煤矿抽放瓦斯利用孔板流量计

孔板压差h ∆=60mmH 2O=588Pa,管内浓度X=17.5%，测得大气压p=89.3kpa,瓦斯管内负压350 mmHg=46.7 kpa,管内温度t=23℃,求混合量Q 混标和纯瓦斯量Q 纯。

混合量及纯量计算Q 混标=h b k ∆***8.91*ζp *ζT 8.91=0.319K —孔板系数 =10.615b —瓦斯浓度校正系数 =x *00446.011-=5.17*00446.011-=1.0415x —混合气体中瓦斯浓度，17.5%；h ∆—在孔板前后端所测之压差，588Pa ；h ∆=588=24.2478ζp —压力校正系数；=325.101/7.463.89）（-=0.6484 ζT —温度校正系数；=)23273/(293+=0.9949Q 混标=h b k ∆***8.91*ζp *ζT=0.319*10.615*1.0415*24.2487*0.6484*0.9949=55.17m 3/minQ 纯= Q 混标 CH 4=55.17*17.5%=9.65m 3/min压力单位转换1mmH 2O ＝9.8Pa1mmHg ＝13.6 mmH 2O1mmHg ＝133.28 Pa孔板压差h ∆=60mmH 2O=588Pa,管内浓度X=17.5%，测得大气压p=89.3kpa,瓦斯管内负压350 mmHg=46.7 kpa,管内温度t=23℃,求混合量Q 混标和纯瓦斯量Q 纯。

混合量及纯量计算Q 混标=h b k ∆***8.91*ζp *ζT 8.91=0.319K —孔板系数 =10.615b —瓦斯浓度校正系数 =x *00446.011-=5.17*00446.011-=1.0415x —混合气体中瓦斯浓度，17.5%；h ∆—在孔板前后端所测之压差，588Pa ；h ∆=588=24.2478ζp —压力校正系数；=325.101/7.463.89）（-=0.6484 ζT —温度校正系数；=)23273/(293+=0.9949Q 混标=h b k ∆***8.91*ζp *ζT=0.319*10.615*1.0415*24.2487*0.6484*0.9949=55.17m 3/minQ 纯= Q 混标 CH 4=55.17*17.5%=9.65m 3/min抽放量标准换算Q 标=05.10*101325*)23273(20273*4670089300***++-=）（）（测标标Q p T T p =4.18 m 3/min;Q 标——标准状态下的抽放瓦斯量，m 3/min;Q 测——测定的抽放瓦斯量，m 3/minP ——测定时管道内气体压力， PaT ——测定时管道内气体绝对温度，k T=273+tt=测定时管道内气体摄氏温度p 标——标准状态下的绝对压力，PaT 标——标准状态下的绝对温度，k T 标=273+20压力单位转换1mmH 2O ＝9.8Pa 1mmHg ＝13.6 mmH 2O 1mmHg ＝133.28 Pa。

煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站产品详情
山东中运智能机械有限公司（烟台分公司）提供的煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站可用于矿井局部的、临时的瓦斯抽放以及抽放防突，以弥补矿井地面抽放系统抽放范围和能力的不足，还可作为地方中小型矿井瓦斯抽放的主要设备。

煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站工作原理
煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站由防爆电机带动水环式真空泵叶轮转动，产生吸、排气效应，达到抽气目的。

由孔板流量计、高沼传感器监测抽放管路瓦斯浓度并通过计算得出抽放瓦斯纯量；低沼传感器监测泵站运行环境瓦斯浓度，供水传感器对泵站的供水进行监测控制，当供水量小于规定供水量或泵站运行环境瓦斯浓度超过有关规程规定的安全值时，由瓦斯断电仪控制实现泵站的自动断电。

煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站产品组成
ZWY型煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站（以下简称泵站）是用于煤矿井下抽放瓦斯以减少局部瓦斯涌出量、防治煤与瓦斯突出的一种专用安全装备。

主要由水环式真空泵、隔爆型三相异步电动机（以下简称防爆电机）、汽水分离器、监测监控系统以及基架等部分组成。

监测监控系统主要包括：KG9701A型低浓度甲烷传感器（以下简称低沼传感器）、GUY矿用本安型供水
传感器（以下简称供水传感器）、GJT100S输气管道用高低浓度甲烷传感器（以下简称高沼传感器）、KFD-4型矿用隔爆兼本质安全型控制器（以下简称瓦斯断电仪）、孔板流量计等。

该产品已出口美国、法国、加拿大、印尼、俄罗斯、越南、澳大利亚、韩国、伊朗等多个国家，获得客户的一致好评。

专利名称：一种煤矿瓦斯抽采管道用孔板流量计自动控制监测装置
专利类型：发明专利
发明人：李克相,谭家贵,赵庆卫,张茂元,郭建忠,赵东方,杨万海,刘自兵
申请号：CN202111233148.6
申请日：20211022
公开号：CN114000913A
公开日：
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种煤矿瓦斯抽采管道用孔板流量计自动控制监测装置，包括安装于瓦斯抽采管路上的激光甲烷传感器、三参数传感器和安装于旁通管路上的气动蝶阀装置。

本发明的装置上包括流量检测所使用的所有传感器，和气动阀门自动控制装置，均具备“智能通讯接口”，可实现检测数据的实时传输，和可通过远程控制功能，通过各传感器检测数据上传至地面“中心计算机”，旁通阀的开闭周期可以在“中心计算机”软件上人为“设定”，旁通阀打开时作为运行方式，不采集数据。

