郝晉輝

（山西汾西礦業(yè)集團(tuán) 雙柳煤礦，山西 柳林033300）

1 概述

某礦使用的KJ91N（A）煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是一套集環(huán)境安全、生產(chǎn)監(jiān)控、信息管理、瓦斯抽放等多種子系統(tǒng)的大型綜合煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，能夠匹配各種類型瓦斯計(jì)量裝置。目前某礦主要使用的計(jì)量裝置有WYS多參數(shù)儀、V錐流量計(jì)、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)、質(zhì)量式流量傳感器。無論選擇何種計(jì)量裝置都必須輸出瓦斯?jié)舛取囟?、?fù)壓、流量四個(gè)參數(shù)進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行瓦斯抽采量的累計(jì)，所有抽采量的計(jì)算統(tǒng)一用大氣壓為101.325kPa、溫度為20°C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的數(shù)值。

2 幾種流量計(jì)的性能對比

抽采自動(dòng)計(jì)量表置性能對比見表1。

表1 某礦抽采自動(dòng)計(jì)量裝置性能分析對比

3 自動(dòng)計(jì)量裝置的選型和使用

抽采泵站干管、高抽巷使用WYS多參數(shù)儀，某礦目前使用WYS多參數(shù)儀共計(jì)10套，標(biāo)況混合量范圍在40～230m3／min，計(jì)量效果穩(wěn)定可靠。

順層孔、底抽巷穿層鉆孔、井巷揭煤巷道瓦斯抽采，單孔抽采效果考察使用旋進(jìn)漩渦流量計(jì)：某礦目前使用旋進(jìn)漩渦流量計(jì)共計(jì)22臺(tái)，單孔考察在1432（1）運(yùn)順23＃鉆孔的應(yīng)用，測量標(biāo)況混合量在0.01～0.16m3／min，效果穩(wěn)定可靠；順層鉆孔抽采全部使用DN250的旋進(jìn)漩渦流量計(jì)，部分井巷揭煤巷道瓦斯抽采計(jì)量使用DN250的旋進(jìn)漩渦流量計(jì)，測量標(biāo)況混合量在1.5～42m3／min，效果穩(wěn)定可靠；底抽巷穿層鉆孔分單元評價(jià)全部采用DN200的旋進(jìn)漩渦流量計(jì)，測量標(biāo)況混合量在0.7～20m3／min，效果穩(wěn)定可靠。

井巷揭煤、工作面上隅角抽采使用V錐流量計(jì)：某礦目前使用V錐流量計(jì)共計(jì)2臺(tái)，1臺(tái)用于1252（1）綜采工作面上隅角抽采計(jì)量，測量標(biāo)況混合量在100～160m3／min，效果穩(wěn)定可靠；1臺(tái)用于西二11－2回風(fēng)巷揭煤瓦斯抽采計(jì)量；測量標(biāo)況混合量在0.18～5.3m3／min，效果穩(wěn)定可靠。

小流量、大管徑的抽采管道使用質(zhì)量式流量傳感器：某礦使用質(zhì)量式流量傳感器共計(jì)2臺(tái)，用于1432（1）底抽巷和1242（1）底抽巷總管道瓦斯抽采計(jì)量，測量標(biāo)況混合量在1.2～20m3／min，效果穩(wěn)定可靠。

這種測量效果，使用V錐流量計(jì)或是旋進(jìn)漩渦流量計(jì)同樣可以達(dá)到，至于選用質(zhì)量式流量傳感器，主要原因在于壓損的問題，前期在1131（3）軌、運(yùn)順底抽巷使用過程中，一趟DN250的抽采管同時(shí)使用3套旋進(jìn)漩渦流量計(jì)，最遠(yuǎn)端抽采負(fù)壓損失將近8kPa；然而渦街流量計(jì)在流體流量低于20m3／min時(shí)不能正常穩(wěn)定工作。

同時(shí)在使用質(zhì)量式流量傳感器，做了創(chuàng)新，將原來的單體顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榉煮w顯示，配以獨(dú)立的壓力、溫度、濃度、一氧化碳傳感器（高抽巷或延空掘進(jìn)時(shí)增加），用設(shè)計(jì)的大牌板固定，既直觀又美觀。

4 自動(dòng)計(jì)量裝置常見故障及處理方法

4.1 管道甲烷傳感器的常見故障及處理

管道甲烷傳感器濾水裝置易受管道內(nèi)水及煤渣、巖渣的堵塞，測量值不變化或是測量值與實(shí)際值偏差較大都經(jīng)常出現(xiàn)。

處理方法：

（1）避免將計(jì)量裝置安裝在管路的低洼處，可以讓管路有一定的坡度，水不會(huì)聚集。

（2）條件好的地方，比如地面泵站，可以甩掉濾水裝置，直接將測量元件接觸流體，在地面泵站已經(jīng)試用，效果很好。

（3）抽采管路合理使用自動(dòng)放水器。

（4）加強(qiáng)現(xiàn)場標(biāo)校及傳感器回零工作。

4.2 旋進(jìn)漩渦流量計(jì)壓力傳感器突然不準(zhǔn)或超量程顯示

抽采管道中條件惡劣，尤其是管路間歇抽采或是不能連續(xù)抽采，旋進(jìn)漩渦傳感器壓力監(jiān)測孔被渣滓堵塞，在1432（1）底抽巷就發(fā)生兩起。

處理方法：

（1）透開被堵塞的壓力測量孔。

（2）旋進(jìn)漩渦傳感器停止使用后，再次使用的時(shí)候，一定要檢查、檢修。

（3）停止抽采的管路，傳感器及時(shí)拆除、清理，避免被腐蝕。

4.3 流量監(jiān)測值顯示為零或不穩(wěn)定

目前幾種流量傳感器都出現(xiàn)過類似情況，原因大致為抽采管路堵塞、流量計(jì)型號不合適、流量計(jì)安裝時(shí)方向裝反等。

處理方法：

（1）選用適合的流量傳感器型號及合適的管徑、尺寸，必要的時(shí)候必須變徑。

（2）查看流量傳感器的方向是否正確，每種流量傳感器都有方向。

（3）信號連接是否正確，尤其是更換部件的時(shí)候。（4）查看流量傳感器是否被管道中異物堵塞。

5 結(jié)語

1）瓦斯管路的敷設(shè)條件、管道中的渣滓物質(zhì)、管路積水等都會(huì)影響抽采自動(dòng)計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性。

2）部分計(jì)量裝置本身影響了抽采管路的抽采負(fù)壓。

3）通過幾種抽采自動(dòng)計(jì)量裝置分析比較，優(yōu)選出質(zhì)量式流量傳感器，該傳感器完全可以勝任不同抽采環(huán)境下的抽采計(jì)量。

〔1〕崔宅玲.旋進(jìn)漩渦流量計(jì)在煤礦瓦斯及煤層氣抽采中的應(yīng)用.2012第十二屆國際煤層氣研討會(huì)論文集.2012.

〔2〕孫繼平 .礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)〔M〕.北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.

〔3〕林柏泉，張建國，著 .礦井瓦斯抽放理論與技術(shù)〔M〕.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1996.

〔4〕余曉冬 .旋進(jìn)型旋渦質(zhì)量流量計(jì)工作原理及應(yīng)用〔J〕.計(jì)量技術(shù)，2006（03）.

〔5〕張文君 .梨園壩煤礦瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)〔D〕.重慶：重慶大學(xué)，2012.

〔6〕賈愛芳 .煤礦瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究〔D〕.阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2012.