CN111119979A - 小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统，属于煤矿瓦斯开采技术领域；本系统能够增强单孔计量系统的排水除渣效果，实现低流量钻孔的精确计量；技术方案为：本系统包括相互连通的抽采主管和抽采支管，抽采支管上设有测量管路，用在抽采流量在0.001～0.1m3/min的低流量瓦斯测量，测量管路包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、排水除渣器和流量计，第三阀门设置在抽采支路上，位于第一阀门和第二阀门之间，当第三阀门关闭后，抽采支管中的瓦斯、水、煤渣混合物通过管道依序经过第一阀门和排水除渣器后，从排水除渣器出口流出瓦斯混合气经过流量计的测量后，再通过管道经过第二阀门流入到抽采支管中。
Description
技术领域
本发明小流量抽采钻孔精确测量系统，属于煤矿瓦斯开采技术领域。
背景技术
目前，煤矿井下瓦斯抽采管路已经实现电子化自动监测计量，管路流量大，误差小。对于瓦斯单孔流量在0.1m3/min以上的钻孔，单孔计量一般用孔板流量计连接便携式测量仪器测定，也可以通过采用均值法，通过自动计量系统测量一个大单元的数据，求得单孔流量数据。但是对于低流量瓦斯需重点监控的单个钻孔即抽采混量在0.001～0.1m3/min，现有的电子仪器均存在误差大的现象。使用机械式流量表直接计量，受钻孔涌水、煤渣等影响大，导致机械式流量表失效。因此需要合理的单孔排水除渣及计量系统，增强抽采钻孔的排水除渣，实现瓦斯的精确计量。
发明内容
本发明小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统，克服了现有技术存在的不足，增强单孔计量系统的排水除渣效果，实现低流量钻孔的精确计量。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统，包括相互连通的抽采主管和抽采支管，抽采支管上设有测量管路，用在抽采流量在0.001～0.1m3/min的低流量瓦斯测量，测量管路包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、排水除渣器和流量计，第三阀门设置在抽采支路上，位于第一阀门和第二阀门之间，当第三阀门关闭后，抽采支管中的瓦斯、水、煤渣混合物通过管道依序经过第一阀门和排水除渣器后，从排水除渣器出口流出瓦斯混合气经过流量计的测量后，再通过管道经过第二阀门流入到抽采支管中。
进一步，所述排水除渣器包括筒体及其内部安装的旋流器和浮子系统，所述排水除渣器出口设置在筒体的顶部，筒体的上方设有旋流器入口和进气口，进气口内设有进气口逆止阀，筒体的下方设有排水除渣口，排水除渣口内设有排水除渣口逆止阀，旋流器用于将所述瓦斯、水、煤渣混合物分离为瓦斯和水、煤渣混合物，浮子系统用于通过筒体内液位的升降开闭进气口逆止阀和排水除渣口逆止阀。
进一步，所述流量计为机械式流量计，测量误差小于等于0.001m3/min。
进一步，所述浮子系统包括堵塞、滑杆、导轨和浮子，滑杆垂直设置在所述排水除渣器出口的下方，滑杆的顶部与堵塞固定相连，滑杆的底部与浮子固定相连，导轨和浮子与滑杆活动相连，当所述筒体内充满水时，堵塞能够密闭所述排水除渣器出口。
进一步，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门均为手动阀。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明测量系统提高了管路中的排水除渣效果，避免了流量计受水、煤渣的影响，能够保证长时间对钻孔瓦斯抽采量计量，实现机械式流量表对低流量钻孔瓦斯的定时和长时间的精确计量，测量精确可以到达0.001m3/min。
附图说明
图1为本发明实施例提供的小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的排水除渣器的结构示意图。
图3为图2中的A-A处的剖视图。
图4为排水除渣器集水的工作示意图。