旁通阀关闭时采集开闭压差数据，作为定时周期时间段的有效数据，并将采集的有效数据自动代入软件计算出需要的瓦斯纯量和瓦斯累积量，从而实现远程自动控制检测。

申请人：华能云南滇东能源有限责任公司
地址：655508 云南省曲靖市富源县黄泥河
国籍：CN
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附录E附录E1.1孔板流量计测定瓦斯流量1.测定要求⑴测定前检查测定仪表，确认完好、灵敏，方可投入测定。

⑵测定仪表与检测管连通，接头不得漏气，仪表显示值稳定后方可读数、记录。

⑶一个测点一次测2～3组数据，取其平均值纳入计算。

⑷光学瓦斯仪测定瓦斯浓度，必须在测点气压状态下读数。

⑸测定温度时，温度计必须插入管内。

⑹测定管堵塞，必须处理后才能测定。

2.计算公式公式一：Q混=1．718×10-2K1））（（tc．－Ph2734481（m3/min）Q纯= Q混×C （m3/min）Q混-矿井标准状态下混合瓦斯流量（m3/min）K1-孔板实际流量特性系数，查表确定；见附表；K 1=189．76amD2a-标准孔板流量系数，查表确定；见附表；m-孔板中心与抽放管截面比，m=d2/D2d-孔板中心直径，m；D-抽放管直径，m；P-孔板进气端绝对静压力，Pah-孔板前后端测点之间压差，PaC-管内瓦斯浓度，%t-管内气体温度，℃Q纯-矿井标准状态下纯瓦斯流量（m3/min）公式二：Q混=3．51×10-2K2）（C．C．Ph-+12931716（m3/min）Q纯= Q混×C （m3/min）Q混-矿井标准状态下混合瓦斯流量（m3/min）K2-孔板特性系数；K 2=nBS孔2g×60n-孔板校正系数，一般取1；B-孔板收缩系数，d/D=0．5时，取0．625S孔-孔板中心孔面积，m2；g –重力加速度，9．8m/s2；P-孔板测定管处绝对静压力，mmHgh-孔板压差，mmH2OC-管内瓦斯浓度，%Q纯-矿井标准状态下纯瓦斯流量（m3/min）3、主要单位换算：1毫米汞柱（mmHg）=133．322 Pa1毫米水柱（mmH2O）=9．80665 Pa1千克每平方厘米（㎏f/㎝2）=9．80665×104 Pa1标准大气压（atm ）=1．03125×105 Pa附录E1.2：皮托管测定瓦斯流量1.测定要求⑴测定前检查皮托管全压（+）静压（-）气路，确认畅通，方可投入测定。

孔板流量计的测定与计算在孔板流量计的前后端测出压差后可按以下两种方法进行计算；（一）、可按公式计算出瓦斯流量。

计算公式：Q混=Kb(Δh)1/2δpδT（1）Q纯= Q混X式中：Q混——抽放的瓦斯混合量，m3/min；Q纯——抽放的瓦斯纯量，m3/min；K——实际孔板流量特性系数，计算见（2）式；b——瓦斯浓度校正系数，计算见（3）式；δp——气压校正系数，计算见（4）式；δT——温度校正系数，计算见（5）式；Δh——在孔板前后端所测之压差，mmH2O；X——混合气体中瓦斯浓度，%。

K=189.76a0mD2（2）式中：a0——标准孔板流量系数；m=（d1/D）2m——截面比；D——管道直径，米；d1——孔板直径，米；b=[1/（1－0.00446X）]1/2（3）δp=（P T/760）1/2（4）式中：P T——孔板上风端测得的绝对压力，mmHg；P T=测定当地压力（mmHg）+[该点管内正压（正）或负压（负）（mmH2O）]/13.6 760——标准大气压，mmHg；δT=293°/（273°+t°）1/2 （5）式中：t°——瓦斯管内测点温度，℃；293°——标准绝对温度，℃；四寸管路d1=49.50mmD=98.28mm则：m=0.2536查（表一）得a0=0.6327K=0.3001六寸管路d1=74.68mmD=151.20mm则：m=0.2439查（表一）得a0=0.6294K=0.6718（二）、在计算过程中为加快计算速度，可把公式中的各项数值表格化，查表得出b、δp、δT。

