[發明專利]一種智能化全周期地面井抽采調控系統

在審

• 申請號: 202310662221.4
• 申請日: 2023-06-06
• 公開（公告）號: CN116557043A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 張兆一;李日富;賈泉敏;申凱;李良偉;江萬剛;王亞洲;郭恒;劉文;付軍輝;唐建平;劉錚;孫銳
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F17/18;E21F5/00;E21B47/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 方鐘苑

本發明涉及一種智能化全周期地面井抽采調控系統，屬于智慧礦山領域，包括地面井智能抽采中央調控系統、智能化抽采系統、智能化監測保障系統和智能化放水系統；地面井智能抽采中央調控系統用于實現動態感知、判斷、智能決策地面井的智能化抽采、排水、控壓、開關井口、通風、監測、預警；智能化抽采系統基于集成水環真空泵對抽采區域的各個地面井進行智能化精準預抽；實時監測抽采數據，計算得出最佳抽采負壓，調控各個支管路的控壓閥；通過壓差傳感器實時監測反饋各管控壓情況是否滿足調控設置；智能化監測保障系統用于對防爆、防火、防雷方面進行智能監測；智能化放水系統對礦井集氣支管及集氣干管內積水情況進行監測。

技術領域

本發明屬于智慧礦山領域，涉及一種智能化全周期地面井抽采調控系統。

背景技術

目前地面井局部智能化種類較多但并未實現地面井全周期、全領域、動態感知的智能化抽采系統管理平臺，沒有實質性實現全周期智能，現有地面井智能化范圍較小，由于各部分智能化只能在局部實現，未能實現全周期、全領域、動態感知的智能化，仍需要人員現場，存在一定的人員勞動安全風險，未能實現無人看守情況下自動抽采調控和智能巡檢，現有智能化技術無法保證地面井抽采系統整體的智能化運營、全領域智能化巡檢，現有技術沒有實現地面井的全周期動態感知的智能化抽采。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種智能化全周期地面井抽采動態調控模塊化、集成化綜合信息系統平臺。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種智能化全周期地面井抽采調控系統，包括地面井智能抽采中央調控系統、智能化抽采系統、智能化監測保障系統和智能化放水系統；

所述地面井智能抽采中央調控系統用于連接并控制智能化抽采系統、智能化監測保障系統和智能化放水系統，實現動態感知、判斷、智能決策地面井的智能化抽采、排水、控壓、開關井口、通風、監測、預警；

所述智能化抽采系統包括設置在水循環泵房內的集成水環真空泵系統，設置在各個集氣支管中的空壓閥及壓差傳感器；所述智能化抽采系統基于集成水環真空泵對抽采區域的各個地面井進行智能化精準預抽；利用支管處的智能化監測保障系統實時監測抽采數據，將抽采數據反饋到地面井智能抽采中央調控系統計算得出最佳抽采負壓，進而調控各個支管路的控壓閥，實現對各個地面井進行差異化負壓調控抽采；所述壓差傳感器用于實時監測反饋各管控壓情況是否滿足調控設置；

所述智能化監測保障系統用于對防爆、防火、防雷方面進行智能監測，瓦斯抽放多參數傳感器對礦井瓦斯抽放濃度、負壓、溫度、流量、CO濃度的進行監測；

所述智能化放水系統對礦井集氣支管及集氣干管內積水情況進行監測，當達到設定管道集水器水位的閾值，則通過地面井智能抽采中央調控系統控制開啟集氣器上的電動防水閥門，放空集水器中的水后關閉，保證瓦斯抽采。

進一步，所述地面井智能抽采中央調控系統計算得出最佳抽采負壓，抽采負壓在40-60kPa之間無極切換，無極切換具體如下：

新井口啟動時統一用50kPa進行抽采；

如果48小時后集氣支管的瓦斯抽采純量(w)每分鐘穩定在10≤w＜20m³，則負壓無需調控；

如果48小時后集氣支管的瓦斯抽采純量w每分鐘穩定在0≤w＜10m³，則抽采純量w對應具體0～10m³，對負壓40～50kPa進行等比例智能調壓；

如果48小時后集氣支管的瓦斯抽采純量w每分鐘穩定在20≤w＜30m³，則抽采純量w對應具體20～30m³，對負壓50～60kPa進行等比例智能調壓；