[發(fā)明專利]采煤工作面瓦斯抽采動態(tài)調(diào)控方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610796009.7
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106401640B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙彤宇;楊相玉;路培超;任吉凱;馬瑞濤;楊貝貝
• 申請（專利權(quán)）人: 光力科技股份有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F17/18
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(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)明屬于煤礦瓦斯抽采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采煤工作面瓦斯抽采動態(tài)調(diào)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

煤層裂隙發(fā)育，能夠增加煤層透氣性，有利于增加煤層瓦斯涌出，此時適當(dāng)提高抽采負(fù)壓，能夠很好的提高瓦斯抽采效率。而煤層裂隙過于發(fā)育，就會造成抽采鉆孔封孔質(zhì)量的下降，大大增加鉆孔漏氣，甚至造成鉆孔失效情況，此時如果抽采負(fù)壓過大，鉆孔漏風(fēng)量會遠(yuǎn)大于鉆孔瓦斯涌出量，使瓦斯抽采效率極低，造成資源的浪費。因此對于裂隙發(fā)育不同的煤層，需要調(diào)整不同的抽采負(fù)壓，以保證抽采效率。

在煤礦，采用“邊采邊抽”瓦斯抽采方式的情況普遍存在，工作面正常開采，在工作面推進的前方進行瓦斯抽采。對于在采工作面，由于受到采動影響的作用，整個工作面會出現(xiàn)煤層裂隙不發(fā)育、煤層裂隙發(fā)育和煤層裂隙發(fā)育明顯三個區(qū)域，離回采工作面越近，裂隙越發(fā)育。而隨著工作面推進，某一區(qū)域也會經(jīng)歷裂隙不發(fā)育、裂隙發(fā)育、裂隙發(fā)育明顯三個階段。因此，要保證瓦斯抽采的高效率，對于煤層的不同區(qū)域、同一區(qū)域的不同階段，必須對抽采負(fù)壓進行動態(tài)調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種采煤工作面瓦斯抽采動態(tài)調(diào)控方法，用以解決現(xiàn)有采煤工作面控制系統(tǒng)針對性不強，瓦斯抽采效率和質(zhì)量不高的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種采煤工作面瓦斯抽采動態(tài)調(diào)控方法，可以實時監(jiān)測各個抽采場瓦斯的抽采信息，所述抽采信息包括抽采混合總流量、瓦斯?jié)舛群统椴韶?fù)壓，判斷抽采混合總流量變化：

若上升，則計算和比較抽采混合總流量上升速度與抽采瓦斯純量上升速度，若抽采混合總流量上升速度大于抽采瓦斯純量上升速度，則降低抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量上升速度小于抽采瓦斯純量上升速度，則提高抽采負(fù)壓；否則啟動穩(wěn)壓模式；

若降低，則計算和比較抽采混合總流量下降速度與抽采瓦斯純量下降速度，若抽采混合總流量下降速度大于抽采瓦斯純量下降速度，則提高抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量下降速度小于抽采瓦斯純量下降速度，則降低抽采負(fù)壓；否則啟動穩(wěn)壓模式；

若不變，則啟動穩(wěn)壓模式。

進一步地，實時監(jiān)測抽采負(fù)壓，進入穩(wěn)壓模式后，判斷抽采負(fù)壓是否在抽采負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，若大于負(fù)壓閾值上限設(shè)定值，則降低抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若小于閾值范圍下限設(shè)定值，則增大抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若在負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，則保持現(xiàn)狀。

進一步地，所述抽采負(fù)壓閾值范圍為P-1％～P+1％，P為控制抽采負(fù)壓。

本發(fā)明還提供一種采煤工作面瓦斯抽采動態(tài)調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于放置在每個需進行瓦斯抽采的采煤工作面的至少一套管道瓦斯信號傳感裝置和對應(yīng)套數(shù)的管道調(diào)壓閥和瓦斯抽采動態(tài)控制裝置，以及工作面控制主機；工作面控制主機控制連接各個瓦斯抽采動態(tài)控制裝置，各個瓦斯抽采動態(tài)控制裝置控制連接對應(yīng)的管道調(diào)壓閥，信號連接管道瓦斯實時監(jiān)測裝置；管道瓦斯實時監(jiān)測裝置實時監(jiān)測各個抽采場瓦斯的抽采信息，所述抽采信息包括各抽采混合總流量、瓦斯?jié)舛群统椴韶?fù)壓，判斷抽采混合總流量變化：

若上升，則計算和比較抽采混合總流量上升速度與抽采瓦斯純量上升速度，若抽采混合總流量上升速度大于抽采瓦斯純量上升速度，則控制調(diào)壓閥降低抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量上升速度小于抽采瓦斯純量上升速度，則控制調(diào)壓閥提高抽采負(fù)壓；否則啟動穩(wěn)壓模式；

若降低，則計算和比較抽采混合總流量下降速度與抽采瓦斯純量下降速度，若抽采混合總流量下降速度大于抽采瓦斯純量下降速度，則控制調(diào)壓閥提高抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量下降速度小于抽采瓦斯純量下降速度，則控制調(diào)壓閥降低抽采負(fù)壓；否則啟動穩(wěn)壓模式；

若不變，則啟動穩(wěn)壓模式。

進一步地，瓦斯實時監(jiān)測裝置實時監(jiān)測抽采負(fù)壓，進入穩(wěn)壓模式后，瓦斯抽采動態(tài)控制裝置采集所述抽采負(fù)壓信號，并判斷抽采負(fù)壓是否在抽采負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，若大于負(fù)壓閾值范圍的上限設(shè)定值，則控制管道調(diào)壓閥降低抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若小于負(fù)壓閾值范圍的下限設(shè)定值，則控制調(diào)壓閥增大抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若在負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，則保持現(xiàn)狀。

進一步地，所述抽采負(fù)壓閾值范圍為P-1％～P+1％，P為控制抽采負(fù)壓。

本發(fā)明還提供一種采煤工作面瓦斯抽采動態(tài)調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于放置在每個需進行瓦斯抽采的采煤工作面的至少一套管道瓦斯信號傳感裝置和對應(yīng)套數(shù)的管道調(diào)壓閥，以及工作面控制主機；工作面控制主機控制連接各管道調(diào)壓閥，信號連接各瓦斯實時監(jiān)測裝置；管道瓦斯實時監(jiān)測裝置實時監(jiān)測各個抽采場瓦斯的抽采信息，所述抽采信息包括各抽采混合總流量、瓦斯?jié)舛群统椴韶?fù)壓，判斷抽采混合總流量變化：