瓦斯浓度校正系数b值表二；瓦斯浓度(%)0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1.001.0241.0481.0741.1031.1341.1681.2061.241.0021.0261.051.0771.1061.1371.1721.211.251.0041.0281.0531.081.1091.1411.1761.2141.251.0071.0311.0561.0821.1131.1441.1791.221.261.0091.0321.0581.0851.1161.1481.1821.2221.261.0111.0351.061.0881.1191.1511.1861.2251.261.0141.0381.0631.0911.1221.1541.191.2291.271.00161.0401.0661.0951.1251.1581.1941.2341.2781.3281.0191.0431.0681.0971.1281.1621.1981.2381.281.0211.0451.0711.101.1311.1641.2021.2431.287 1.29 2 1.34 411.29761.3021.30831.31391.31841.32431.33471.339 气压校正系数δp值表三；压力(mmHg) δp压力(mmHg)δp压力(mmHg)δp压力(mmHg)δp压力(mmHg)δp150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 0.4440.4520.4580.4660.4720.482902953003053103153203253303353400.6170.6230.6290.6330.6390.6430.6490.6540.6590.6630.6694304354404454504554604654704754800.7520.7560.7610.7650.7690.7740.7780.7820.7860.7910.7945705755805855905956006056106156200.8660.8700.8740.8780.8810.8860.8890.8920.8960.9000.9037107157207257307357407457507557600.9670.9700.9730.9770.9800.9840.9870.9900.9930.9971.000205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280 2850.4880.4930.500.5060.5130.5190.5250.5320.5380.5440.553453503553603653703753803853903954004054104154204250.6740.6780.6830.6890.6930.6980.7020.7070.7120.7160.7200.7250.7290.7340.7390.7430.7484854904955005055105155205255305355405455505555605650.7990.8030.8070.8110.8150.8190.8230.8270.8310.8350.8390.8430.8470.8500.8540,8580.8626256306356406456506556606656706756806856906957007050.9070.9100.9140.9180.9220.9250.9280.9320.9350.9390.9420.9460.9490.9530.9560.9600.9637657707757807857907958008058108158208258308358408451.0031.0061.0091.0131.0161.0191.0231.0261.0291.0311.0341.0371.0401.0431.0471.0501.0530.55 6 0.56 2 0.56 8 0.57 4 0.57 9 0.58 5 0.59 0 0.59 6 0.60 1 0.60 7 0.61温度校正系数δT值表四；温度℃0 1 2 3 4 5 6 7 8 9403020 10 0 -0 -1 0 -2 0 -3 0 -4 0 0．9680．9831．0001．0171．0351．0351．0561．0761．0981．1220．9660．9820．9981．0161．0341．0371．0581．0781．0991．1230．9640．9800．9971．0141．0331．0391．0591．0801．1031．1260．9630．9790．9951．0121．0321．0411．0611．0831．1051．1290．9610．9770．9931．0101．0291．0431．0631．0851．1081．1310．9600．9750．9921．0081．0271．0451．0661．0861．1091．1330．9580．9740．9901．0071．0251．0471．0681．0891．1151．1390．9570．9720．9881．0051．0231．0491．0701．0911．1151．1390．9550．9710．9871．0031．0211．0521．0721．0941．1171．1410．9540．9690．9851．0011．0191．0541．0741．0951．1191．143例题：某钻场瓦斯支管路D=25.4mm，孔板直径d1=12.7mm，在井下实测，测得压差为30mmH2O，瓦斯浓度30%，测得大气压力1.01×105pa，管内负压0.07Mpa,瓦斯管内温度为20℃，求瓦斯流量？解：由公式Q混=K*b*(Δh)1/2* δp*δT求K值m=(d1/D)1/2=(12.7/25.4) 1/2=0.25查表一得：a0=0.6417 K=0.0190b值查表二得：b=1.074求δp值P T=1.01*105/(9.8*13.6)-0.07*106/(9.8*13.6)=232.6mmHg求δp查表三得：δp=0.556求δT查表四得：δT=0.983则Q混=0.019*1.074*301/2*0.556*0.983=0.061m3/minQ纯= Q混*X=0.061*30%=0.0183 m3/min（举例）YD-2型孔板流量计的应用与计算孔板流量计用以测定瓦斯管路中的瓦斯流量（如下图）。

标准孔板瓦斯混合流量的一般公式为（标准状况下）：
p T Q K b h δδ=∆ 式中：Q ——用标准孔板测定的混合瓦斯流量，m3/min ；
K ——流量校正系数（孔板系数）；
K ＝189.76·a 0·m ·D 2
a 0——标准孔板流量系数；
m ——截面比；
D ——管道直径，m ；
Δh ——在孔板前后端所测之压差，Pa ；
Δp ——压力校正系数；
δT ——温度校正系数；
)T δ
25
p δ= t ——同点的温度，℃；
273——标准绝对温度，K ；
p T ——孔板上风端测得的绝对压力，kPa 。

b ——瓦斯浓度校正系数；
6
b = X ——混合气体中的瓦斯浓度。

（若瓦斯浓度为39％，此处X ＝39） 由上，先计算出混合瓦斯流量Q ，再由下式计算出纯瓦斯流量：
c Q Q X =⨯（此处X ＝0.39）
参考文献：程伟.煤与瓦斯突出危险性预测及防治技术.徐州：中国矿业大学出版社，2003 P151
赵洵众 流体力学与流体机械，北京：煤炭工业出版社，1995，P197。

煤矿瓦斯抽采中旋进漩涡与孔板计量数据误差的分析及防范措施摘要：目前煤矿井下预抽评价单元的瓦斯抽采在自动计量方面主要使用旋进漩涡传感器，但在使用过程中，测得的数据与孔板数据存在差异，且两者之间线性变化不规则一致，为确保计量数据的准确，通过从旋进漩涡自动计量与孔板的原理、影响到旋进漩涡激自动计量与孔板测量数据精确性的外界因素、现场通过校正旋进漩涡激自动计量与孔板的零点、精度、线性的变化关系等多方面进行分析，以提出防范措施，确保计量的准确性。

关键词：旋进漩涡自动计量；孔板计量；数据误差；防范措施一、旋进漩涡自动计量装置与孔板的原理及结构㈠旋进漩涡自动计量装置的原理及结构旋进漩涡自动计量装置属于速度式测量仪表，进入流量计的流体通过漩涡发生器被迫绕着发生体轴剧烈旋转，形成旋涡，当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象，进动频率与被测介质成正比且为线性关系，该数值不受流体物理性质和密度的影响，但压力损失较大，约为涡街流量计的3～4倍。

