[发明专利]一种基于示踪气体对抽采管道中气体流量的判别方法

权利要求书

1.一种基于示踪气体对抽采管道中气体流量的判别方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)将示踪气体SF₆释放装置布置在抽采管道的进风侧，示踪气体SF₆释放装置的布置位置记为释放点或布置点；待整个实验巷道布置完成，连续稳定地释放SF₆示踪气体，并根据示踪气体SF₆释放装置所配备流量计的读数确定释放速率，记为q(ml/min)；

(b)计算示踪气体达到均匀混合的最短距离x；

最短距离x按照以下公式进行计算：

式中：c(x，0)为距释放点m处，释放时间为t时，巷道中心处示踪气体浓度；c(x，r)为距释放点m处，释放时间为t时，巷道壁中心示踪气体的浓度；c₀(x，r)为无边界条件影响，距离释放点距离为x，距离巷道断面中心为r处，巷道中示踪气体的浓度；x为距离释放点的距离，m；r为与巷道断面中心的距离，非正方形断面为当量半径，m；Dr为径向紊流系数；q为释放速率；u为巷道的风速，m/s；

通过计算所得到的最短均匀混合距离x,找出示踪气体达到最短均匀混合距离的点；

(c)监测点布置及测量；

监测点应布置在最短均匀混合距离以外，确定监测点位置，将装置调零，开始持续监测；因管道内气体浓度随时间变换，可得到浓度-时间曲线；因恒定持续释放该示踪气体SF₆，在达到一定的时间之后，可测出一个稳定浓度C₀；监测点流量用Q₁(m³/min)表示；

(d)计算整个管道内的气体流量；

根据以下公式计算：

式中，q为示踪气体恒定释放的速率；C₀为稳定浓度时的测量值；

则：

代入所测得数据q和C₀，计算得到监测点流量Q₁；

(e)测定整个管道内的压差；

通过压差法，计算求得管道内释放点与监测点的压差H(Pa)；

(f)计算抽采管道风阻值；

根据步骤(d)所计算求得的气体流量Q₁，以及步骤(e)中所计算求得的压差H，通过风阻计算公式：

计算求得风阻，风阻为管道固有属性，在抽采管道没有改变的情况下，风阻视为常数；

(g)计算监测点实时气体流量；

通过抽采管道的风阻值，以及实时测得的压差值，利用以下公式：

求得抽采管道内的实时气体流量Q(m³/min)，实现对抽采管道中气体流量的实时监测。

2.根据权利要求1所述的一种基于示踪气体对抽采管道中气体流量的判别方法，其特征在于，步骤(b)中：Dr取值为0.52。

3.根据权利要求1所述的一种基于示踪气体对抽采管道中气体流量的判别方法，其特征在于，步骤(c)中：恒定持续释放示踪气体10-20min后，能够在监测点测出稳定浓度。