本發明專利技術公開了一種煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法及裝置，實時監測瓦斯濃度、抽采負壓和流量，判斷瓦斯濃度范圍是否在濃度閾值范圍內；若大于濃度閾值范圍的上限設定值，則按照一定的步幅提高抽采負壓；若小于濃度閾值范圍的下限設定值，則按照一定的步幅降低抽采負壓；若在濃度閾值范圍內，啟動穩壓模式。使用該方法及裝置，能夠增加抽采系統穩定性，提高抽采瓦斯的利用效率，使抽采瓦斯濃度達到最優，減少因瓦斯排空而造成的環境污染問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于煤礦瓦斯抽采
，具體涉及一種煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法及裝置。
技術介紹
煤礦瓦斯預抽采一般屬于未卸壓煤層的瓦斯抽放，其抽采方式主要有本煤層抽采和鄰近層抽采。在不受人為因素以及采動影響干擾的情況下，對于預抽鉆孔，抽采瓦斯的濃度與鉆孔的瓦斯涌出量和因鉆孔封孔質量不佳而造成的鉆孔漏氣量有關。當鉆孔漏氣量過大時，就會造成抽采瓦斯濃度的降低。增加抽采負壓，能夠增加鉆孔的瓦斯涌出量，但同時也會增加鉆孔漏氣，抽采負壓過大，往往就會使鉆孔漏氣量大于鉆孔瓦斯的涌出量。因此，通過調節抽采負壓，使鉆孔瓦斯涌出量與鉆孔漏氣量相平衡，可以使鉆孔瓦斯濃度達到最大。多個鉆孔組成一個鉆場，由于各鉆孔位于同一區域，煤層地質和瓦斯賦存條件基本一致，因此鉆場的抽采負壓控制規律與單鉆孔的基本一致。通過調節鉆場抽采負壓，提高瓦斯抽采濃度和瓦斯抽采量，既大大提高了煤礦開采的安全系數，又能提高抽采瓦斯利用率，減少因瓦斯排空而造成的環境污染。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法，以提高瓦斯抽采濃度和瓦斯抽采量，并提高瓦斯抽采利用率。本專利技術提供一種煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法，實時監測瓦斯濃度，判斷瓦斯濃度范圍是否在濃度閾值范圍內；若大于濃度閾值范圍的上限設定值，則按照一定的步幅提高抽采負壓；若小于濃度閾值范圍的下限設定值，則按照一定的步幅降低抽采負壓；若在濃度閾值范圍內，啟動穩壓模式。進一步地，實時監測抽采負壓，進入穩壓模式后，判斷抽采負壓是否在抽采負壓閾值范圍內，若大于負壓閾值上限設定值，則降低抽采負壓到設定范圍；若小于負壓閾值范圍下限設定值，則增大抽采負壓到設定范圍；若在負壓閾值范圍內，則保持現狀。進一步地，所述瓦斯濃度閾值范圍為c-2％～c+2％，c為控制濃度。進一步地，所述抽采負壓閾值范圍為P-1％～P+1％，P為控制抽采負壓。本專利技術還提供一種煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控裝置，所述裝置包括至少一套管道瓦斯實時監測裝置和對應套數的管道調壓閥，以及瓦斯抽采自動控制裝置；瓦斯抽采自動控制裝置與管道瓦斯實時監測裝置信號連接，與管道調壓閥控制連接；管道瓦斯實時監測裝置實時監測抽采管道的瓦斯濃度，瓦斯抽采自動控制裝置采集所述瓦斯濃度信號，并判斷瓦斯濃度范圍是否在濃度閾值范圍內；若大于濃度閾值范圍的上限設定值，則控制調壓閥按照一定的步幅提高抽采負壓；若小于濃度閾值范圍的下限設定值，則控制調壓閥按照一定的步幅降低抽采負壓；若在濃度閾值范圍內，啟動穩壓模式。進一步地，瓦斯信號傳感裝置實時監測抽采負壓，進入穩壓模式后，瓦斯抽采自動控制裝置采集所述抽采負壓信號，并判斷抽采負壓是否在抽采負壓閾值范圍內，若大于負壓閾值范圍的上限設定值，則控制管道調壓閥降低抽采負壓到設定范圍；若小于負壓閾值范圍的下限設定值，則控制調壓閥增大抽采負壓到設定范圍；若在負壓閾值范圍內，則保持現狀。進一步地，所述瓦斯濃度閾值范圍為c-2％～c+2％，c為控制濃度。進一步地，所述抽采負壓閾值范圍為P-1％～P+1％，P為控制抽采負壓。本專利技術的有益效果是：該方法及裝置通過調控抽采負壓，使鉆孔瓦斯涌出量與鉆孔漏氣量相平衡，使鉆孔瓦斯濃度達到最大值，即瓦斯抽采濃度的最優狀態；對抽采負壓進行自動調控，穩定最優抽采負壓值，保證抽采系統的穩定。既大大提高了煤礦開采的安全系數，又能提高抽采瓦斯利用率，減少因瓦斯排空而造成的環境污染問題。附圖說明圖1是煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控裝置圖；圖2是煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法流程圖；圖3是另一種煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控裝置圖。具體實施方式下面結合附圖，對本專利技術進行進一步的詳細說明。煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法實施例1：煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法流程圖如圖2所示，過程如下：a.系統各裝置按要求安裝并連接完畢；b.自動控制裝置啟動，并進入“調壓模式”；c.自動控制裝置采集管道監測裝置監測信號，并判斷瓦斯濃度是否上升，若上升，則進入d，否則進入f；d.判斷瓦斯濃度上升是否超過2％，若超過，進入e，否則進入i；e.控制調壓閥，提高抽采負壓0.1kpa，并回到b；f.判斷瓦斯濃度是否降低，若降低，進入g，否則進入i；g.