㈡孔板的原理及结构孔板流量计是最常用的一种利用压差原理测量流量的节流式流量计。

充满管道的流体流经管道内的节流装置，流束将在节流件处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，于是在节流件前后产生静压力差即差压。

流体流速愈大，在节流件前后产生的差压愈大，该差压值与流过的流体流量之间有确定的函数关系。

根据上述的函数关系，通过测量差压值实现对流体流量的测量。

二、影响旋进漩涡自动计量装置与孔板计量的因素㈠影响旋进漩涡自动计量装置的因素1、设备量程的选择：每台设备均有设定好的测量范围，当瓦斯管道内的气体流量低于仪表的流量下限时，气体流速过低，无法检测到流速将无法保证精度，二当流量高于仪表的流量上限时，流量计的压力损失过大，会产生丢脉冲信号、漏计等现场，也无法保证流量的精度。

2、设备的安装：因旋进漩涡自动计量装置的原理特性，一是在安装过程中要确保装置上的浓度传感器、CO传感器、测量孔等密封，防止安装不严密产生漏气对管道内的涡旋流造成影响从而导致数据误差。

孔板-Microsoft-Word-文档孔板流量计抽放管路中的瓦斯流量测定与计算瓦斯量是一种气体，用来测定气体流量的仪表形式和种类较多，但在矿井抽放瓦斯管路中大都使用孔板流量计，其结构如图19。

图19 孔板流量计10.1 参数测定(1)测定孔板上风端的绝对压力(P l),可用真空表(负压表)或U型汞柱计直接测定，并按下式计算：P l＝P a－P (10―1)式中：P l＝――孔板上风端的绝对压力，(mmHg)P a――大气压力，(mmHg)P――表压力或水银柱高差，(mmHg)。

(2)测定管内气体温度(ｔº)，可近视取测量地点温度。

(3)测定孔板前后端压差(Δh)，用U 型水柱计测量。

(4)测定管内瓦斯浓度(x)，气样可用高负压抽气筒采集，见图20。

采用时，抽气筒的进气口和平衡压力口分别通过胶管与孔板前后的气咀相连通，起着平衡负压和保证抽气筒前方压力大于后方压力的作用，因而避免了经活塞漏入空气。

在打气时，瓦斯经气门芯排到高浓度瓦斯检定器中。

图 20 FW-1型高负压瓦斯采样器10.2 流量计算Q ＝Kb T p h δδ⋅⋅∆ (10－2) 式中：Q 流――用标准孔板观测时混合瓦斯流量，m 3/min ； K ――孔板实际流量系数，K ＝189.76a o mD 2 (10－3) a o ――标准孔板流量系数；m ――截面比； m ＝2⎪⎭⎫ ⎝⎛D dD ――管道直径， m ；Δh ――在孔板前后端所测之压差，mmH 2O 。

δT ――温度校正系数； δP ――压力校正系数； δT ＝︒+︒︒t 273293 (10－4)δP ＝760TP (10－5) 式中：t ――同点的温度， ℃； 293――标准绝对温度，℃；P T ――孔板上风端测得的绝对压力，mmHg ； 760――标准大气压，mmHg ； b ――瓦斯浓度校正系数； b ＝标空标γγ＝x 0046.011－ (10－6)γ空标――在760毫米水银柱、20℃时的空气容重，为1.21kg/m 3； γ标――在760毫米水银柱、20℃时的瓦斯容重，为0.668kg/m 3； x ――混合气体中瓦斯浓度，％； 计算纯瓦斯量的公式为：Q 纯＝Q 混X (10－7)为了计算方便，将δT 、δP 、b 、K 分别列入表10－1、10－2、10－3和表10－4中。

标准孔板流量计算表编制及应用摘要：准确测量矿井及井下各地点瓦斯抽放采量对与瓦斯治理以及矿井组织生产有重要的指导意义。

通过编制抽采计量调校计算表，能够快速计算抽采流量，并且大大降低计算误差，从而确保计量准确性和真实性，为矿井安全生产提供了有力保障。

实践证明，该计算方法简单实用，值得推广使用。

关键词：孔板流量计；抽采自动计量装置；调校；误差1 测量原理对于高瓦斯及瓦斯突出矿井，瓦斯是制约矿井安全生产的主要因素，而瓦斯抽采是解决生产过程中矿井绝对瓦斯涌出量大的最有效的方法。

准确测量矿井及井下各地点瓦斯抽采量对矿井组织生产有重要意义。

在煤矿瓦斯抽采流量的测量中使用最广泛的径距取压标准孔板流量计。

图1 标准孔板流量计结构示意图充满管道的流体流经节流装置时，流束将在节流件（孔板）处形成局部收缩，使流速增加，静压力降低，于是在孔板前后产生静压力差（差压）。

流体的流速愈大，孔板前后产生的差压愈大，通过测量差压可以衡量流体流过孔板的流量大小。

这种测量方法是以能量守恒定律和流动连续性方程为基础的。

应用孔板流量计来测定并计算管道内的瓦斯流量时，必须同时测量以下参数:孔板前后的压差值Δh、测量地点的大气压力值、管道内的气体压力值(负压) 、管道内的气体温度t、管道内气体的瓦斯浓度x。

2 常用流量计算方法2.1 标准公式《淮南矿业集团瓦斯抽采管理规范》第二十四条中对于抽采参数计算公式规定，所有抽采量的计算统一用大气压为101.325kPa、温度为20℃标准状态下的数值。

