CN102373956A

CN102373956A - 煤矿抽采单孔监测方法

Info

Publication number: CN102373956A
Application number: CN2010102571131A
Authority: CN
Inventors: 方良才; 李平; 张士环; 朱荫华; 吴浩仁; 何吉春; 刘广顺
Original assignee: Huainan Mining Group Co Ltd
Current assignee: Huainan Mining Group Co Ltd
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2012-03-14

Abstract

本发明提供一种煤矿抽采单孔监测方法，包括：将流量计安装到瓦斯管的单孔处；将所述流量计的电源线和信号线接入煤矿安全监控系统；打开流量计开关开始测量。本发明的煤矿抽采单孔监测方法，通过将流量计安装到瓦斯管的单孔处，对单孔处的流量进行单独测量，解决了现有技术中的单孔测量数据精度较低的缺陷，提高单孔测量精度。

Description

煤矿抽采单孔监测方法

技术领域

本发明涉及煤矿安全监控技术，特别涉及一种煤矿抽采单孔监测方法。

背景技术

为保证煤矿的安全生产，通常采用煤矿安全监控系统进行相关安全参数的监测。例如，可以测量煤层瓦斯压力、抽采钻场的单孔流量等。其中，测量抽采钻场的单孔流量一般采用“减法”方式。具体的，通常采用V锥流量计进行单孔流量测定，但是由于V锥流量计的最小管径尚不适应钻场单孔的管径；因此，只能通过V锥流量计测定总管路的流量，采用电磁阀控制单孔的闭合，然后进行做“减法”求得总管路在关闭单孔前后的流量差即得到单孔流量。

但是，上述的“减法”方式测量单孔流量存在如下技术缺陷：

一方面，测量数据不准确。因为，管路中的V锥流量计的测量数据的变化可能是由多种因素引起的；根据流体力学的性质，流体(特别是气体)的流量可以受气体的温度、压力而不断变化，即使不做“减法”，V锥流量计的测量数据也会有差值出现；所以关闭单孔时所测得的流量差值不一定是单孔的实际流量；而且，该减法方式反应不灵敏，单孔的流量较小时测量更加困难；

另一方面，采用减法方式只能得到单孔的流量参数，而且只能是间断流量，通常每半小时才做一次“减法”，半小时之内的单孔流量参数是不能够实时捕捉到的；此外，由于现有的煤矿安全监控系统的软件不具备“减法”功能，因此，如果做“减法”运算，则需要对软件进行更改，在软件中增加减法功能，由此提高了系统运行的复杂性。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿抽采单孔监测方法，以解决现有技术中的单孔测量数据精度较低的缺陷，提高单孔测量精度。

本发明提供一种煤矿抽采单孔监测方法，包括：

将流量计安装到瓦斯管的单孔处；

将所述流量计的电源线和信号线接入煤矿安全监控系统；

打开流量计开关开始测量。

如上所述的煤矿抽采单孔监测方法，所述流量计为旋进漩涡式流量计。

如上所述的煤矿抽采单孔监测方法，还包括：将甲烷传感器安装到所述瓦斯管的单孔处，所述甲烷传感器用于测量所述单孔处的瓦斯浓度。

如上所述的煤矿抽采单孔监测方法，所述将甲烷传感器安装到所述瓦斯管的单孔处为：通过导气管将所述甲烷传感器与所述单孔安装在一起。

如上所述的煤矿抽采单孔监测方法，还包括：通过所述导气管上的测量孔抽取部分瓦斯，并对所述瓦斯进行检测得到检测瓦斯浓度；将所述检测瓦斯浓度与所述甲烷传感器测得的瓦斯浓度进行比较，并在不一致时，对所述甲烷传感器进行校准。

本发明的煤矿抽采单孔监测方法，通过将流量计安装到瓦斯管的单孔处，对单孔处的流量进行单独测量，解决了现有技术中的单孔测量数据精度较低的缺陷，提高单孔测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例的流程示意图；

