孔闆流(liu)量計在瓦(wǎ)斯抽放測(cè)量中應用(yong) 發布時間(jian):2025-12-15
摘要該文(wen)介紹了孔(kǒng)闆流量計(ji) 的工作原(yuan)理、構造、安(ān)裝、取壓方(fāng)式、實際測(cè)量及存在(zai)問題等幾(jǐ)個方面,便(biàn)于使用孔(kǒng)闆流量計(jì)進行計量(liang)的煤礦工(gong)作人員了(le)解、熟悉、掌(zhang)握并正确(què)安裝、使用(yong)孔闆流量(liàng)計,可以提(tí)高瓦斯抽(chōu)放流量的(de)測量精度(dù),減少誤差(cha)。孔闆流量(liàng)計因爲結(jie)構簡單,加(jiā)工安裝方(fang)便,性能穩(wen)定可靠,使(shǐ)用期限長(zhǎng),價格低等(děng)原因而在(zài)煤礦瓦斯(sī)抽放流量(liàng)測量方面(miàn)得到了最(zuì)爲廣泛的(de)應用。 1孔闆(pǎn)流量計的(de)工作原理(li) 當氣體通(tong)過管道内(nèi)的節流件(jian)一标準孔(kong)闆時,氣流(liú)束将🐉在此(cǐ)處形成局(ju)部收縮,導(dao)緻流速加(jia)快,壓力降(jiang)低,因而,氣(qi)流在孔闆(pǎn)兩側♊便形(xíng)成差壓,在(zai)其他條件(jiàn)一定的情(qíng)況下,氣體(tǐ)的流量越(yue)大,形成的(de)差壓也越(yue)🙇♀️大,因此,可(kě)根據差壓(ya)的大小來(lai)确定氣體(ti)流量的大(dà)小J。這種測(ce)量流量的(de)方法是以(yǐ)能量守恒(heng)定律和流(liú)動連續性(xing)方程爲基(ji)礎的。 2孔闆(pan)流量計的(de)構造 目前(qian),煤礦最常(cháng)用的孔闆(pǎn)流量計的(de)孔闆是中(zhōng)心突然收(shōu)㊙️縮式節❗流(liu)裝置:即流(liu)體流人節(jiē)流裝置後(hou),預先沒有(yǒu)流經任何(hé)預收縮件(jian)🔴而突遇節(jiē)流件并在(zai)管軸中心(xin)線附近形(xing)成收縮的(de)節流裝置(zhì)。現以蔣家(jiā)河煤礦使(shǐ)用的标準(zhun)孔闆✍️流量(liang)計來✏️說明(míng)其構造。其(qí)由孔闆、取(qu)壓嘴和鋼(gāng)管組成,具(jù)體構造如(rú)圖1所示。 3孔(kong)闆流量計(ji)的安裝要(yào)求 (1)在抽放(fàng)瓦斯管路(lu)中安裝孔(kǒng)闆時,孔闆(pǎn)的孔口必(bì)須❌與💋管⛷️道(dào)同心,其端(duan)面與管道(dào)軸線垂直(zhí),偏心度<1-2%。 (2)安(ān)裝孔闆的(de)管道内壁(bi),在孔闆前(qian)後距離2D的(de)範圍内,不(bu)應有凹✊凸(tū)不平,焊縫(féng)和墊片等(deng)。 (3)節流裝置(zhi)應安裝在(zai)兩段具有(you)等直徑的(de)圓形橫截(jie)面的直管(guǎn)✉️段之間,在(zài)此中間,除(chu)了取壓孔(kong)、測溫TL~'F,無規(gui)定之外的(de)障礙🏃🏻和連(lián)💃接支管。直(zhí)管段毗鄰(lín)孔闆的上(shang)遊10D(D爲上遊(you)測量🤞管内(nèi)徑✊,下同)或(huò)流動調整(zheng)器後和下(xià)遊4D的直管(guǎn)部分需機(jī)加工,并符(fu)🔞合本标準(zhǔn)規定。 (4)要經(jīng)常清理孔(kong)闆前後的(de)污物和積(jī)水,孔闆鏽(xiu)蝕要更換(huàn)。 (5)抽放瓦斯(si)量有較大(da)變化時,應(ying)根據流量(liàng)大小更換(huan)相應❤️的孔(kǒng)闆。 (6)每個孔(kǒng)闆流量計(ji)的孔闆系(xì)數都會有(yǒu)所不同,因(yin)此♊,對♈礦井(jing)♻️使用的所(suo)有孔闆流(liu)量計需要(yào)編号并記(ji)錄與其⚽相(xiang)對應的📱孔(kong)闆系數,以(yi)便于正确(què)計算抽放(fang)瓦🐆斯流量(liàng)。 4孔闆流量(liàng)計的取壓(yā)方式 孔闆(pǎn)流量計的(de)取壓方式(shi)主要有法(fa)蘭取壓、角(jiao)接取壓和(he)徑距取壓(yā)三種。蔣家(jia)河煤礦使(shǐ)用的标準(zhun)孔闆流量(liàng)計采用徑(jìng)距取壓,原(yuan)理如圖2所(suǒ)示。取壓口(kǒu)的間距是(shi)取壓口中(zhōng)心線與孔(kong)闆某🥰一規(guī)定端面之(zhī)間的距離(li),上遊取壓(ya)口間距爲(wèi)管道直徑(jìng)D,下遊取壓(ya)口間距爲(wei)D/2,故又稱爲(wèi)D和D/2取壓。 5孔(kong)闆流量計(jì)在使用中(zhōng)産品誤差(cha)的主要原(yuan)因 (1)孔闆前(qián)後直管段(duan)不符合要(yao)求。孔闆前(qián)後直管段(duàn)的作⭐用是(shì)爲了保證(zhèng)管道内流(liú)體的流動(dòng)穩定,但由(you)于直管段(duan)長度不夠(gòu)或工藝管(guan)道上常有(yǒu)拐彎、分叉(cha)、彙合等阻(zǔ)力件出現(xiàn),使流㊙️體由(you)穩定變爲(wei)擾動,從而(ér)導㊙️緻測量(liàng)誤差。 (2)孔闆(pǎn)片上下遊(you)面受損或(huò)孔闆法蘭(lan)墊片凸出(chū)管道内。在(zai)運輸孔闆(pan)或施工人(ren)員安裝孔(kǒng)闆的過程(cheng)中,容⛹🏻♀️易造(zào)成上下遊(you)面受損或(huo)孔闆法蘭(lán)墊片凸出(chū)管道内,從(cong)而導緻測(cè)量誤差。 (3)孔(kong)闆上下遊(you)面反裝。由(yóu)于施工人(rén)員粗心,将(jiang)孔闆反裝(zhuāng),緻🚩使氣體(ti)❄️流向與孔(kong)闆方向不(bú)一緻,從而(ér)導緻測量(liàng)誤👨❤️👨差。 (4)不同(tóng)孔闆流量(liàng)計之間孔(kǒng)闆錯裝。在(zài)拆卸維修(xiu)或組💞裝孔(kong)闆流🌈量計(jì)時,若孔闆(pǎn)外徑尺寸(cùn)一緻,稍不(bu)注意就會(huì)出現錯裝(zhuang),導緻孔闆(pan)🍉流量計與(yǔ)自身孔闆(pǎn)系數不符(fu),從而導緻(zhì)測量誤差(chà)。 (5)孔闆變形(xíng)或結垢。孔(kǒng)闆在運輸(shu)、安裝過程(cheng)中,由于施(shi)🔴工人🧡員責(ze)任心不強(qiang),有可能造(zào)成孔闆變(biàn)形;孔闆流(liú)量計長時(shi)間使用後(hou),孔闆内表(biao)面會結垢(gòu),使得孔闆(pan)💞開口尺寸(cùn)變小🏃🏻♂️,造成(chéng)測量誤差(cha)。 (6)孔闆的孔(kong)口與管道(dao)不同心。