采用孔板流量计调校管道混合流量时采用下列公式计算：式中：Q混——混合流量，m3/minΔh——在孔板前后端所测的压差，mmH2OP——孔板下风端测得的绝对压力，mmHgk——孔板实际流量系数x——管道内的瓦斯浓度，%t——管道混合气的温度，℃2.2 井下常用公式标准公式计算流量虽然计算精确，但计算量大，在实际矿井瓦斯抽放系统中，对流量影响最大的参数为孔板流量计压差，井下常用压差和孔板系数去计算管道混合量。

孔板流量计的测定与计算在孔板流量计的前后端测出压差后可按以下两种方法进行计算；（一）、可按公式计算出瓦斯流量。

计算公式：Q混=Kb(Δh)1/2δpδT（1）Q纯= Q混X式中：Q混——抽放的瓦斯混合量，m3/min；Q纯——抽放的瓦斯纯量，m3/min；K——实际孔板流量特性系数，计算见（2）式；b——瓦斯浓度校正系数，计算见（3）式；δp——气压校正系数，计算见（4）式；δT——温度校正系数，计算见（5）式；Δh——在孔板前后端所测之压差，mmH2O；X——混合气体中瓦斯浓度，%。

K=189.76a0mD2（2）式中：a0——标准孔板流量系数；m=（d1/D）2m——截面比；D——管道直径，米；d1——孔板直径，米；b=[1/（1－0.00446X）]1/2（3）δp=（P T/760）1/2（4）式中：P T——孔板上风端测得的绝对压力，mmHg；P T=测定当地压力（mmHg）+[该点管内正压（正）或负压（负）（mmH2O）]/13.6 760——标准大气压，mmHg；δT=293°/（273°+t°）1/2 （5）式中：t°——瓦斯管内测点温度，℃；293°——标准绝对温度，℃；四寸管路d1=49.50mmD=98.28mm则：m=0.2536查（表一）得a0=0.6327K=0.3001六寸管路d1=74.68mmD=151.20mm则：m=0.2439查（表一）得a0=0.6294K=0.6718（二）、在计算过程中为加快计算速度，可把公式中的各项数值表格化，查表得出b、δp 、δT。

瓦斯浓度校正系数b值表二；瓦斯浓度(%)0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1.0001.0241.0481.0741.1031.1341.1681.2061.2471.2921.3441.0021.0261.0501.0771.1061.1371.1721.2101.2511.2971.0041.0281.0531.0801.1091.1411.1761.2141.2561.3021.0071.0311.0561.0821.1131.1441.1791.2201.2601.3081.0091.0321.0581.0851.1161.1481.1821.2221.2631.3131.0111.0351.0601.0881.1191.1511.1861.2251.2691.3181.0141.0381.0631.0911.1221.1541.1901.2291.2741.3241.00161.0401.0661.0951.1251.1581.1941.2341.2781.3281.0191.0431.0681.0971.1281.1621.1981.2381.2831.3341.0211.0451.0711.1001.1311.1641.2021.2431.2871.339气压校正系数δp值表三；压力(mmHg) δp压力(mmHg)δp压力(mmHg)δp压力(mmHg)δp压力(mmHg)δp150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 0.4440.4520.4580.4660.4720.4800.4880.4930.5000.5060.5130.5190.5250.5320.5380.5440.5500.5560.5620.5680.5740.5792902953003053103153203253303353403453503553603653703753803853903950.6170.6230.6290.6330.6390.6430.6490.6540.6590.6630.6690.6740.6780.6830.6890.6930.6980.7020.7070.7120.7160.7204304354404454504554604654704754804854904955005055105155205255305350.7520.7560.7610.7650.7690.7740.7780.7820.7860.7910.7940.7990.8030.8070.8110.8150.8190.8230.8270.8310.8350.8395705755805855905956006056106156206256306356406456506556606656706750.8660.8700.8740.8780.8810.8860.8890.8920.8960.9000.9030.9070.9100.9140.9180.9220.9250.9280.9320.9350.9390.9427107157207257307357407457507557607657707757807857907958008058108150.9670.9700.9730.9770.9800.9840.9870.9900.9930.9971.0001.0031.0061.0091.0131.0161.0191.0231.0261.0291.0311.034260 265 270 275 280 285 0.5850.5900.5960.6010.6070.6124004054104154204250.7250.7290.7340.7390.7430.7485405455505555605650.8430.8470.8500.8540,8580.8626806856906957007050.9460.9490.9530.9560.9600.9638208258308358408451.0371.0401.0431.0471.0501.053温度校正系数δT值表四；温度℃0 1 2 3 4 5 6 7 8 940 30 20 10 0 -0 -10 -20 -30 -40 0．9680．9831．0001．0171．0351．0351．0561．0761．0981．1220．9660．9820．9981．0161．0341．0371．0581．0781．0991．1230．9640．9800．9971．0141．0331．0391．0591．0801．1031．1260．9630．9790．9951．0121．0321．0411．0611．0831．1051．1290．9610．9770．9931．0101．0291．0431．0631．0851．1081．1310．9600．9750．9921．0081．0271．0451．0661．0861．1091．1330．9580．9740．9901．0071．0251．0471．0681．0891．1151．1390．9570．9720．9881．0051．0231．0491．0701．0911．1151．1390．9550．9710．9871．0031．0211．0521．0721．0941．1171．1410．9540．9690．9851．0011．0191．0541．0741．0951．1191．143例题：某钻场瓦斯支管路D=25.4mm，孔板直径d1=12.7mm，在井下实测，测得压差为30mmH2O，瓦斯浓度30%，测得大气压力 1.01×105pa，管内负压0.07Mpa,瓦斯管内温度为20℃，求瓦斯流量？解：由公式Q混=K*b*(Δh)1/2*δp*δT求K值m=(d1/D)1/2=(12.7/25.4) 1/2=0.25查表一得：a0=0.6417 K=0.0190b值查表二得：b=1.074求δp值P T=1.01*105/(9.8*13.6)-0.07*106/(9.8*13.6)=232.6mmHg求δp查表三得：δp=0.556求δT查表四得：δT=0.983则Q混=0.019*1.074*301/2*0.556*0.983=0.061m3/minQ纯= Q混*X=0.061*30%=0.0183 m3/min（举例）YD-2型孔板流量计的应用与计算孔板流量计用以测定瓦斯管路中的瓦斯流量（如下图）。

