煤矿管道瓦斯流量计量技术研究

阐述了煤矿管道瓦斯流量计量技术的发展现状,分析了孔板流量计、涡街流量计、皮托管流量计、旋进漩涡流量计、V锥流量计的优缺点;针对瓦斯流量测量准确度受气体中的杂质和瓦斯体积分数变化影响的问题,提出了解决办法;建议煤矿瓦斯抽放管网中的主管、干管、支管采用V锥流量计,汇流管以及各评价单元采用多点采样的插入式流量计;指出煤矿管道瓦斯流量计量应根据不同的现场状况、工况条件及测量需求选择相应的流量计。     

矿用弯管流量计的研制

目前用于煤矿瓦斯抽采计量的流量计普遍存在节流阻力损失、检测元件易受侵蚀、抗干扰能力较差等问题。通过研制矿用弯管流量计,利用流体的惯性在弯管处产生的差压计量管道流量,较好的解决了上述问题。     

靶式流量计的原理和应用

本文详细地介绍了靶式流量计的结构、特点和测量原理,分析了影响流量系数的因素,论述了产生压力损失的流体力学机理,给出了相应的解决措施,说明了流量计安装使用中的注意事项。     

一体化阿牛巴流量计在煤气流量测量中的应用

主要介绍了一种新颖的在线安装式一体化阿牛巴流量计,论述了该流量计的工作原理、基本结构和性能特点,并结合实际使用情况,指出了其在杂质多、水分大的煤气流量测量中使用的效果。     

新型耐高压双向椭圆齿轮流量计的研究

在分析传统的椭圆齿轮流量计的性能和工作原理基础上,提出了新型耐高压双向椭圆齿轮流量计的结构.采用磁敏传感器非接触式检测流量信号,通过有限元磁场分析和实验表明该流量计工作压力可达31.5 MPa,可实现双向测量,测量精度高,最大压力损失为0.15 MPa,可应用于高压场合的流量检测.     

管道瓦斯流量计量技术的分析与应用

针对煤矿管道瓦斯输送计量现状,比较了现用管道瓦斯流量计量常用流量计的优缺点,重点介绍了一种更适合煤层气管道瓦斯流量计量的技术——V锥流量计。通过对V锥流量计的特点分析并比对管道瓦斯自身特点,得出V锥流量计更适合于管道瓦斯计量;相关产品的现场成功应用案例又进一步证明了V锥流量计在管道瓦斯计量领域的优越性。     

基于超声波时差法的管道流量测定仪设计

煤矿现有抽采管道使用传统瓦斯流量计存在易产生堵塞故障等问题,基于超声波时差法的流量计测量精度高、测量结果重复性好,但不适用于瓦斯抽采管道流量测量,并且需要单独设计超声波驱动电路和信号处理电路,实现难度较大。针对煤矿瓦斯抽采管道的特点,设计了一种基于超声波时差法的管道流量测定仪。在固定的传播距离下,超声波换能器发出的超声波在流体中的传播时间与气体的流速呈函数关系,而流速与管道截面积的乘积即为流量,从而间接得到管道气体流量。该管道流量测定仪以低功耗微处理器STM32F103为核心控制元件,在时间数字转换芯片MAX35104内部通过自动差分飞行时间测量法计算超声波顺逆流传播时间,根据传播时间计算气体流速、瞬时流量和累计流量。测试结果表明,基于超声波时差法的管道流量测定仪的最大绝对误差为0.15 m/s,最大重复性误差为0.17%,符合JJG 1030—2007《超声流量计检定规程》中2级精度要求,同时也满足MT 448—2008《矿用风速传感器》中对超声波式风速传感器基本误差的要求。     

弯管流量计与孔板流量计的性能比较

从介绍产品工作原理入手,阐述了弯管流量计与孔板流量计在原理上的本质区别.在性能比较的基础上突出说明了弯管流量计具有的无附加压力损失的节能性能明显优于孔板流量计.文章指出,在长期运行的大流量系统中应充分考虑这种区别所引起的能源合理利用问题.     

关于罗茨流量计的压力损失

容积式流量计的压力损失与该流量计的仪表误差有密切关系,同时也与管道设计有关。若能予先判断其压力损失,设计就可合理化。本文即用不同容量的罗茨流量计,试验各种流体时的压力损失,从而导出压力损失与运动学粘度关系的经验公式。     

双声道超声液体流量计

介绍双声道超声液体流量计工作原理、测量电路及超声传感器性能特点,详细叙述了流量计的性能,给出了产品的主要技术指标,指出流量计使用时应注意的问题.     

