Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Monitoring metanowości wentylacyjnej przy użyciu metanoanemometru stacjonarnego

100%

Kruczkowski J. , Ostrogórski P.

|

2016

|

tom T. 18, nr 4

45--56

PL

Artykuł przedstawia wyniki eksperymentalnych pomiarów metanowości wentylacyjnej w chodniku nadścianowym. Wykorzystano nowo opracowane w IMG PAN stacjonarne urządzenie pomiarowe o nazwie metanoanemometr. Metanoanemometr jest układem hybrydowym umożliwiającym jednoczesne pomiary prędkości przepływu powietrza i stężenia metanu. Na ich podstawie wyliczany jest strumień objętości metanu. Weryfikację działania urządzenia przeprowadzono przy wykorzystaniu metanoanemometru ręcznego typu SOM 2303 stosując technikę trawersu. Wyniki poddano analizie, uwzględniając dane pomiarowe uzyskane z systemu telemetrii kopalnianej.

EN

This paper presents experimental results of volume flow of methane measurements in tailgate of a longwall. Methaneanemometer – a new in-home designed stationary device was tested in-situ. Methaneanemometer is a hybrid set, which enables simultaneous measurements of air velocity and methane concentration. Based on this measurement the device calculates volume flow of methane. Verification of device was performed using hand held derivative of the methaneanemometer named SOM 2303. The reference flow rate was measured with a continuous traverse method. Results were analyzed using mine telemetry data.

2

Stacjonarne urządzenie pomiarowe do wyznaczania metanowości bezwzględnej

80%

Kruczkowski J. , Skotniczny P. , Ostrogórski P.

|

2016

|

tom T. 18, nr 1

13--22

PL

Wyznaczanie bezwzględnej metanowości wentylacyjnej jest istotnym, dla bezpieczeństwa załogi, działaniem służb wentylacyjnych kopalni. Najczęściej stosowana metoda polega na wykorzystaniu danych ze stacjonarnych mierników stężenia metanu lub z prób pipetowych i wyników ręcznego pomiaru wielkości prędkości średniej w przekroju wyrobiska. Metoda obarczona jest dużą i jednocześnie trudną do określenia niepewnością. Stacjonarne urządzenie do pomiaru metanowości bezwzględnej zostało zaprojektowane w celu usprawnienia i poprawy dokładności dotychczasowej metody wyznaczania strumienia objętości metanu. W artykule przedstawiono koncepcję nowatorskiego, stacjonarnego urządzenia pomiarowego będącego połączeniem anemometru skrzydełkowego typu MPP i pelistorowego czujnika stężenia metanu typu SG-2/NW. Rozwiązanie to jest unikalne ze względu na zastosowanie po raz pierwszy quazi-punktowego i współczasowego pomiaru obu wielkości w mierniku stacjonarnym. W ramach numerycznych badań symulacyjnych podjęto próbę wyznaczenia czasu dotarcia mieszanki do komory spalania czujnika metanu i stwierdzono, że mechanizm transportu mieszanki do komory pomiarowej jest dyfuzyjno-adwekcyjny. W artykule poruszono również wybrane problemy związane z pomiarem strumienia objętości metanu poprzez przyrząd wieloczujnikowy.

EN

Measurement of absolute methane content is signifi cant for miners safety. The most used measuring method is measurement based on data from stationary methane detectors or pipette analyses and multiply by air velocity measured by vane anemometer in traverse method. This method is difficult to determine the uncertainty. Stationary measuring instrument to determine the absolute methane content is designed to improve method efficiency and accuracy, which is heretofore used. The article presents conception of innovatory measuring device which is connection of vane anemometer, type MPP and pellistor methane sensor, type SG-2/NW. This outcome is unique, becouse the first time apply quasi-pointed and simultaneous measurement of both entities in one stationary instrument. Within the numerical simulations (CFD) the authors investigated time needed for movement methane mixture to combustion chamber of methane sensor. Observed that mechanism of transport mixture to measurement chamber is diffusive-advective. The article consists of issues about measuring methane flow rate by multi-sensor device.