孔板流量计的测定与计算在孔板流量计的前后端测出压差后可按以下两种方法进行计算；（一）、可按公式计算出瓦斯流量。

计算公式：Q 混=Kb（Δh）1/2δpδT （1）Q 纯= Q 混X式中：Q 混——抽放的瓦斯混合量，m3/min ；Q 纯——抽放的瓦斯纯量，m3/min ；K——实际孔板流量特性系数，计算见（2）式；b——瓦斯浓度校正系数，计算见（3）式；δp——气压校正系数，计算见（4）式；δT——温度校正系数，计算见（5）式；Δh——在孔板前后端所测之压差，mmH2O；X——混合气体中瓦斯浓度，%。

K=189.76a0mD2（2）式中：a0——标准孔板流量系数；m=（d1/D）2m——截面比；D——管道直径，米；d1——孔板直径，米；b=［1/（1－0.00446X）］1/2（3）δp=（P T/760）1/2（4）式中：P T——孔板上风端测得的绝对压力，mmHg；P T=测定当地压力（mmHg）+［该点管内正压（正）或负压（负）（mmH2O）］/13.6760——标准大气压，mmHg；δT=293°/（273°+t°）1/2 （5）式中：t°——瓦斯管内测点温度，℃；293°——标准绝对温度，℃；四寸管路d1=49.50mmD=98.28mm则：m=0.2536 查（表一）得a0=0.6327K=0.3001六寸管路d1=74.68mmD=151.20mm则：m=0.2439 查（表一）得a0=0.6294K=0.6718二）、在计算过程中为加快计算速度，可把公式中的各项数值表格化，查表得出b 、δ p、δT。

瓦斯浓度校正系数b 值表二；0 1 2 3 41.00 1.02 1.04 1.07 1.10 1.13 1.16 1.20 1.24 1.001.021.051.071.101.131.171.211.251.001.021.051.081.101.141.171.211.251.001.031.051.081.111.141.171.221.265 6 7 8 91.0091.0321.0581.0851.1161.1481.1821.2221.261.0111.0351.061.0881.1191.1511.1861.2251.261.011.031.061.091.121.1541.191.2291.271.0011.0401.0661.0951.1251.1581.1941.2341.2781.3281.011.041.061.091.121.1621.1981.2381.281.0211.0451.0711.101.1311.1641.2021.2431.28瓦斯浓度(%)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100气压校正系数δp值表三；温度校正系数δT值表四；i ..DU25∙4mm、l⅛l L蒲m m d l n l 2∙7m m、m ⅛τ料≡、≡≡ls啡冲 30mmH2O、30% '≡≡x-山Etl 1.01X105Pa ' 咂牙耳ls 0∙07M p a、团弩前岡冲20o c、?耦-田An Q gD]u κ*b *(A h )<2*6p*6τ并、b - b u l b 74并6P BPTHl∙01*10>9∙8*13∙6)607*106>9∙8*13∙6τ232∙6mmHg- 6PU0.556 ⅛→51 - 6TU0.983淫Q8ioHO ∙019*l o 74*30<265566983U O∙06Irn3、minQ游H Q 8io *X H O o 61*30%H O∙0183举例）YD-2 型孔板流量计的应用与计算孔板流量计用以测定瓦斯管路中的瓦斯流量（如下图）。

孔板流量计使用和安装说明一、用途FKL型径距取压法设计的孔板流量计，是煤矿计量抽放管路中瓦斯流量的装置，其结构简单，安装容易，测量精度高。

二、结构FKL型孔板流量计主要由孔板、钢管、法兰盘、橡胶垫圈及测量嘴等部件组成。

各部件安装结构如图1所示。

图1 FKL型孔板流量计安装结构图1—孔板；2—橡胶垫圈；3—法兰盘；4—测量嘴；5—钢管三、规格通过估算抽放瓦斯量和水柱压差∆h值的测量范围，合理选择孔板直径的大小。

