孔(kong)闆流量(liang)計在瓦(wa)斯抽放(fang)測量中(zhong)應用 發(fa)布時間(jian):2025-11-27
摘要該(gai)文介紹(shao)了孔闆(pan)流量計(ji) 的工作(zuo)原理、構(gou)造、安裝(zhuang)、取壓方(fang)式、實際(ji)測量及(ji)存在問(wen)題⛱️等幾(ji)🥵個方面(mian),便于使(shi)用孔闆(pan)流量計(ji)進行計(ji)量的煤(mei)🐅礦工⛹🏻♀️作(zuo)人💃🏻員了(le)解、熟悉(xi)、掌握并(bing)正确安(an)裝、使用(yong)孔闆流(liu)量計,可(ke)😍以提高(gao)瓦斯抽(chou)放流量(liang)的測量(liang)精度🛀🏻,減(jian)少誤差(cha)。孔闆流(liu)量計因(yin)爲結🌍構(gou)簡單,加(jia)工安裝(zhuang)方👣便,性(xing)能穩定(ding)可靠,使(shi)用期💘限(xian)長,價格(ge)低等原(yuan)因而在(zai)✂️煤礦瓦(wa)斯抽放(fang)流量測(ce)量方面(mian)得到了(le)最爲廣(guang)泛的應(ying)用。 1孔闆(pan)流量計(ji)的工作(zuo)原理 當(dang)氣體通(tong)過管道(dao)内的節(jie)流件一(yi)标準孔(kong)闆時,氣(qi)流👌束将(jiang)在此♍處(chu)形成局(ju)部收縮(suo),導緻流(liu)速加快(kuai),壓力降(jiang)低,因✊而(er),氣☀️流在(zai)孔闆🐆兩(liang)側便形(xing)成差壓(ya),在其他(ta)條件一(yi)定的情(qing)況下,氣(qi)體的流(liu)量越大(da),形成的(de)差壓也(ye)越大,因(yin)此,可根(gen)據差壓(ya)🚩的大小(xiao)來确定(ding)氣體流(liu)量的大(da)小J。這種(zhong)測量流(liu)量的方(fang)法是以(yi)能量守(shou)☎️恒定律(lü)和流動(dong)連續性(xing)方程爲(wei)基礎的(de)。 2孔闆流(liu)量計的(de)構造 目(mu)前,煤礦(kuang)最常用(yong)的孔闆(pan)流量計(ji)的孔闆(pan)是中心(xin)突然收(shou)❗縮式節(jie)流裝置(zhi):即流體(ti)流人節(jie)流裝置(zhi)後,預先(xian)沒有流(liu)經任何(he)預收縮(suo)件而突(tu)遇節流(liu)件并在(zai)管軸中(zhong)心線💋附(fu)近形成(cheng)收縮的(de)節流裝(zhuang)置。現以(yi)蔣家河(he)煤礦使(shi)用的标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)來說明(ming)其構造(zao)。其由孔(kong)闆、取壓(ya)嘴和鋼(gang)管組成(cheng),具體構(gou)造如圖(tu)♋1所示。 3孔闆(pan)流量計(ji)的安裝(zhuang)要求 (1)在(zai)抽放瓦(wa)斯管路(lu)中安裝(zhuang)孔闆時(shi),孔闆的(de)孔口必(bi)須與管(guan)道同心(xin),其端面(mian)與管道(dao)軸線垂(chui)直,偏心(xin)度<1-2%。 (2)安裝(zhuang)孔闆的(de)管道内(nei)壁,在孔(kong)闆前後(hou)距離2D的(de)範圍内(nei),不應有(you)凹凸不(bu)平,焊縫(feng)和墊片(pian)等。 (3)節流(liu)裝置應(ying)安裝在(zai)兩段具(ju)有等直(zhi)徑的圓(yuan)形橫截(jie)🐅面的直(zhi)管段之(zhi)間,在此(ci)中間,除(chu)了取壓(ya)孔、測溫(wen)TL~'F,無規定(ding)之外的(de)障礙和(he)連接支(zhi)管。直管(guan)段毗鄰(lin)孔闆的(de)上遊10D(D爲(wei)上遊測(ce)量❤️管内(nei)徑,下同(tong))或流動(dong)調整器(qi)後和下(xia)㊙️遊4D的直(zhi)管部分(fen)需機加(jia)工,并符(fu)合本标(biao)準規定(ding)。 (4)要經常(chang)清理孔(kong)闆前後(hou)的污物(wu)和積水(shui),孔闆鏽(xiu)蝕要更(geng)換。 (5)抽放(fang)瓦斯量(liang)有較大(da)變化時(shi),應根據(ju)流量大(da)小更換(huan)相應的(de)孔💃🏻闆。 (6)每(mei)個孔闆(pan)流量計(ji)的孔闆(pan)系數都(dou)會有所(suo)不同,因(yin)此,對礦(kuang)井使用(yong)的所有(you)孔闆流(liu)量計需(xu)要編号(hao)并記錄(lu)🌏與其💃🏻相(xiang)對🎯應的(de)💔孔闆系(xi)數,以便(bian)于正确(que)計算抽(chou)放瓦斯(si)流量✌️。 4孔(kong)闆流量(liang)計的取(qu)壓方式(shi) 孔闆流(liu)量計的(de)取壓方(fang)式主要(yao)有法蘭(lan)取壓、角(jiao)接取壓(ya)和徑距(ju)取壓三(san)種。蔣家(jia)河煤礦(kuang)使用的(de)标準孔(kong)闆流量(liang)計采用(yong)徑距取(qu)壓,原理(li)如圖2所(suo)示。取壓(ya)口的間(jian)距是取(qu)壓口中(zhong)心線與(yu)🏃♂️孔闆某(mou)一規定(ding)端面之(zhi)間的距(ju)離,上遊(you)取壓口(kou)間距爲(wei)管道直(zhi)徑D,下遊(you)⛷️取壓口(kou)間距爲(wei)D/2,故又稱(cheng)爲D和D/2取(qu)壓。 5孔闆(pan)流量計(ji)在使用(yong)中産品(pin)誤差的(de)主要原(yuan)因 (1)孔闆(pan)前後直(zhi)管段不(bu)符合要(yao)求。孔闆(pan)前後直(zhi)管段的(de)作用是(shi)爲了保(bao)證管道(dao)内流體(ti)的流動(dong)穩定,但(dan)由于直(zhi)管段長(zhang)度不夠(gou)或工藝(yi)管道上(shang)常有拐(guai)彎、分叉(cha)、彙🐅合等(deng)阻🔞力件(jian)出現,使(shi)流體由(you)穩定變(bian)爲擾動(dong),從而導(dao)緻測量(liang)誤差。 (2)孔(kong)闆片上(shang)下遊面(mian)受損或(huo)孔闆法(fa)蘭墊片(pian)凸出管(guan)道内。在(zai)運輸孔(kong)闆或施(shi)工人員(yuan)安裝孔(kong)闆的過(guo)程中,容(rong)📐易造成(cheng)上下遊(you)面受💚損(sun)或孔闆(pan)法蘭墊(nian)片凸出(chu)管道👄内(nei),從而導(dao)緻測💚量(liang)誤差。 (3)孔(kong)闆上下(xia)遊面反(fan)裝。由于(yu)施工人(ren)員粗心(xin),将孔闆(pan)反裝,緻(zhi)使氣體(ti)☂️流向與(yu)孔闆方(fang)向不一(yi)緻,從而(er)導緻測(ce)量誤差(cha)。 (4)不同孔(kong)闆流量(liang)計之間(jian)孔闆錯(cuo)裝。在拆(chai)卸維修(xiu)或組裝(zhuang)孔闆🐪流(liu)量計時(shi),若孔闆(pan)外徑尺(chi)寸一緻(zhi),稍不注(zhu)意就會(hui)㊙️出現錯(cuo)裝,導緻(zhi)✂️孔闆🤟流(liu)量計與(yu)自身孔(kong)闆系數(shu)不符,從(cong)而導緻(zhi)測量誤(wu)差。 (5)孔闆(pan)變形或(huo)結垢。孔(kong)闆在運(yun)輸、安裝(zhuang)過程中(zhong),由于施(shi)工人☁️員(yuan)責任心(xin)不強,有(you)可能造(zao)成孔闆(pan)變形;孔(kong)闆流量(liang)計長時(shi)間使用(yong)後,孔闆(pan)内表面(mian)會結垢(gou),使得孔(kong)闆開口(kou)尺寸變(bian)小,造成(cheng)測量誤(wu)差。 (6)孔闆(pan)的孔口(kou)與管道(dao)不同心(xin)。