图2为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中的流量计安装结构示意图；

图3为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中所采用的旋进漩涡流量计的结构示意图；

图4为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中所测得的单孔流量数据表界面图；

图5为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中所测得的单孔浓度数据表界面图；

图6为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中所测得的各参数曲线界面图。

附图标记说明：

21-流量计； 22-第一接头； 23-第二接头；

24-起漩器； 25-壳体； 26-流量计积算仪；

27-压电晶体传感头； 28-温度传感头； 29-压力传感头；

30-消漩器； 31-甲烷传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例的流程示意图，如图1所示，本实施例的煤矿抽采单孔监测方法可以包括：

步骤101、将流量计安装到瓦斯管的单孔处；

具体的，该流量计的安装可以参见图2，图2为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中的流量计安装结构示意图。该流量计21可以包括第一接头22和第二接头23，该第一接头22和第二接头23可以分别与单孔连接，该单孔即指的是某一瓦斯钻场中的单个抽采钻孔，通过将上述的流量计21的两个接头与单孔管道连接起来，即完成了将流量计安装到了瓦斯管的单孔处。

步骤102、将流量计的电源线和信号线接入煤矿安全监控系统。

具体的，在上述步骤101中，将流量计安装到瓦斯管的单孔处之后，可以将流量计的电源线和信号线接入煤矿安全监控系统。然后，打开流量计开关，该流量计就可以工作开始测量了。当瓦斯由单孔的管道流经该流量计时，就可以将单孔的流量检测得到，并可以通过信号线传输至煤矿安全监控系统，通过该监控系统的监控软件实时监测到单孔的流量。

通过上述的直接在单孔的管道处安装单独的流量计的方式，相对于现有技术中的“减法”测量方式，由于可以对单孔的流量进行直接测量，避免了减法方式所带来的多因素的影响，提高了单孔测量参数的精确度。此外，还可以在瓦斯流动中进行实时的流量测量，大大提高了单孔监测的能力。此外，该方法由于不再使用减法测量方式，因此，不需要再更改相关的安全监控系统的软件，实施方便简单，成本低。

进一步的，上述的流量计21可以为旋进漩涡式流量计。该旋进漩涡式流量计可以同时测得单孔的瓦斯流量、温度和压力等参数。其与单孔的管道同轴安装，且可以任意角度安装，需要保证瓦斯的流向应与流量计上标识的流向一致。此外，为了不影响瓦斯的正常输送和便于维护，可以安装旁通管道。例如，可以参见图3，图3为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中所采用的旋进漩涡流量计的结构示意图。该旋进漩涡式流量计可以适用于低流速、小流量的单孔，使得单孔瓦斯流量的测量更加精确。

具体的，其可以包括起漩器24、壳体25、流量计积算仪26、压电晶体传感头27、温度传感头28、压力传感头29和消漩器30。所述温度传感头28、压力传感头29设置于壳体25上，且与该旋进漩涡流量计的流体通道相通。其原理大致为，当沿着轴向的流体例如瓦斯由流量计的入口进入时，在起漩器24的作用下，被强制围绕中心线旋转，产生漩涡流；漩涡流沿壳体25到达收缩段突然节流加速；当通过扩散段时，漩涡中心沿一锥形螺旋线进动。此时，由两个压电晶体传感头27检测到的漩涡流进动频率信号经前置电路放大、滤波、整形后转换为两路与流速成正比的脉冲信号，经流量计积算仪26中处理电路进行相位的比较和判断，并剔除外来干扰信号后，与温度传感头28、压力传感头29检测到的信号一起送入流量计积算仪26进行运算处理，并把流体的体积流量和总量直接显示于LCD屏上。消漩器30固定在出口段，可以消除漩涡流。上述的旋进漩涡流量计安装方便，其对环境条件的限制少，能自动、准确地检测瓦斯的温度、压力和流量值，并直接显示和上传标准状态下(Pb＝101.325kPa，Tb＝293.15K)的瓦斯体积累积量。