一般孔板压差∆h值测量范围应在100～1000Pa。

本孔板流量计为系列产品，其规格如表1所示，用户可根据瓦斯抽放泵站吸气管路的内径或瓦斯抽放管路内径选择相应型号的孔板流量计。

表1四、安装及使用注意事项1、孔板安装应使孔口与管道同心，端面与管道轴线垂直，同轴度小于1%。

2、孔板小口朝向钻孔方向，喇叭口对准抽放泵方向。

3、孔板安装地点应尽量选择在平直地段。

但对于受条件限制的局部地点，直线段距离应是管径的20倍以上。

4、在孔板前方10m处应安设一个放水器和金属网，以防止积水引起压差∆h值波动和煤、岩等杂物堵塞孔板。

5、孔板要定期拆卸清洗，保持清洁。

五、煤矿标准孔板混合瓦斯量计算公式1、精确计算公式ΓT ∆=δδh kb Q H 81.91式中 H Q ——用标准孔板观测时的混合瓦斯量，m 3/min ； k ——孔板实际流量特性系数；h ∆——孔板前后端压差，Pa ；T δ——温度校正系数； T δ=t+273293t ——测定地点管道内气体温度，oC ；Γδ——压力校正系数；325.101325.101j iD p p p =±=Γδ D p ——测定地点的大气压力，KPa ；i p ——观测点管道内的压力，负压为“-”；正压为“+”；KPa ； j P ——孔板进气侧管道内的绝对压力，KPa ；101.325——标准大气压，KPa ；b ——瓦斯浓度校正系数；xr r b 00446.011-==标空标空标r ——在101.325 KPa 、20 oC 时的空气容量，为1.2047kg/m 3； 标r ——在101.325KPa 、20 oC 时的瓦斯容量，为0.6673 kg/m 3；x ——混合气体中的瓦斯浓度，%。

煤矿井下瓦斯抽放设施施工管理规定随着瓦斯抽放工作的深入开展，我矿瓦斯抽放管路不断延长，为了保证抽放系统稳定可靠运行，保证抽放管路的吊挂质量，减少瓦斯抽放管路的管道阻力，提高抽放效果按照质量标准化的要求，现制定我矿井下瓦斯抽放设施管理规定:一、管路附属装置及设施要求:1. 在主管路、主要分管路必须装设孔板流量计、瓦斯、一氧化碳、温度、抽放负压等传感器;2. 抽采干管、支管在斜巷下坡口、龙门弯进气侧、管路的低洼处，应安设放水器，并有选择的安设除渣器。

涌水量较大的抽采钻场应设自动放水器，安设放水器时不得在瓦斯抽放管上打孔，放水口须设在管路的正下方，放水器离地高度应保持在150mm-200mm左右，放水器下方加工架子。

架子需刷同一颜色漆，并进行编号;3. 抽放钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处及沿管路适当距离(最大不超过500米)应设置放水器;4. 在抽放管路的适当位置应设置除渣器、孔板流量计和测压装置，尤其是每个抽放类型支管路与主管路相接处，以便于收集数据，供分析使用;5. 人工放水器规定放水时间并挂牌管理，做好记录，写清放水人，放水时间在保证放水器内水量不大于其容积的2/3前提下，根据出水情况进行制定，对放水器上损坏的阀门等部件要及时进行更换;6. 在抽放管路的主干管路与主要分支管路相接处及主管路与移动瓦斯抽放泵站的相接处应设置除渣器，采煤工作面采空区埋管抽采管路上应增设滤网或除渣器，并规定垃圾清理时间，做好记录;7. 抽放管路主管、分管、支管及其与钻场接处必须装设瓦斯计量装置，抽放管路分岔处、各个预抽管路与主管路相接处及其他可能在日后进行管路调整的位置应安设控制阀门，阀门规格要与安装地点的管径相匹配;8. 钢丝软管等附件与抽放钻场的分流器连接时，应用钢丝柔性卡子连接，不得使用铁丝连接;阀门、测气孔、安设方向必须统一，钢丝软管贴紧巷道并排吊挂。

二、管路安装要求:1. 管路挂设要平直，巷道高度不一时，用花篮螺栓调整吊挂高度，做到管路尽可能吊挂平直，要求每6m弯曲度不得大于2cm，放水器安设处抽采管距巷道底板高度应不小于500mm，抽采管路投入使用前，必须进行打压、试漏。

地奥矿业能源公司瓦斯抽采计量管理暂行规定为了进一步规范矿井瓦斯抽采计量管理，统一公司瓦斯抽采参数检测、计算方法，真实、准确地测算瓦斯抽采流量及相关参数，特制定《地奥矿业能源公司瓦斯抽采计量管理暂行规定》,希各抽采矿井遵照执行。

1、瓦斯抽采矿井必须选配专职瓦斯抽采检测人员1-2名，瓦斯抽采检测人员，必须经过培训，专业知识、实测操作和计算考试合格。

瓦斯抽采检测人员，必须对瓦斯抽采参数检测的真实性、准确性负责。

2、瓦斯抽采检测仪表，必须购置符合国家相关计量标准和规范要求，且经检验、标定合格的产品。

矿井瓦斯抽采计量仪表选用，需经矿业能源公司通防部认定。

使用中，必须定期检修、校正，保证完好使用，确保计量准确。

瓦斯抽采人工计量可采用孔板流量计（见附件一）、皮托管（见附件二）、涡街流量计、瓦斯抽采多参数测定仪等符合上述规定的计量仪表。

3、各瓦斯抽采矿井必须对瓦斯抽采参数定期检测和准确计量。

正常情况下，井下主管、干管、支管和要求检测的钻场每周检测一次抽采瓦斯浓度、负压、压差或速压、温度、气压等参数和计算流量；瓦斯抽采泵站每小时检测一次抽采瓦斯浓度、负压、压差或速压、管内温度等参数和计算流量；每旬由测流人员测定泵站地面大气压，并对泵站流量进行校核。

