煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)及抽采控制方法
【專利摘要】煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)及抽采控制方法，屬于煤礦瓦斯抽采設(shè)備領(lǐng)域。包括抽采泵（2）、抽采主管路（6）、多條采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥（8）和多條采區(qū)分支管路（11），其特征在于：在所述的抽采主管路（6）上安裝有與控制器（4）相連的主管路檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，在各采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥（8）安裝有同時(shí)與控制器（4）相連的采區(qū)檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，控制器（4）與變頻器（3）相連，變頻器（3）與所述的抽采泵（2）相連。包括抽采主管路控制流程和采區(qū)主管路控制流程。通過(guò)控制器和變頻器根據(jù)每個(gè)采區(qū)的具體濃度對(duì)采區(qū)內(nèi)的閥門開(kāi)度和抽采泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，提高了能源的利用率，避免了能源的浪費(fèi)，同時(shí)保證了抽采出的瓦斯的可利用性。
【專利說(shuō)明】煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)及抽采控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)及抽采控制方法，屬于煤礦瓦斯抽采設(shè)備及方法領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯抽采即利用機(jī)械設(shè)備和專用管道造成的負(fù)壓，將煤層中的瓦斯抽采出來(lái)，輸送到地面或其他安全地點(diǎn)。通過(guò)瓦斯抽采，可以降低礦井瓦斯涌出量和回采空間的瓦斯?jié)舛?，減少瓦斯隱患和各種瓦斯事故，是保證安全生產(chǎn)的一項(xiàng)預(yù)防性措施。
[0003]由于我國(guó)煤層地質(zhì)復(fù)雜，積聚在煤層內(nèi)的瓦斯含量分布不均，瓦斯開(kāi)始抽采時(shí)，煤層壁外部壓力大于內(nèi)部壓力，隨著抽采過(guò)程中壓力、抽采管路震動(dòng)的雙重作用，煤層壁的裂隙加大，煤層壁外部的空氣通過(guò)煤層壁的裂隙進(jìn)入煤層，導(dǎo)致抽出的瓦斯的濃度大大降低。此時(shí)，由于抽采到地面的瓦斯由于濃度低，達(dá)不到日常使用標(biāo)準(zhǔn)，只能排放到大氣中，增加了大氣環(huán)境中溫室氣體的含量。當(dāng)抽采到的瓦斯?jié)舛容^低時(shí)，抽采泵仍以原轉(zhuǎn)速進(jìn)行抽采，造成電能的浪費(fèi)。同時(shí)，煤層內(nèi)的瓦斯隨著壓力的變化從裂隙滲出，造成煤層壁外部局部范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛燃哟?，具有瓦斯爆炸的危險(xiǎn)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種根據(jù)每個(gè)采區(qū)的具體濃度對(duì)采區(qū)內(nèi)的閥門開(kāi)度和抽采泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，保證了瓦斯抽采濃度的可利用性同時(shí)節(jié)約了能源的煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)及抽采控制方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:該煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)，包括用于進(jìn)行瓦斯抽采的一臺(tái)或多臺(tái)抽采泵，抽采泵連接抽采主管路，抽采主管路延伸至地下同時(shí)與多條采區(qū)內(nèi)的采區(qū)主管路相連，每條采區(qū)主管路同時(shí)并聯(lián)連接多條采區(qū)分支管路，其特征在于:在所述的抽采主管路上安裝有與控制器相連的主管路檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，在各采區(qū)主管路安裝有同時(shí)與控制器相連的采區(qū)檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，控制器與變頻器相連，變頻器與所述的抽采泵相連，所述的控制器為PLC。
[0006]優(yōu)選的:所述的主管路檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括串聯(lián)連接在抽采主管路上的抽采主管路調(diào)節(jié)閥和安裝在抽采主管路上用于對(duì)抽采主管路進(jìn)行檢測(cè)的一個(gè)或多個(gè)抽采主管路傳感器。
[0007]所述的采區(qū)檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括串聯(lián)連接在采區(qū)主管路上的采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥和安裝在采區(qū)主管路上用于對(duì)采區(qū)主管路進(jìn)行檢測(cè)的一個(gè)或多個(gè)采區(qū)抽采主管路傳感器。
[0008]在所述的多條采區(qū)分支管路上均串聯(lián)連接有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥或與所述控制器相連的電磁閥。
[0009]設(shè)置有與所述的控制器相連的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸終端DTU。
[0010]煤礦瓦斯抽采控制方法，其特征在于，包括通過(guò)控制器對(duì)抽采主管路進(jìn)行控制調(diào)節(jié)的抽采主管路控制步驟和對(duì)采區(qū)主管路進(jìn)行控制調(diào)節(jié)的采區(qū)主管路控制步驟。
[0011]所述的采區(qū)主管路控制步驟包括: 步驟2001，啟動(dòng)；
控制器控制抽采泵開(kāi)始工作，對(duì)煤層內(nèi)的瓦斯進(jìn)行抽采；
步驟2002，瓦斯?jié)舛葴y(cè)量；
采區(qū)抽采主管路傳感器對(duì)采區(qū)主管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；
步驟2003，測(cè)量數(shù)據(jù)的上傳；
采區(qū)抽采主管路傳感器采集到的數(shù)據(jù)上傳至控制器內(nèi)；
步驟2004，瓦斯?jié)舛茸兓康谋容^；
控制器根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，將該采區(qū)主管路在該檢測(cè)周期內(nèi)開(kāi)始和結(jié)束兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集到的瓦斯?jié)舛戎颠M(jìn)行比較，確認(rèn)瓦斯?jié)舛鹊淖兓浚?br> 步驟2005，瓦斯?jié)舛茸兓实挠?jì)算；
