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孔板流量计再煤矿瓦斯抽采计量中的可靠性及影响身分研究

作者: 来源: 公布时候:2020-04-26 11:41:47

 摘 要:为把握瓦斯抽采计量可靠性及影响身分,在尝试室展开了抽采摹拟实验,肯定了不算计量装配、测定方 法、管路连接均对测定成果影响较小,但在抽采管路含水状况下,无法精确测定管路流量,鉴定影响井下抽采测 定精确性首要身分为钻孔涌水。

 
       煤矿瓦斯抽采流量计量是瓦斯抽采的一个关头环 节,是采掘事情面抽采结果阐发和瓦斯抽采达标评判的前提。因为井下抽采环境卑劣,存在多种影响流量测定的身分,存在流量测定不准的问题,这与抽采管漏 气、测定仪器偏差、气流不不变等多种身分有关,是以, 需求展开相关考查,查找瓦斯抽采计量偏差产生的启事, 为矿井瓦斯抽采达标评判等供应精确的数据支撑。 
 
1 瓦斯抽采计量尝试室摹拟平台建立 
       在尝试室展开抽采计量摹拟实验,针对串连、并 联、持续弯甲等不合管路连接范例,操纵不合流量测定 仪器、体例进行考查测定,综合阐发抽采计量的精确 性,同时,摹拟井下钻孔出水等异常征象,考查阐发抽 采流量测定的影响身分。管路连接质料:φ50 抽采管、 φ50 弯头、φ50 三通、φ50 截门、导流管、孔板流量计; 流量测定装备:多服从参数测定仪,U 型水柱计;负压提 供装备:真空泵。 
 
2 串连体例下抽采计量实验
2.1 串连管路连接体例及测定体例 
 
       将 5 个孔板和 5 个导流管操纵 φ50 抽采管间隔1m 串连连接,并接到真空泵上。启动真空泵,待管路内气流不变后,顺次对孔板和导流管流量进行多次测定。 经由过程调度真空泵或管路阀门,调度出不合流量工况,在 每个工况前提下对管路所有孔板和导流管别离测定
2~3 次。本次串连管路摹拟考查了 10 个不合工况、合计22 组测定命据。
 
2.2 测定命据阐发
       (1)测定偏差阐发。在串连络统不合工况前提下, 操纵多服从参数测定仪(2 台仪器)测定时,偏差别离为0.03~4.88%和 0.02~3.38%,均小于 5%;操纵孔板流量计 测定时,偏差为 0~36.9%。
 
       跟着流量增年夜,不管是多服从参数测定仪还是孔板流量计,偏差均闪现逐步降落的趋势,申明在测定年夜 流量时,测定命据更加精确;当流量年夜于 0.2m3/min 时, 孔板测定偏差团体小于多服从参数测定仪,当流量小 于 0.2m3/min 时,孔板测定偏差团体年夜于多服从参数测定仪,主如果 U 型水柱计压差很低,人工读数存在较年夜 偏差而至。以上表白,在进行较年夜流量测定时,孔板测 定命据更加精确不变,在测定较小流量测定时,综合参数测定仪避免了人工读数的偏差,相对更加不变。 
 
       (2)不合测定仪器偏差阐发。在串连络统不合工况 前提下,同时操纵多服从参数测定仪(2 台仪器)和孔板 流量计进行了测定,将同一个工况同一装备多次测定 数据均匀计较。在同一流量工况前提下,不合的测定仪 器偏差有较年夜转变,当测定流量为 0.22m3/min(工况点 4)四周时,3 种仪器测定成果表示出较高的分歧性,综 合偏差仅 2.85%;当测定流量小于 0.22m3/min 时,孔板 流量计测定成果略年夜于多服从参数测定仪;当测定流 量年夜于 0.22m3/min 时,孔板流量计测定成果均小于多功 能参数测定仪。3 种仪器综合偏差 2.85%~18.45%,均匀12.9%,闪现两端高中间低的形态,申明在流量偏年夜或 偏小的环境下,不合测定仪器之间偏差较年夜。 
 
