膏體充填管道流量在線檢測系統

王桂梅，張帥

(河北工程大學機電學院，河北邯鄲056038)

膏體充填管道流量檢測不同于一般的勻質管道流量檢測，為了實現對膏體充填管道流量的在線檢測，文中運用超聲波檢測膏體中流速信息，進而檢測膏體的流量。DSP 實時采集處理后的電壓信號，然后輸出數字信號，并與PLC 進行通信，上位機組態軟件WinCC 通過與西門子PLC 通信，實現對膏體充填管道流量的在線顯示。

1 課題背景及意義

我國“三下”壓煤量大，煤炭資源的人均擁有量少，嚴重影響煤礦的正常生產;常規的垮落法開采會造成很多損害，如地表建筑物損毀等;當今，大量煤矸石直接露天堆積，這不但對環境造成污染，而且還占用很多耕地。這些問題亟待通過創新型開采技術予以解決。

充填開采可減少井下采空區瓦斯的聚集空間，從而降低采空區瓦斯爆炸等事故發生的可能性;可抑制煤層移動，減少煤礦事故的發生;可充分對邊角殘煤和“三下”壓煤進行回收;可大量使用煤矸石，減少對耕地的占用，保護煤礦周邊的生態環境，促進資源的開發與生態環境的協調發展。

為了充分利用資源，提高煤礦的綜合效益和煤礦的可持續發展，減小對地下水系的破壞程度，重要的一個環節就是嚴格控制充填計量。但是，由于充填管道的管線長、流速不均勻并且含有大顆粒煤矸石(最大粒徑25 mm)等因素影響，膏體充填管道流量檢測不同于一般的勻質管道流量檢測，目前尚無成熟、可行的方法。一般的電磁流量計，只能檢測均勻介質的流量，并不能滿足膏體充填管道流量檢測。……