图中，1-第一阀门，2-第二阀门，3-第三阀门，4-排水除渣器，5-旋流器，6-堵塞，7-滑杆，8-导轨，9-浮子，10-旋流器入口，11-排水除渣器出口，12-进气口逆止阀，13-排水除渣口逆止阀，14-支架，15-旋流器底口，16-旋流器溢口，17-抽采主管，18-流量计，19-抽采支管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1、图2所示，本发明一种小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统，包括相互连通的抽采主管17和抽采支管19，抽采支管19上设有测量管路，用在抽采流量在0.001～0.1m3/min的低流量瓦斯测量，测量管路包括第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、排水除渣器4和流量计18，第三阀门3设置在抽采支路19上，位于第一阀门1和第二阀门2之间，当第三阀门3关闭后，抽采支管19中的瓦斯、水、煤渣混合物通过管道依序经过第一阀门2和排水除渣器4后，从排水除渣器出口11流出瓦斯混合气经过流量计18的测量后，再通过管道经过第二阀门2流入到抽采支管17中。流量计18为机械式流量计，测量误差小于等于0.001m3/min，安装高度高于排水除渣器4的顶部的高度。第一阀门1、第二阀门2和第三阀门3均为手动阀。
排水除渣器4包括筒体及其内部安装的旋流器5和浮子系统，排水除渣器出口11设置在筒体的顶部，筒体的上方设有旋流器入口10和进气口，进气口内设有进气口逆止阀12，筒体的下方设有排水除渣口，排水除渣口内设有排水除渣口逆止阀13，旋流器5用于将瓦斯、水、煤渣混合物分离为瓦斯和水、煤渣混合物，浮子系统用于通过筒体内液位的升降开闭进气口逆止阀12和排水除渣口逆止阀13。
如图2、图3所示，浮子系统包括堵塞6、滑杆7、导轨8和浮子9，滑杆7垂直设置在排水除渣器出口11的下方，滑杆7的顶部与堵塞6固定相连，滑杆7的底部与浮子9固定相连，导轨8和浮子9与滑杆7活动相连。如图4所示，正常抽采时，排水除渣器内形成负压，当排水除渣器4中集存的水位上升时，滑杆7和浮子9随着上浮，直至堵塞6堵住排水除渣器出口11，隔绝负压。外部空气通过进气口逆止阀12进入排水除渣器4内，排水除渣口逆止阀13打开并开始排水除渣。液面下降一定高度后，堵塞6下沉，负压产生，进气口逆止阀12、排水除渣口逆止阀13关闭，抽放系统正常工作。如此往复工作。
旋流器5上设有旋流器底口15和旋流器溢口16，当瓦斯、水、煤渣混合物在负压作用下进入旋流器5后，沿螺旋向下运动，水、煤渣的密度大，通旋流器底口15排出，瓦斯混合气体密度小，从旋流器溢口16排出并通过流量计18进入抽采支管19，再进入抽采主管17。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (5)
1.一种小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统，包括相互连通的抽采主管（17）和抽采支管（19），抽采支管（19）上设有测量管路，其特征在于用在抽采流量在0.001～0.1m3/min的低流量瓦斯测量，测量管路包括第一阀门（1）、第二阀门（2）、第三阀门（3）、排水除渣器（4）和流量计（18），第三阀门（3）设置在抽采支路（19）上，位于第一阀门（1）和第二阀门（2）之间，当第三阀门（3）关闭后，抽采支管（19）中的瓦斯、水、煤渣混合物通过管道依序经过第一阀门（2）和排水除渣器（4）后，从排水除渣器出口（11）流出瓦斯混合气经过流量计（18）的测量后，再通过管道经过第二阀门（2）流入到抽采支管（17）中。
2.根据权利要求1所述的小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统，其特征在于：所述排水除渣器（4）包括筒体及其内部安装的旋流器（5）和浮子系统，所述排水除渣器出口（11）设置在筒体的顶部，筒体的上方设有旋流器入口（10）和进气口，进气口内设有进气口逆止阀（12），筒体的下方设有排水除渣口，排水除渣口内设有排水除渣口逆止阀（13），旋流器（5）用于将所述瓦斯、水、煤渣混合物分离为瓦斯和水、煤渣混合物，浮子系统用于通过筒体内液位的升降开闭进气口逆止阀（12）和排水除渣口逆止阀（13）。
3.根据权利要求1所述的小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统，其特征在于：所述流量计（18）为机械式流量计，测量误差小于等于0.001m3/min。
4.根据权利要求2所述的小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统，其特征在于：所述浮子系统包括堵塞（6）、滑杆（7）、导轨（8）和浮子（9），滑杆（7）垂直设置在所述排水除渣器出口（11）的下方，滑杆（7）的顶部与堵塞（6）固定相连，滑杆（7）的底部与浮子（9）固定相连，导轨（8）和浮子（9）与滑杆（7）活动相连，当所述筒体内充满水时，堵塞（6）能够密闭所述排水除渣器出口（11）。
5.根据权利要求1所述的小流量瓦斯抽采钻孔精确测量系统，其特征在于：所述第一阀门（1）、所述第二阀门（2）和所述第三阀门（3）均为手动阀。
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