[發(fā)明專利]一種礦用瓦斯抽采管的管段漏氣診斷方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511000531.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105627103B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮振偉;李振利;陳志輝;路培超;李軍偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州光力科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F17D5/02
• 分類號(hào): F17D5/02;F17D5/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司41119
• 代理人: 崔旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種礦用瓦斯抽采管的管段漏氣診斷方法及系統(tǒng)，屬于煤礦瓦斯抽采網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤與瓦斯突出和瓦斯爆炸事故(簡(jiǎn)稱“瓦斯事故”)是威脅煤礦安全生產(chǎn)的最主要的災(zāi)害，一旦發(fā)生事故往往造成大量人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失。瓦斯抽采是治理瓦斯事故的根本之策，而瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判則是對(duì)瓦斯治理工作效果的檢驗(yàn)，是防止瓦斯事故的重要防線。為確保煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)，有效防范瓦斯事故，2008年7月8日國(guó)務(wù)院安委會(huì)在遼寧省沈陽(yáng)巿召開(kāi)的全國(guó)煤礦瓦斯治理現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上提出了“通風(fēng)可靠、抽采達(dá)標(biāo)、監(jiān)控有效、管理到位”煤礦瓦斯綜合治理十六字工作體系。2011年10月國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家能源局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局四部委聯(lián)合印發(fā)了《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》(安監(jiān)總煤裝〔2011〕163號(hào))，其中第十六條規(guī)定：“瓦斯抽采礦井應(yīng)當(dāng)配備瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控管網(wǎng)瓦斯?jié)舛取⒇?fù)壓或壓差、流量、溫度參數(shù)及設(shè)備的開(kāi)停狀態(tài)等。抽采瓦斯計(jì)量?jī)x器應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；計(jì)量測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)當(dāng)滿足瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)的需要，在泵站、主管、干管、支管及需要單獨(dú)評(píng)價(jià)的區(qū)域分支、鉆場(chǎng)等布置測(cè)點(diǎn)”。

由于煤礦井下采掘工作面經(jīng)常存在交叉作業(yè)，機(jī)械作業(yè)、放炮震動(dòng)等環(huán)境因素均可能導(dǎo)致抽采管道破損漏氣。管道漏氣發(fā)生后，管道外的新鮮氣流進(jìn)入管道內(nèi)，使管道內(nèi)的高濃度瓦斯流濃度降至爆炸范圍，一旦遇到碰撞火花等點(diǎn)火源，即可發(fā)生瓦斯爆炸。此外管道漏氣后，管內(nèi)的抽采負(fù)壓會(huì)迅速降低，導(dǎo)致抽采系統(tǒng)喪失瓦斯抽采能力，可見(jiàn)瓦斯抽采管道破損漏氣具有嚴(yán)重的危害。為防治瓦斯抽采管道漏氣，一方面需要加強(qiáng)對(duì)抽采管道的保護(hù)，另一方面一旦發(fā)生管道漏氣需要對(duì)反應(yīng)發(fā)現(xiàn)漏氣點(diǎn)并進(jìn)行處理。目前礦井仍采用人工定期巡查管路的方式排查管路的漏氣情況，這種排查方式需要投入大量的人工且無(wú)法對(duì)管道進(jìn)行實(shí)時(shí)看護(hù)，一旦發(fā)生漏氣無(wú)法做出快速反應(yīng)。

可見(jiàn)，依靠瓦斯抽采管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)管路的漏氣情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控具有重要意義。石油、化工、天然氣行業(yè)的天然氣管道泄漏(漏氣)診斷技術(shù)均需要專門或輔助的儀器實(shí)現(xiàn)泄漏(漏氣)診斷，且均為正壓管道(即管內(nèi)負(fù)壓大于外界環(huán)境負(fù)壓)，但瓦斯抽采管道為負(fù)壓管道(即管內(nèi)負(fù)壓低于外界環(huán)境負(fù)壓)，而且基于成本考慮，煤礦現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法接受在抽采管道安裝用于診斷管網(wǎng)漏氣的專門或輔助儀器，因此難以借用其他領(lǐng)域的管道泄漏(漏氣)智能診斷技術(shù)對(duì)瓦斯抽采管網(wǎng)的管段漏氣情況進(jìn)行診斷。

申請(qǐng)?zhí)枮?01320022629的專利文件公開(kāi)了一種礦用泄漏監(jiān)控裝置，該監(jiān)控裝置通過(guò)在輸送管兩端分別設(shè)置入口流量計(jì)和出口流量計(jì)，并在出口流量小于進(jìn)口流量的5％時(shí)發(fā)出泄漏報(bào)警，可見(jiàn)，該泄漏監(jiān)控裝置是通過(guò)比較兩個(gè)測(cè)點(diǎn)流量之間的關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)泄漏監(jiān)控，而對(duì)于輸送管道而言，一旦某個(gè)位置發(fā)生泄漏，其對(duì)下游各測(cè)點(diǎn)影響存在時(shí)間差，導(dǎo)致采集的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間無(wú)法同時(shí)反映泄漏造成的影響，從而影響泄漏監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種礦用瓦斯抽采管的管段漏氣診斷方法及系統(tǒng)，以提高泄漏診斷的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題提供了一種礦用瓦斯抽采管的管段漏氣診斷方法，該診斷方法包括以下步驟：

1)至少采集礦用瓦斯抽采管各測(cè)點(diǎn)的混合流量值，并根據(jù)采集到混合流量值計(jì)算混合流量當(dāng)前值和混合流量標(biāo)準(zhǔn)值；

2)將步驟1)中的混合流量當(dāng)前值與對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)的混合流量標(biāo)準(zhǔn)值比較，以得到各測(cè)點(diǎn)的混合流量比值；

3)判斷混合流量比值與設(shè)定值c之間的關(guān)系，若混合流量比值不大于設(shè)定值，則說(shuō)明該測(cè)點(diǎn)上游管段正常，否則，說(shuō)明該測(cè)點(diǎn)上游管段出現(xiàn)漏氣。

該方法還包括在檢測(cè)到測(cè)點(diǎn)i上游管段出現(xiàn)漏氣時(shí)進(jìn)一步定位漏氣點(diǎn)位置的步驟，該步驟包括以下過(guò)程：

A.當(dāng)測(cè)點(diǎn)i混合流量比值大于設(shè)定值c時(shí)，判斷該測(cè)點(diǎn)i是否存在上游測(cè)點(diǎn)i+1，如果不存在上游測(cè)點(diǎn)i+1，則診斷測(cè)點(diǎn)i上游管段漏氣；

B.如果存在上游測(cè)點(diǎn)i+1，判斷上游測(cè)點(diǎn)i+1的混合流量比值是否大于設(shè)定值c，若不大于，則說(shuō)明漏氣點(diǎn)位于測(cè)點(diǎn)i與測(cè)點(diǎn)i+1之間，若大于，則說(shuō)明測(cè)點(diǎn)i+1測(cè)點(diǎn)i存在類似的同步異常，則判定測(cè)點(diǎn)i與測(cè)點(diǎn)i+1之間管段不存在漏氣，漏氣點(diǎn)出現(xiàn)在測(cè)點(diǎn)i+1的上游管段；

C.用i+1代替i，返回步驟A進(jìn)入下一判斷循環(huán)，直至某測(cè)點(diǎn)不存在上游測(cè)點(diǎn)，診斷該測(cè)點(diǎn)上游管段漏氣，或者該測(cè)點(diǎn)與下游測(cè)點(diǎn)不存在類似同步異常，診斷該測(cè)點(diǎn)與下游測(cè)點(diǎn)之間管段漏氣。