基于光散射法无动力粉尘质量浓度检测技术

针对目前煤矿光散射法粉尘质量浓度传感器的易堵塞、维护难问题,提出了一种具有无堵塞、易维护特征的光散射法无动力粉尘质量浓度检测技术并开发光散射法无动力粉尘质量浓度传感器。首先通过分析光散射法粉尘质量浓度检测基本原理与目前光散射法粉尘质量浓度传感器的结构特征,设计了一种由激光器、光电二极管、遮光罩等部分组成的光散射法无动力粉尘质量浓度检测单元,并附上超低信号处理电路,设计了一种光散射法无动力粉尘质量浓度传感器。通过分析外界自然光对光散射法无动力粉尘质量浓度传感器的影响规律,设计一种传感器零点值动态检测的数据处理算法,消除了外界自然的干扰。然后通过分析光散法无动力粉尘质量浓度传感器光散射信号的分布特征,并且确定了光散法无动力粉尘质量浓度传感器检测初始值与实际粉尘质量浓度的数学关系,以粉尘质量浓度低于120 mg/m^(3)采用二次多项式曲线拟合,高于120 mg/m^(3)采用线性拟合的方式,实现了无动力光散射法粉尘质量浓度传感器的精准标定。最后通过试验证明了基于光散射法无动力的粉尘质量浓度传感器低浓度误差低于15%,高浓度误差低于10%。无动力光散射法粉尘质量浓度检测技术检测精度满足标准要求,以无堵塞、易维护的优势增加了光散射法粉尘质量浓度传感器对恶劣环境的适应性,对煤矿粉尘质量浓度的精准在线检测技术的发展提出新思路。

时间加权平均浓度在煤矿井下粉尘监测中的应用

目的 :探索煤矿井下煤矿粉尘浓度的监测方法与计算方法。方法 :在某煤矿井选 1个综采采面和 1个炮采采面 ,每个采面设 5个测尘点 ;选 1个炮掘掘进头和 1个综掘掘进头 ,每个掘进头设 2个测尘点。用采样器分别在各测尘点于每个生产工序采样 2次或 2次以上。根据测定的数值计算出每个测尘点的时间加权平均浓度(TWA)。然后再分别计算出各采面或掘进头中测尘点TWA的算术平均数 ,用来表示采面或掘进头各自的平均粉尘浓度。结果 :综采采面的煤矿粉尘平均浓度为 :5 1 6mg/m3 ;炮采采面为 :2 6 1mg/m3 ;炮掘掘进头为 16 5mg/m3 ;综掘掘进头为 2 4 3mg/m3 。结论 :①在煤矿井下工作场所中 ,TWA能反映作业者的实际接尘水平。②采面或掘进头中测尘点TWA的算术平均值不仅可表示采面或掘进头的平均粉尘浓度 ,而且还可用来进行不同采掘工艺、不同煤矿。