組裝孔(kong)闆流量(liang)計時,由(you)㊙️于施工(gong)人員不(bu)負責任(ren),有可能(neng)造成孔(kong)闆的孔(kong)口與管(guan)道不同(tong)心,導緻(zhi)測量誤(wu)差。 (7)孔闆(pan)流量計(ji)管道内(nei)積水。管(guan)道積水(shui),會改變(bian)孔闆流(liu)量計計(ji)量裝置(zhi)的幾何(he)特性,從(cong)而影響(xiang)流量計(ji)量的準(zhun)确🍉性。 6孔(kong)闆流量(liang)計的實(shi)際應用(yong) 以蔣家(jia)河煤礦(kuang)201工作面(mian)回風順(shun)槽2号鑽(zuan)場爲例(li)來說明(ming)孔闆流(liu)量計在(zai)實際中(zhong)的使用(yong)方法。2号(hao)鑽場共(gong)布置了(le)4個鑽孔(kong),鑽孔φ113mm,封(feng)孔管φ75mm,采(cai)用φ80彈簧(huang)軟管與(yu)1個φ133mm鋼管(guan)分路器(qi)相連,然(ran)後通過(guo)放水箱(xiang)⭐、孔闆流(liu)👌量計與(yu)φ152mm彈簧軟(ruan)管相連(lian),最後與(yu)回風順(shun)槽φ400mmPVC抽放(fang)管路相(xiang)連進行(hang)瓦斯抽(chou)放。如圖(tu)3所示。 6.1測定(ding)前需準(zhun)備的儀(yi)器儀表(biao) (1)U型壓差(cha)計(測量(liang)孔闆流(liu)量計孔(kong)闆前後(hou)端差壓(ya)即兩個(ge)取壓嘴(zui)之👄間差(cha)壓Ah。差壓(ya)值宜在(zai)滿量程(cheng)的10~90%範圍(wei)内)。 (2)U型負(fu)壓計(測(ce)量管道(dao)内的氣(qi)體抽放(fang)負壓,KPa)。 (3)光(guang)學礦用(yong)瓦斯檢(jian)測儀(測(ce)量管道(dao)内的瓦(wa)斯濃度(du)x)。 6.2測量方(fang)法 孔闆(pan)流量計(ji)上面兩(liang)個取壓(ya)嘴與U型(xing)壓差計(ji)兩個管(guan)端⚽口利(li)用橡膠(jiao)軟管連(lian)接,然後(hou)讀出差(cha)壓值(單(dan)位mmh2o柱💜);U型(xing)負壓計(ji)一個管(guan)El用膠管(guan)🐅與D/2取壓(ya)嘴相連(lian),另一個(ge)管🔅口敞(chang)開,讀出(chu)管✔️内負(fu)壓值(單(dan)位KPa);光學(xue)瓦斯檢(jian)測儀用(yong)橡膠軟(ruan)管與瓦(wa)斯濃🔴度(du)檢查孔(kong)🈲連接,測(ce)量出管(guan)道内瓦(wa)斯濃度(du)(%)。如圖4所(suo)示。 經測定(ding),2号鑽場(chang)孔闆壓(ya)差300mmH2o柱,負(fu)壓20KPa,瓦斯(si)濃度1.7%,孔(kong)闆系✔️數(shu)出廠⁉️給(gei)定🧑🏽🤝🧑🏻值爲(wei)0.4763。 63抽放管(guan)路瓦斯(si)混合量(liang)簡易算(suan)法 式中(zhong): 7結束語(yu) 利用孔(kong)闆流量(liang)計等儀(yi)器、儀表(biao)對瓦斯(si)抽放管(guan)路内瓦(wa)斯濃度(du)、壓力或(huo)差壓、流(liu)量等參(can)數進行(hang)測量,經(jing)過計算(suan)就可以(yi)判定工(gong)作面抽(chou)采率或(huo)礦井抽(chou)采率是(shi)否達标(biao),并對瓦(wa)🆚斯抽采(cai)🌏的效果(guo)進行評(ping)價,依據(ju)評價結(jie)論就可(ke)以知道(dao)現有抽(chou)采系統(tong)存在哪(na)🐉些問題(ti),進而選(xuan)擇先進(jin)、适用的(de)瓦斯🏃🏻♂️抽(chou)采方法(fa)和工藝(yi),設計瓦(wa)斯抽采(cai)達标的(de)工藝方(fang)案,實現(xian)瓦斯抽(chou)采達标(biao)。
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