3

Nowe rozwiązania urządzeń do pomiaru pól prędkości i rozkładów stężenia metanu oraz wyniki badań porównawczych

80%

Janus J. , Krawczyk J. , Kruczkowski J. , Ostrogórski P.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2012

|

tom Vol. 14, no. 1-4

149--163

PL

Powietrze przepływające przez wyrobisko kopalni jest mieszaniną gazową. Często istotna jest znajomość składu tej mieszaniny i objętościowe udziały poszczególnych składników. W kopalniach w których występuje metan, jego objętościowy udział w strudze powietrza odpowiada za bezpieczeństwo prowadzenia wydobycia. Dotychczasowe badania przy pomocy opracowanego w IMG PAN systemu do pomiaru rozkładów pól prędkości (SWPPP), umożliwiającego także zmierzenie strumienia objętości powietrza, skłoniły autorów do przeanalizowania możliwości skonstruowania przenośnego urządzenia do zmierzenia strumienia objętości metanu. Nowe urządzenie mogłoby wykorzystywać sposób pomiaru strumienia metodą pola prędkości, i w połączeniu z metodą pomiaru średniej wartości stężenia metanu w przekroju wyrobiska umożliwiać bezpośrednie wyznaczanie strumienia objętości metanu. W opracowaniu przedstawiono wstępną koncepcję takiego rozwiązania wraz z wynikami analiz pomiarów prędkości lokalnych przy pomocy nowo skonstruowanego czujnika i porównaniu ich z wynikami pomiarów strumienia objętości wykonanych przy pomocy systemu SWPPP. Prowadzone badania mają na celu opracowanie efektywnych metod pomiaru strumienia objętości w rejonie ściany oraz modelu rozkładu koncentracji metanu w przekroju wyrobiska i na tej podstawie stworzenie algorytmów programowych dla pomiaru metanowości bezwzględnej wentylacyjnej w wyrobisku kopalni.

EN

Air flowing in the galleries is a mixture of gases. Of particular importance is the actual composition of this gas and volumetric proportions of its major components. In collieries where methane is present, its volumetric proportion in the stream of air determines the safety of mining operations. Results of measurements taken so far with the use of SWPPP (velocity fi eld distribution measurements) system, developed at the Strata Mechanics Research Institute and designed to measure velocity field distributions and volumetric flow rates of air, have prompted the authors investigate the feasibility of fabricating a portable device for measuring the volumetric flow rate of methane. This new device would utilise the principle of velocity field measurements combined with the method of measuring the average methane concentration in the gallery cross-section, thus allowing the volumetric flow rate of methane to be determined directly. This paper provides a conceptual design of this solution and results of local velocity measurements taken with a newly designed sensor. The results are compared with measurement data obtained with the use of the SWPPP system. The aim of the research work is to develop effective methods of volumetric flow rate measurements in the longwall zones and models of methane concentrations in the gallery cross-section. On that basis algorithms would be developed to support methane capacity measurements in galleries for mine for ventilation purposes.

4

Laboratory investigations of stationary methane anemometer

80%

Kruczkowski J. , Krawczyk J. , Ostrogórski P.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

tom Vol. 62, no. 4

893--909

EN

This paper presents a new stationary device that can perform simultaneous measurements of air flow velocity and methane concentration in a mine heading (stationary methane anemometer). The test station is designed to use the instrument to test the effect of various parameters on the air-methane stream. The air velocities and methane concentrations were fed to the measuring area via an injector and recorded. The results present numerical simulations of flow phenomena that occurred during measurement experiments.

PL

W artykule zaprezentowano nowe, stacjonarne urządzenie do jednoczesnego pomiaru prędkości przepływu powietrza i stężenia metanu w wyrobisku kopalni (metanoanemometr stacjonarny). Przedstawiono stanowisko badawcze pozwalające na przeprowadzenie eksperymentów pomiarowych polegających na oddziaływaniu na przyrząd strugą mieszaniny powietrzno-metanowej o zmiennych parametrach. Zarejestrowano przebiegi prędkości i stężenia metanu podawanego do obszaru pomiarowego za pomocą iniektora. Pokazano wyniki symulacji numerycznej zjawisk przepływowych zachodzących podczas eksperymentów pomiarowych.

