[发明专利]一种利用巷道中CO通量计算掘进面安全性的方法

摘要

本发明提供一种利用巷道中CO通量计算掘进面安全性的方法，属于矿山巷道安全监测领域。该方法将CO传感器布置在独头巷道中指定的位置，通过分析CO传感器的监测数据，与理论CO生成量对比，判断炸药爆破效果。并在此基础上，通过计算巷道断面CO的通量，判断巷道中CO是否完全排除，确定独头巷道环境的安全性。该方法安全可靠，成本低，可行性强，易于操作。

主权项

一种利用巷道中CO通量计算掘进面安全性的方法，其特征在于：在独头巷道打钻、装药工作完成后，在监测点一(2)和监测点二(3)布置CO传感器；然后进行爆破，风机(5)通过风筒(4)向独头巷道中通风，炮烟向独头巷道出口推移，当炮烟到达监测点一(2)时，位于监测点一(2)的CO传感器监测并传输CO浓度值，利用计算机绘制C‑t曲线一，从曲线一中选出CO浓度最大值C_max，根据公式一计算出炮烟抛掷区(1)内CO的初始浓度C₀，并根据公式二计算炮烟实际生成量m_实际，通过与炮烟理论生成量m_理论比较，识别炸药爆炸效果，当m_实际>m_理论，则炸药爆炸不充分，当m_实际＝m_理论，则炸药爆炸充分；公式一：其中，L₀为炮烟抛掷长度/m，L₁为监测点一(2)到爆破位置的距离/m，C_max为C‑t曲线一中CO浓度最大值/ppm；公式二：m_实际＝L₀SC₀ρ×10^‑6其中，L₀为炮烟抛掷长度/m，S为巷道断面积/m²，C₀为CO的初始浓度/ppm，ρ为CO的密度/g/m³；当炮烟到达监测点二(3)时，位于监测点二(3)的CO传感器监测并传输CO浓度值，并利用计算机绘制C‑t曲线二，根据公式三计算监测点二(3)的CO质量通量m_计算，当m_计算≈m_实际时，表明独头巷道中CO已经基本排出，巷道的安全性达标；公式三：其中，S为巷道断面积/m，v为炮烟推移速率/m/s，C_v为任意时刻CO浓度/ppm，ρ为CO的密度/g/m³，Q为风机(5)风量/m³/s；独头巷道为一端封闭，一端出口连接大巷(6)的巷道；监测点一(2)的位置根据炸药起爆量计算的炮烟抛掷区(1)的长度确定；监测点二(3)布置在独头巷道出口断面。