通过使用旋进漩涡式流量计，不仅提高了数据的测量准确度，而且相对于现有技术中的减法式测量方法，该流量计可以同时测得单孔的多项参数，例如，可以测得单孔的流量、温度和压力等，安全监控能力提高。

进一步的，在本实施例的煤矿抽采单孔监测方法中，还可以在单孔处增设安装一甲烷传感器31(参见图2)，例如，该甲烷传感器31可以为一高浓甲烷传感器，其中，甲烷传感器按测量范围可分为低浓(0-4％)和高浓(0-100％)两种，该处采用的可以为测量范围为(0-100％)的高浓甲烷传感器。其可以用于测量所述单孔处的瓦斯浓度。该甲烷传感器31在具体安装时，可以通过导气管与单孔安装，即导气管的一端连接甲烷传感器31，另一端连接单孔管道。该导气管的设置可以使得单孔管道处的瓦斯顺利进入甲烷传感器31。

此外，还可以通过该导气管上的测量孔对甲烷传感器31进行校准。例如，可以通过所述导气管上的测量孔抽取部分瓦斯，并对所述瓦斯进行检测得到检测瓦斯浓度。将所述检测瓦斯浓度与所述甲烷传感器测得的瓦斯浓度进行比较，并在不一致时，对所述甲烷传感器进行校准。该步骤可以保证甲烷传感器具有较高的测量精度。

进一步的，在将所述流量计的电源线和信号线接入煤矿安全监控系统之后，可以在所述煤矿安全监控系统的进行测点配置，测得单孔的各项参数。此外，还可以利用煤矿安全监控系统的瓦斯抽采软件计算得到单孔的瞬时纯量、累计纯量和累计混合量等参数。其中，瞬时纯量＝混合流量*单孔高浓；累计纯量＝瞬时纯量*软件运行时间；使得该系统可以显示并监控单孔的各项参数。

本实施例的煤矿抽采单孔监测方法，经过上述步骤，可以对单孔的各项参数进行自动计量，并可以得到单孔的浓度、压力、温度、瞬时混合流量、瞬时纯量、累计纯量和累计混合量等参数。其中，瞬时混合流量的单位是m³/min，也就是每分钟流量计的混合气体体积量，例如，以一实际应用实施为例。采用本实施例的方法得到了矿场其中一个单孔的各参数的变化，参见图4-图6，图4为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中所测得的单孔流量数据表界面图，图5为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中所测得的单孔浓度数据表界面图，图6为本发明煤矿抽采单孔监测方法实施例中所测得的各参数曲线界面图。通过采用本实施例的方法，可以得到单孔参数的实时数据和实时曲线，大大提高了单孔的监测水平，而这些是减法测量方式所不能够测得的。

本实施例的煤矿抽采单孔监测方法，通过将流量计安装到瓦斯管的单孔处，对单孔处的流量进行单独测量，解决了现有技术中的单孔测量数据精度较低的缺陷，提高单孔测量精度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种煤矿抽采单孔监测方法，其特征在于，包括：

将流量计安装到瓦斯管的单孔处；

将所述流量计的电源线和信号线接入煤矿安全监控系统；并打开流量计开关开始测量。

2.根据权利要求1所述的煤矿抽采单孔监测方法，其特征在于，所述流量计为旋进漩涡式流量计。

3.根据权利要求2所述的煤矿抽采单孔监测方法，其特征在于，还包括：将甲烷传感器安装到所述瓦斯管的单孔处，所述甲烷传感器用于测量所述单孔处的瓦斯浓度。

4.根据权利要求3所述的煤矿抽采单孔监测方法，其特征在于，所述将甲烷传感器安装到所述瓦斯管的单孔处为：

通过导气管将所述甲烷传感器与所述单孔安装在一起。

5.根据权利要求4所述的煤矿抽采单孔监测方法，其特征在于，还包括：

通过所述导气管上的测量孔抽取部分瓦斯，并对所述瓦斯进行检测得到检测瓦斯浓度；

将所述检测瓦斯浓度与所述甲烷传感器测得的瓦斯浓度进行比较，并在不一致时，对所述甲烷传感器进行校准。