瓦斯抽放管路系统的设计及其设备的配套选型

以某高瓦斯矿井建立瓦斯抽放系统的实践为例,介绍了瓦斯抽放系统中瓦斯抽放管路系统的设计,即管路敷设路线的设计、瓦斯抽放管径的选择、管路阻力的计算;并根据管路阻力的计算结果及瓦斯抽放泵的选型原则,给出了瓦斯抽放泵的选型设计。实际应用表明,该矿采用瓦斯抽放系统后未出现瓦斯超限现象,瓦斯抽放率达到46%。     

基于V形内锥式节流装置测量高炉煤气的研究

在冶金工业中,高炉煤气等含杂质煤气的测量相当普遍。高炉煤气流量测量是个难度较高的课题。由于高炉煤气具有管径大、流速低、粉尘大、易堵塞等特点,其流量用常规装置测量效果不尽理想。为此,提出了采用V形内锥式气体流量计来测量高炉煤气,着重介绍了V锥形流量计的测量原理、基本装置和应用于高炉煤气流量测量的突出优点,并根据高炉煤气的化学性质,进一步分析了其对测量准确度的影响,从而确定此流量计在高炉煤气流量测量上的可行性。此流量计在高炉煤气流量测量中有着重要作用。     

煤气计量仪表的分析

针对大管径、低流速、低压力煤气计量，在分析涡轮流量计、阿牛巴流量计、超声波流量计的测量原理、优缺点及运行情况基础上，说明了超声波流量计在煤气计量方面优势。结合工作实践，对超声波流量计在使用和调校过程中出现的问题提供了解决方法，超声波流量计在煤气计量方面得到成功应用。     

差压式流量计干气体流量检测示值修正关系图

节流装置前后产生的差压决定于流过节流装置的气体工作状态参数。在推导示值修正公式时应注意三种工作状态流量：设计状态流量，即人为设定的工作状态流量；流过节流装置的工作状态流量，即管道中的实物流量；检测出的工作状态流量，即检测出未修正的差压代表流量，该流量是三者中最为关键的。应用图解法分析了差压式流量计干气体流量检测与示值修正公式。该公式也可用于喷嘴、文丘利管、阿牛巴、威力巴、弯头等差压式流量计示值的修正。     

矿井瓦斯地质智能预警平台的建设与应用

针对煤矿企业瓦斯地质资料缺乏有效管理、瓦斯地质图更新困难及利用率不高的现状,从瓦斯地质预警原理、数据库、平台结构、功能模块、关键技术、预警保障机制等方面介绍了一种矿井瓦斯地质智能预警平台建设方案。该平台采用GIS技术建立瓦斯地质空间数据库,实现了瓦斯地质相关数据的集中、有效管理及瓦斯地质图的自动更新;采用WCF技术实现了跨图形平台的瓦斯地质相关图件的数据共享;以瓦斯地质学理论为指导,形成了一套完整的瓦斯地质预警指标体系,综合分析工作面前方的瓦斯赋存、地质构造、煤层赋存等情况,实现了瓦斯地质的实时超前预警。应用结果表明,该平台各项预警结果与现场实测情况完全一致,效果良好。     

基于M-Ⅱ型瓦斯压力测定仪+套管法的穿多煤层测定瓦斯压力技术

针对穿多煤层条件下测定煤层瓦斯压力时存在的钻孔封孔段密闭问题、所穿多煤层段松软孔壁垮塌问题以及由于多煤层孔壁裂隙连通造成的压力区分问题,提出了一种基于M-Ⅱ型瓦斯压力测定仪+套管法的穿多煤层测定瓦斯压力技术,阐述了该技术的原理及工艺,介绍了该技术在某煤矿煤层瓦斯压力测定中的具体应用。经煤层瓦斯压力间接计算法检验可知,该穿多煤层测定瓦斯压力技术能够准确、快速地测定煤层原始瓦斯压力,效果良好。     

多声道超声气体流量计的电路设计

介绍了一种多声道超声气体流量计的电路设计.在该流量计中,采用时差法测量管路中气体的线平均流速,再利用加权积分的方法求得其面平均流速和流量.针对超声气体流量计的特点,着重讲述了发射电路的设计,以及各个声道之间如何有效的进行切换,同时也对如何准确识别超声信号进行了讨论.     

主成分—费歇尔判别模型在煤与瓦斯突出等级预测中的应用

针对现有煤与瓦斯突出预测方法存在计算过程较复杂、预测主观性强、预测精度较低等问题,构建了主成分-费歇尔判别模型,并将其应用于某煤矿的煤与瓦斯突出等级预测。从瓦斯因素、煤体结构及地质构造方面分析得出了影响该矿煤与瓦斯突出的因素包括瓦斯压力、瓦斯含量及瓦斯放散初速度等指标。以影响该矿煤与瓦斯突出的23组实测数据为基础,首先利用主成分分析模型对影响该矿的煤与瓦斯突出因素进行降维,提取与指标相关度较高的5个主成分,然后将5个主成分输入费歇尔判别模型,并根据判别函数对样本进行煤与瓦斯突出等级预测。应用结果表明:主成分-费歇尔判别模型具有较高的可信性,能对煤与瓦斯突出等级进行准确预测,训练样本的正确率为100%,待测样本的预测结果也与该矿煤与瓦斯突出的实际情况相符,误判率为0,为准确预测煤与瓦斯突出提供了一种新方法。     

基于蒸汽压方程下的管道煤气流量微机测量系统

基于水的蒸汽压方程下，建立工况下管道煤气流量新的计量模型，由该计量模型的应用可知，该模型中不再要求建立管道煤气中不同温度下所对应的水蒸汽饱和压力数据库，从而可以大大简化管道煤气流量计量软件，在流量计设计范围内可以快速难确地实现管道煤气流量实时在线计量。