3 并联体例下抽采计量实验
3.1 并联管路连接体例及测定体例
       将 5 个孔板流量计和 5 个导流管操纵 φ50 抽采管 并联连接,并接到真空泵上。启动真空泵,待管路内气 流不变后,操纵参数测定仪和孔板流量计顺次对总管 路、1~4 号歧路进行测定。经由过程调度真空泵阀门,调度出 不合流量工况。本次摹拟考查共调度了 7 个不合工况14 组测定命据。
 
3.2 测定命据阐发
       并联管路抽采体例时,采取参数测定仪测定的总管和各支管流量累计量偏差为 6.4%~26.8%,均匀13.8%, 采取孔板流量计测定偏差为 0.4%~7.0%,均匀 3.3%,孔板流量计测定精确性较着高于参数测定仪。两种测定 仪器偏差随总管流量降落闪现增年夜征象,这和串连管 路流量越小偏差越年夜具有分歧性。连络串连络统测定 数据,测定较低流量时,参数测定仪因为避免了人工读 数偏差,读数比较不变,但和实在值偏差较年夜,在并联 体系总管流量较低时,部分支管流量处于低流量区间, 测定精确性差,支管累计和总管流量产生了较年夜偏差; 孔板流量计在测定低流量时,压差较小,测定值在实在 值上下颠簸,多分支累计后与总管流量偏差较小。 
 
4 流量测定精确性影响身分考查阐发
       经由过程展开串连、并联等不合连接情势的管路流量 测定阐发,可知在抱负实验前提下,根基适合流量均衡 定律,但尝试室摹拟管路和井下现场还存在较年夜辨别, 井下巷道空间狭小、管路连接弯头、阀门多,别的,还存 在钻孔涌水的影响。是以,为了进一步肯定井下贱量测定偏差较年夜的启事,别离对管路拐弯、水分等影响身分进行摹拟考查阐发。
 
4.1 拐弯串连连接测定考查 
 
       多拐弯串连测定管路连接后,启动真空泵,待管路 内气流不变后,顺次对孔板和导流管流量进行测定。通 过测定,4 个参数测定仪测定流量为0.521~0.539m3/min, 偏差为 0.91%~1.73%,4 个孔板测定的流量值为 0.482~0.499m3/min,偏差为 0.12%~2.06%,可以看出,在较多拐 弯的串连连接体例下(孔板或导流管距弯头较近),操纵 不异的流量测定装备测定同一流量时偏差很小,操纵 参数测定仪和孔板流量计两种仪器测定偏差为 4.24%~7.41%,和无弯头串连测定的偏差及偏差相当,可以以为,导流管或孔板本身的直管段长度充足负气流趋于 不变,抽采管路中的弯头不会对流量测定产生影响。
 
4.2 水分影响身分考查 
       井下测定时,因为部分钻孔出水,水被负压引流至抽采管路,可能会影响流量测定的精确性,为了考证, 对管路进行了注水摹拟。经由过程在 3 号孔板处加水,顺次 对孔板和导流管流量进行测定,经由过程测定发明,当注水 量较年夜时,多服从参数测定仪及 U 型水柱计颠簸均很 年夜,无法精确测定管路流量,可以以为,管路内积水是影响流量测定的首要身分。 
 
5 结 语
       (1)在串连管路前提下,当测定参数测定仪和孔板 流量计测定同一流量时,在绝年夜数工况下偏差均小于5%,申明两种测定仪器的不变性都比较好;在进行较年夜 流量时,孔板测定命据更加精确不变,在测定较小流量 时,综合参数测定仪避免了人工读数的偏差,相对更加不变,而孔板流量计因为 U 型水柱计压差很低,人工读 数存在较年夜偏差导致偏差较年夜。 
 
       (2)在并联管路前提下,孔板流量计测定精确性明 显高于参数测定仪。两种测定仪器偏差随总管流量降 低均闪现增年夜征象,这和串连管路流量越小偏差越年夜 具有分歧性。 
       (3)导流管或孔板本身的直管段长度充足负气流趋于不变,抽采管路中的弯头不会对流量测定产生影 响,管路内积水是影响流量测定的首要身分。

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