組(zu)裝孔闆流(liu)量計時,由(yóu)于施工人(ren)員不負責(ze)任,有可能(néng)造成孔闆(pan)的孔口與(yǔ)管道🤩不同(tóng)心,導緻測(ce)量誤🍉差。 (7)孔(kong)闆流量計(ji)管道内積(ji)水。管道積(ji)水,會改變(bian)孔闆流🛀量(liang)計計量裝(zhuang)置的幾何(he)特性,從而(ér)影響流量(liang)計量的準(zhǔn)确性。 6孔闆(pǎn)流量計的(de)實際應用(yong) 以蔣家河(he)煤礦201工作(zuo)面回風順(shun)槽2号鑽場(chang)爲例來說(shuō)明孔闆♌流(liú)量計在實(shi)際中的使(shǐ)用方法。2号(hao)鑽場共布(bu)置了4個鑽(zuan)孔,鑽孔φ113mm,封(fēng)孔管φ75mm,采用(yòng)φ80彈簧軟管(guan)與1個φ133mm鋼管(guǎn)分路器相(xiàng)連,然後通(tōng)過放水箱(xiāng)、孔闆流量(liàng)計與φ152mm彈簧(huang)軟管相連(lian),最後與回(hui)風順槽φ400mmPVC抽(chou)放管路相(xiang)連進行瓦(wa)斯抽放。如(ru)圖3所示。 6.1測定前(qián)需準備的(de)儀器儀表(biǎo) (1)U型壓差計(jì)(測量孔闆(pan)流量計孔(kǒng)闆前後端(duan)差壓即兩(liang)個取壓嘴(zui)⭐之間差壓(ya)Ah。差壓值宜(yí)在滿量程(cheng)的10~90%範圍内(nèi)🌈)。 (2)U型負壓計(jì)(測量管道(dào)内的氣體(tǐ)抽放負壓(ya),KPa)。 (3)光學礦用(yòng)瓦斯檢測(ce)儀(測量管(guǎn)道内的瓦(wǎ)斯濃度x)。 6.2測(ce)量方法 孔(kong)闆流量計(ji)上面兩個(gè)取壓嘴與(yu)U型壓差計(jì)兩個管🧑🏾🤝🧑🏼端(duān)✔️口利🌍用橡(xiang)膠軟管連(lian)接,然後讀(du)出差壓值(zhi)(單位mmh2o柱);U型(xíng)負🌍壓計♍一(yi)個🏃🏻管El用膠(jiāo)管與D/2取壓(ya)嘴相連,另(ling)一個管口(kǒu)敞開🛀,讀出(chu)管内負壓(yā)值(單位🏒KPa);光(guang)學瓦斯檢(jiǎn)測儀用橡(xiang)膠軟管與(yǔ)瓦斯濃度(du)檢查孔連(lian)接,測量出(chū)管道内瓦(wǎ)斯濃度(%)。如(ru)圖4所示。 經測(ce)定,2号鑽場(chǎng)孔闆壓差(chà)300mmH2o柱,負壓20KPa,瓦(wǎ)斯濃度1.7%,孔(kǒng)闆系數出(chu)✨廠💘給定值(zhi)爲0.4763。 63抽放管(guǎn)路瓦斯混(hun)合量簡易(yì)算法 式中(zhōng): 7結束語 利(li)用孔闆流(liu)量計等儀(yí)器、儀表對(duì)瓦斯抽放(fang)管路内😘瓦(wǎ)斯濃度、壓(yā)力或差壓(ya)、流量等參(can)數進行測(ce)量,經過計(jì)算就可以(yi)判定工作(zuò)面抽采率(lǜ)或礦井抽(chōu)采率是否(fou)達标,并對(duì)瓦斯抽采(cai)🐅的效果進(jìn)行評價,依(yī)據評價結(jie)論就可🔞以(yi)知道現有(yǒu)抽采系統(tǒng)存在哪些(xiē)問題,進💔而(er)選擇先進(jin)🔴、适用的瓦(wa)斯抽采方(fang)法和工藝(yi),設計瓦斯(si)抽采達标(biao)的工藝方(fāng)案,實現瓦(wǎ)斯抽采達(da)标。
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