特殊情况时，立即检测需要的瓦斯抽采参数和计算流量。

4、矿井瓦斯抽采监测系统要与矿井安全监控系统并网，实时监测主管和重点系统的瓦斯抽采参数。

5、各抽采矿井抽采瓦斯总量以泵站测定值为基础，矿井专职瓦斯抽采检测人员每周校核后填表上报。

主管瓦斯检测流量误差超过5%的，必须查明原因，处理后重新测定。

6、井下每个抽采瓦斯钻孔的接抽管上应留设检测孔，每月至少检测一次钻孔负压和瓦斯浓度（考察钻孔按要求检测）；并对抽采效果不好的钻孔，及时进行处理。

7、每旬（周）瓦斯抽采检测报表由矿井瓦斯抽采队长审核，通防部负责人、通风副总工程师审查，总工程师审定后即时报送矿业能源公司通防部（电子邮件或传真）。

煤矿井下瓦斯抽放设施施工管理规定随着瓦斯抽放工作的深入开展，我矿瓦斯抽放管路不断延长，为了保证抽放系统稳定可靠运行,保证抽放管路的吊挂质量,减少瓦斯抽放管路的管道阻力，提高抽放效果按照质量标准化的要求，现制定我矿井下瓦斯抽放设施管理规定：一、管路附属装置及设施要求：1。

在主管路、主要分管路必须装设孔板流量计、瓦斯、一氧化碳、温度、抽放负压等传感器；2. 抽采干管、支管在斜巷下坡口、龙门弯进气侧、管路的低洼处，应安设放水器，并有选择的安设除渣器。

涌水量较大的抽采钻场应设自动放水器，安设放水器时不得在瓦斯抽放管上打孔，放水口须设在管路的正下方，放水器离地高度应保持在150mm-200mm左右，放水器下方加工架子。

架子需刷同一颜色漆，并进行编号;3. 抽放钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处及沿管路适当距离（最大不超过500米）应设置放水器；4。

在抽放管路的适当位置应设置除渣器、孔板流量计和测压装置，尤其是每个抽放类型支管路与主管路相接处，以便于收集数据，供分析使用；5。

人工放水器规定放水时间并挂牌管理，做好记录，写清放水人,放水时间在保证放水器内水量不大于其容积的2/3前提下，根据出水情况进行制定，对放水器上损坏的阀门等部件要及时进行更换；6。

在抽放管路的主干管路与主要分支管路相接处及主管路与移动瓦斯抽放泵站的相接处应设置除渣器，采煤工作面采空区埋管抽采管路上应增设滤网或除渣器，并规定垃圾清理时间，做好记录;7. 抽放管路主管、分管、支管及其与钻场接处必须装设瓦斯计量装置，抽放管路分岔处、各个预抽管路与主管路相接处及其他可能在日后进行管路调整的位置应安设控制阀门，阀门规格要与安装地点的管径相匹配；8。

钢丝软管等附件与抽放钻场的分流器连接时,应用钢丝柔性卡子连接，不得使用铁丝连接;阀门、测气孔、安设方向必须统一,钢丝软管贴紧巷道并排吊挂。

二、管路安装要求：1。

管路挂设要平直，巷道高度不一时，用花篮螺栓调整吊挂高度，做到管路尽可能吊挂平直,要求每6m弯曲度不得大于2cm，放水器安设处抽采管距巷道底板高度应不小于500mm,抽采管路投入使用前，必须进行打压、试漏。

孔板流量计算方法本方法所需配置：适宜的孔板流量计，空盒气压计，压差计，温度计，瓦斯浓度测定仪。

孔板流量计由抽采瓦斯管路中加的一个中心开孔的节流板、孔板两侧的垂直管段和取压管等组成。

当气体流经管路内的孔板时，流束将形成局部收缩，在全压不变的条件下，收缩使流速增加、静压下降，在节流板前后便会产生静压差。

在同一管路截面条件下，气体的流量越大，产生的压差也越大，因而可以通过测量压差来确定气体流量。

混合气体流量由下式计算：Q=Ｋb△hδPδT(1)该公式系数计算如下：Ｋ＝189.76a0mD2(2)b=(1/(1-0.00446x))(3)Ｋ—孔板流量计系数，由实验室确定；b—瓦斯浓度校正系数，由有关手册查取；△h—孔板两侧的静压差，mmH2O，由现场实际测定获取；δP—压力校正系数；δT—温度校正系数；x--混合气体中瓦斯浓度，%；t--同点温度，℃；a0--标准孔板流量系数；(在相关手册中查出)m--孔板截面与管道截面比；D--管道直径，米；PT--孔板上风端测得的绝对压力，毫米水银柱；抽采的纯瓦斯流量，采用下式计算：Qw=x·Q(6)式中x—抽采瓦斯管路中的实际瓦斯浓度，%。

孔板流量计在安装时要注意孔板与瓦斯管的同心度，不能装偏。

在钻场内安装流量计时，应保证孔板前后各1m段应平直，不要有阀门和变径管。

在抽采巷瓦斯管末端安装流量计应保证孔板前后各5m段应平直，不要有阀门和变径管。

煤矿抽放瓦斯使用孔板流量计计算抽放要领及参考系数孔板流量计由抽采瓦斯管路中扩展的一个焦点开孔的节流板、孔板两侧的垂直管段和取压管等组成，如下图。

煤矿。

当气体流经管路内的孔板时，流束将造成局限缩短，孔板流量计原理。

在全压不变的条件下，缩短使流速扩展、静抬高落，孔板流量计原理。

在节流板前后便会出现静压差。

学习孔板流量计计算公式。

在同一管路截面条件下，计算公式。

气体的流量越大，你知道流量计。

出现的压差也越大，是以能够经历丈量压差来肯定气体流量。