[發明專利]一種瓦斯流量測量系統及方法

在審

• 申請號: 202010636676.5
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111622741A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 劉朝富;任梅青;鐘陵南;劉剛;陳仁;王偉;吳斌;黃勇
• 申請（專利權）人: 重慶能投渝新能源有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21F7/00
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 鄭勇

本發明公開了一種瓦斯流量測量系統及方法，可以準確測得單鉆孔的瓦斯流量，準確判定抽采效果。包括：輸氣管道；雙通路球形閥門，所述雙通路球形閥門包括殼體、芯體，殼體的兩側分別為進氣端、出氣端，芯體上設有主通道，當球形閥門處于主通路開啟狀態時，殼體的進氣端、出氣端與芯體的主通道連通；芯體上設有兩旁通道，殼體上設有兩旁通連接孔，當球形閥門處于主通路關閉狀態時，殼體的進氣端、出氣端與芯體的主通道隔斷，兩旁通道的一端與殼體的進氣端、出氣端連通，兩旁通道的另一端分別與對應的旁通連接孔連通；光干涉式瓦斯檢測儀，用于測得輸氣管道內的瓦斯濃度；玻璃轉子流量計用于測得輸氣管道內的混合氣體流量。

技術領域

本發明涉及煤礦瓦斯抽采技術領域，特別是涉及一種瓦斯流量測量系統及方法。

背景技術

煤礦瓦斯抽采是礦井災害治理的主要內容，瓦斯抽采效果與瓦斯治理效果正相關。

瓦斯抽采的方法(特別是在突出危險嚴重的煤層及區域)，一般是先平行于煤層開掘巖石抽放巷，在抽放巷施工垂直于煤層走向的鉆孔，在鉆孔內預埋抽采管，并與礦井抽采系統(安裝于抽放巷內)聯接，利用地面泵房抽放泵負壓抽采瓦斯。

對于抽采管主干管道的計量方法，一般有兩種。一是人工觀測，在管道上安設孔板流量計，定時測定孔板兩端壓差，計算管道中的混合流量。用抽氣筒吸出混合氣體并送入光干涉瓦斯檢測儀，測定瓦斯濃度，計算出純流量，根據時間間隔計算出每次觀測時間的累計量。二是監控系統連續監測，其缺點是觀測數據誤差大，設備造價高，無法應用于單孔。

對于每一個鉆孔的抽采管，因數量太多，一般都未進行觀測，因此難以準確分析每一區域的抽采效果。有特殊要求的鉆孔，一般安設孔板流量計或使用便攜式多參數儀進行測量。但孔板流量計的壓差一般在0～10Pa，很難測準。而便攜式多參數儀故障多，誤差大(過大的誤差還容易發現，不太大的誤差不易發現，但經過1～3年的測量時段，累計誤差很大)，價格高(單臺4 萬元)。

因為管道內負壓較大，傳統的測濃度方法費時費力，且因為抽氣筒容積小、抽拉次數不夠，氣密性差等原因，測量結果偏小、誤差較大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種瓦斯流量測量系統及方法，本發明可以準確測得單鉆孔的瓦斯流量，準確判定抽采效果。

本發明的目的是這樣實現的：

一種瓦斯流量測量系統，包括：

輸氣管道，用于輸送抽采的混合氣體；

雙通路球形閥門，所述雙通路球形閥門包括殼體、芯體，所述殼體的兩側分別為進氣端、出氣端，用于與輸氣管道連接，所述芯體上設有主通道和兩個旁通道，所述殼體上對應兩旁通道設有兩旁通連接孔，當球形閥門處于主通路開啟狀態時，主通道與殼體的進氣端、出氣端連通，旁通道與殼體的進氣端、出氣端以及兩旁通連接孔斷開；當球形閥門處于主通路關閉狀態時，主通道與殼體的進氣端、出氣端斷開，旁通道與殼體的進氣端、出氣端以及兩旁通連接孔連通；

光干涉式瓦斯檢測儀，所述光干涉式瓦斯檢測儀具有進氣管、出氣管，所述進氣管、出氣管上分別設有開關閥門，進氣管、出氣管的外接端用于與雙通路球形閥門的對應旁通連接孔連接，測得輸氣管道內的瓦斯濃度；

玻璃轉子流量計，玻璃轉子流量計具有進氣口、出氣口，進氣口、出氣口用于與雙通路球形閥門的對應旁通連接孔連接，測得輸氣管道內的混合氣體流量。

優選地，所述干涉式瓦斯檢測儀具有氣壓補償器、氣壓平衡管，所述氣壓補償器包括儲氣筒，滑動配合在儲氣筒內的活塞，以及，固定在活塞上的抽拉桿，所述抽拉桿延伸出所述儲氣筒的一端，用于手動抽拉，所述儲氣筒的另一端設置端壁，端壁、活塞之間形成儲氣空間，所述端壁上設置氣管與所述進氣管連接，使儲氣空間與進氣管連通；所述氣壓平衡管的一端與瓦斯氣室連通，另一端與標準氣室連通，所述氣壓平衡管的中部隔設有彈性膜，用于平衡氣壓平衡管兩端的壓力。