5

Urządzenie do pomiaru prędkości przepływu powietrza i stężenia metanu w wyrobisku kopalni

80%

Kruczkowski J. , Ostrogórski P.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2013

|

tom Vol. 15, no. 1-2

23--30

PL

W Instytucie Mechaniki Górotworu prowadzone są badania rozkładów pól prędkości powietrza i stężeń metanu w wyrobiskach kopalń głębinowych przy pomocy nowo skonstruowanych mierników (Kruczkowski, 2013; Dziurzyński i in., 2012). Jednym z efektów prac jest stwierdzenie dużej uniwersalności i przydatności tych urządzeń do celów metrologicznych. Dotychczas były one wykorzystywane w systemach pomiarów wielopunktowych, co nie pozwalało na bezpośredni odczyt mierzonych wielkości, gdyż z powodu przeznaczenia wyłącznie do celów badawczo-naukowych, dane pomiarowe były gromadzone w pamięci i dopiero na powierzchni, po transmisji do komputera, można było poddawać je analizie. Dzięki stosowaniu bezprzewodowej transmisji radiowej dane dodatkowo były dostępne w czasie rzeczywistym, lecz wiązało się to z koniecznością wykorzystania przenośnego komputera z modułem radiowym instalowanym na porcie USB. To stanowiło ograniczenie w wykorzystaniu miernika w niektórych eksperymentach badawczych a także do rutynowych pomiarów wykonywanych przez służby wentylacyjne. W artykule przedstawiono rozwiązania techniczne przenośnego urządzenia do współczasowego, quasi punktowego pomiaru stężenia metanu i prędkości przepływu powietrza w wyrobisku górniczym. Urządzenie zostało zaprojektowane z myślą o wykorzystaniu w podziemnych zakładach górniczych i spełnia wymagania odpowiednich norm i przepisów. W skład urządzenia wchodzą miernik zawierający czujniki stężenia metanu i prędkości przepływu oraz rejestrator umożliwiający wyświetlanie, analizę i zapamiętywanie danych pomiarowych. Komunikacja pomiędzy miernikiem i rejestratorem odbywa się drogą radiową. Nowe urządzenie pozwala na wykonywanie pomiarów punktowych i pomiarów metodą trawersu ciągłego. Przewiduje się, po opracowaniu odpowiednich procedur pomiarowych, wykorzystanie nowego urządzenia do wyznaczania strumienia objętości metanu. Ze względu na konieczność częstej weryfi kacji metrologicznej czujnika metanu zaprojektowano dodatkowe urządzenie umożliwiające przeprowadzanie procedury adjustacyjnej. Zostały przeprowadzone pomiary in situ i w opracowaniu zamieszczono przykładowe rejestracje zmierzonych wielkości.

EN

Research work was undertaken in the Strata Mechanics Research Institute to investigate the distribution of air flow velocity and methane concentration in underground mines using a new-design integrated sensors measuring those two parameters. The devices are proved to be universal and fit for use in a variety of metrological applications. To date they have been mostly used in multi-point measurements, yet the direct readout of the measured quantities is not possible. Since the device has been intended for the purpose of research only, the measurement data have to be stored in the computer memory, uploaded to the computer on the surface and then analysed and processed accordingly. Due to the application of wire-less radio transmission, the data have been accessible on-line, though a portable computer equipped with a specialised radio module installed in the USB port would be required. This has been a major limitation of the device so far, precluding its widespread use in routine measurements by the mine ventilation personnel. The paper outlines the design solution of a portable device for simultaneous, quasi-point-by point measurements of methane concentration and airfl ow velocity in a mine heading. This device is designed for use in underground mines and fully complies with all relevant rules and regulations. The device incorporates a methane concentration sensor, a flow velocity sensor and a recorder enabling the display, processing and storage of measurement data. The radio transmission is used to transfer data between the sensor and the recorder. The device enables the point-to-point measurements and those taken by the continuous traverse method. It is expected that once the measurement procedures are ready, the new device will be used to determine the volumetric flow rate of methane. Since the methane sensors are subject to regular verification of their metrological parameters, an additional device was designed to support the adjustment procedures. Exemplary results of in-situ measurements have been shown.