公式如下:
式中符号意义同前。
对于从事井下中等劳动强度的工作人员,比较舒适的干、湿卡他度分别为8-10毫卡/厘米2秒和25-30毫卡/厘米2秒。
1、井下用空盒气压计测大气压时,应使合面平行于风流方向以消除速压影响。
2、用湿度计测定空气的相对湿度时,读数时应首先读湿温度计的示值,然后再读干温度计的示值。
3、使用手摇湿度时应注意摇把螺丝的松动,防止摇动脱落损坏。
4、沾水时应用加水器加水,水要充分沾湿但不要滴水。
5、卡他计的酒精切勿充满上部的空间(只充到上部空间1/3),防止内部压力过大将贮液球爆裂。
1、空盒气压计的读数为何要进行校正?
2、为什么说卡他计是检查气温、湿度及风速综合作用的一种仪器?
实验三风流点压力和平均风速的测定
1、验证
,以巩固在不同的通风方式下三种压力的相互关系。
2、掌握某断面的平均风速的测定方法,并计算风量。
(一)点压力测定
1、首先熟悉管网系统的风流方向,观看皮托管是否正对风流并量管道中心位置。
了解胶皮管与U形水柱计的接头是否正确,明确每台U形水柱计测哪一种压力。
(压入式与抽出式通风系统的测压布置如图3-3所示)
图3-3
2、点压力测定
全都检查无误并
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