判斷瓦斯濃度降低是否超過2％，若超過，進入h，否則進入i；h.控制調壓閥，降低抽采負壓0.1kpa，并回到b；i.啟動“穩壓模式”。煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法實施例2：煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法流程圖如圖2所示，方法如下：a.系統各裝置按要求安裝并連接完畢；b.自動控制裝置啟動，并進入“調壓模式”；c.自動控制裝置采集管道監測裝置監測信號，并判斷瓦斯濃度是否上升，若上升，則進入d，否則進入f；d.判斷瓦斯濃度上升是否超過2％，若超過，進入e，否則進入i；e.控制調壓閥，提高抽采負壓0.1kpa，并回到b；f.判斷瓦斯濃度是否降低，若降低，進入g，否則進入i；g.判斷瓦斯濃度降低是否超過2％，若超過，進入h，否則進入i；h.控制調壓閥，降低抽采負壓0.1kpa，并回到b；i.啟動“穩壓模式”；j.判斷抽采負壓是否下降，若下降，進入k，否則進入m；k.判斷抽采負壓下降是否超過1％，若超過，進入l，否則進入n；l.控制調壓閥，使抽采負壓增大回到正常范圍內，并回到b；m.判斷抽采負壓是否上升，若上升，進入o，否則進入n；n.維持抽采負壓不變，并回到b；o.判斷抽采負壓上升是否超過1％，若超過，進入p，否則進入n；p.控制調壓閥，使抽采負壓降低回到設定范圍內，并回到b。在此實施例中，在不同階段，當抽采負壓達到最佳值時，如果抽采負壓還在上下波動，不僅會影響整個控制系統的穩定性，更重要的是影響瓦斯抽采效率。而且，由于抽采管路長時間的腐蝕，往往會出現管道漏氣情況；另外由于抽采管道有大量粉塵和水汽，凝結在管壁上，導致管路阻力的增大等，都會導致抽采負壓的變化。該穩壓模式，就是當管路的抽采負壓達到最優負壓值時，會自動保證管路抽采負壓持續穩定在正常范圍內，防止出現頻繁變化和波動。在此實施例中，瓦斯濃度判斷的閾值范圍為c-2％～c+2％，抽采負壓閾值范圍設置為P-1％～P+1％。可根據實際系統情況，設置不同的閾值范圍。煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控裝置實施例1：本專利技術所述的煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控裝置如圖1所示，裝置包括管道瓦斯實時監測裝置1、管道調壓閥2以及瓦斯抽采自動控制裝置3；瓦斯抽采自動控制裝置3與管道瓦斯實時監測裝置1信號連接，與管道調壓閥2控制連接。管道瓦斯實時監測裝置1用來實時監測抽采管道的瓦斯濃度、抽采負壓和流量；管道調壓閥2用來調節抽采管道壓力；瓦斯抽采自動控制裝置3用來采集管道監測裝置的信號、分析控制邏輯并控制管道調壓閥進行抽采負壓自動調節。在各裝置按照要求安裝并連接完畢的基礎上，瓦斯抽采自動控制裝置3啟動，進入“調壓模式”。自動控制裝置3采集管道監測裝置1的監測信號，并判斷瓦斯濃度是否上升，若上升則判斷瓦斯濃度上升是否超過2％，若超過則提高抽采負壓0.1kpa，若未超過2％，則啟動“穩壓模式”；若瓦斯濃度并未上升，則判斷瓦斯濃度是本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法，其特征在于，實時監測瓦斯濃度、抽采負壓和流量，判斷瓦斯濃度范圍是否在濃度閾值范圍內；若大于濃度閾值范圍的上限設定值，則按照一定的步幅提高抽采負壓；若小于濃度閾值范圍的下限設定值，則按照一定的步幅降低抽采負壓；若在濃度閾值范圍內，啟動穩壓模式。
【技術特征摘要】
1.一種煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法，其特征在于，實時監測瓦斯濃度、抽采負壓和流量，判斷瓦斯濃度范圍是否在濃度閾值范圍內；若大于濃度閾值范圍的上限設定值，則按照一定的步幅提高抽采負壓；若小于濃度閾值范圍的下限設定值，則按照一定的步幅降低抽采負壓；若在濃度閾值范圍內，啟動穩壓模式。2.根據權利要求1所述的煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法，其特征在于，實時監測抽采負壓，進入穩壓模式后，判斷抽采負壓是否在抽采負壓閾值范圍內，若大于負壓閾值上限設定值，則使抽采負壓降低至設定范圍；若小于負壓閾值范圍下限設定值，則使抽采負壓增大至設定范圍；若在負壓閾值范圍內，則保持現狀。3.根據權利要求1所述的煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法，其特征在于，所述瓦斯濃度閾值范圍為c-2％～c+2％，c為控制濃度。4.根據權利要求2所述的煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控方法，其特征在于，所述抽采負壓閾值范圍為P-1％～P+1％，P為控制抽采負壓。5.一種煤礦瓦斯預抽采鉆場抽采瓦斯濃度自動調控裝置，其特征在于，所述裝置包括至少一個管道瓦斯實時監測裝置和對應個數的管道調壓閥，以及瓦斯抽采自動控制裝置；瓦斯抽采自動控制裝置...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙彤宇，任吉凱，付國良，楊相玉，路培超，李軻，
申請(專利權)人：鄭州光力科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：河南;41
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