控制器通過(guò)采區(qū)抽采主管路傳感器采集到的一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)的瓦斯?jié)舛鹊淖兓客ㄟ^(guò)瓦斯?jié)舛茸兓视?jì)算公式進(jìn)行瓦斯?jié)舛茸兓实挠?jì)算；
步驟2006，控制器判斷瓦斯?jié)舛仁欠裆仙?br> 控制器判斷該采區(qū)在該檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠裆仙?，如果上升，?zhí)行步驟2007，否則執(zhí)行步驟2010 ；
步驟2007，控制器判斷瓦斯?jié)舛壬仙仁欠癯^(guò)閾值；
控制器根據(jù)計(jì)算出的瓦斯?jié)舛茸兓逝袛嘣摬蓞^(qū)在該檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯^(guò)預(yù)設(shè)定的上升閾值，如果超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟2008，如果未超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟2009 ；
步驟2008，增大閥門開(kāi)度；
控制器控制該采區(qū)內(nèi)的采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度增大；
步驟2009，維持閥門開(kāi)度；
控制器控制該采區(qū)內(nèi)的采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度維持不變；
步驟2010，控制器判斷瓦斯?jié)舛仁欠裣陆担?br> 控制器判斷在該檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠裣陆担绻陆?，?zhí)行步驟2011，否則執(zhí)行步驟 2009 ；
步驟2011，控制器判斷瓦斯?jié)舛认陆捣仁欠癯^(guò)閾值；
控制器根據(jù)計(jì)算出的瓦斯?jié)舛茸兓逝袛嘣谠摍z測(cè)周期內(nèi)，瓦斯?jié)舛鹊淖兓适欠癯^(guò)預(yù)設(shè)定的下降閾值，如果超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟2012，如果未超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟2009 ；
步驟2012，減小閥門開(kāi)度；
控制器控制該采區(qū)內(nèi)的采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度減小。
[0012]所述的抽采主管路控制流程，包括如下步驟:
步驟3001，啟動(dòng)；
控制器控制抽采泵開(kāi)始工作，對(duì)煤層內(nèi)的瓦斯進(jìn)行抽采；
步驟3002，抽采主管路內(nèi)參數(shù)的測(cè)量；
抽采主管路傳感器對(duì)抽采主管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛纫约肮軆?nèi)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；
步驟3003，測(cè)量數(shù)據(jù)的上傳；
抽采主管路傳感器采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線上傳至控制器內(nèi)； 步驟3004，抽采主管路瓦斯?jié)舛鹊呐袛啵?br> 控制器根據(jù)預(yù)設(shè)定的瓦斯?jié)舛群凸軆?nèi)壓力的閾值對(duì)抽采主管路內(nèi)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行判
斷；
步驟3005，控制器判斷抽采主管路內(nèi)瓦斯是否小于3% ；
控制器通過(guò)抽采主管路傳感器實(shí)時(shí)采集到的瓦斯?jié)舛群凸軆?nèi)壓力判斷此時(shí)抽采主管路內(nèi)是否小于3%，如果小于3%，執(zhí)行步驟3006，否則執(zhí)行步驟3007 ；
步驟3006，執(zhí)行抽采主管路抽采流程；
控制器控制執(zhí)行抽采主管路抽采流程；
步驟3007，結(jié)束抽采；
控制器控制抽采泵、抽采主管路調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，結(jié)束抽采。
[0013]所述的抽采主管路抽采流程，包括如下步驟:
步驟4001，啟動(dòng)；
控制器控制抽采泵開(kāi)始工作，對(duì)煤層內(nèi)的瓦斯進(jìn)行抽采；
步驟4002，抽采主管路瓦斯?jié)舛葴y(cè)量；
抽采主管路傳感器對(duì)抽采主管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；
步驟4003，測(cè)量數(shù)據(jù)的上傳；
抽采主管路傳感器采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線上傳至控制器內(nèi)；
步驟4004，瓦斯變化量及變化率的計(jì)算；
控制器根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，將抽采主管路在該檢測(cè)周期內(nèi)開(kāi)始和結(jié)束兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集到的瓦斯?jié)舛戎颠M(jìn)行比較，確認(rèn)瓦斯?jié)舛鹊淖兓浚⒏鶕?jù)瓦斯?jié)舛茸兓视?jì)算公式進(jìn)行計(jì)算；
步驟4005，瓦斯?jié)舛仁欠裆仙?br> 控制器根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈穬?nèi)瓦斯?jié)舛仁欠駷樯仙隣顟B(tài)，如果為上升狀態(tài)，執(zhí)行步驟4006，否則執(zhí)行步驟4019 ；
步驟4006，控制器判斷瓦斯?jié)舛壬仙仁欠癯^(guò)閾值；
控制器根據(jù)計(jì)算出的該檢測(cè)周期內(nèi)的瓦斯?jié)舛茸兓逝袛喑椴芍鞴苈吩谠摍z測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓适欠癯^(guò)預(yù)設(shè)定的上升閾值，如果未超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟4007，如果超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟4008 ；
步驟4007，維持閥門開(kāi)度；
控制器維持抽采主管路調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度不變；
步驟4008，增大閥門開(kāi)度
控制器控制抽采主管路調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度變大；
步驟4009，瓦斯變化量及變化率的判斷；
控制器根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，計(jì)算在新的檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓考白兓?，并進(jìn)行判斷；
步驟4010，瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)上升；
控制器根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈穬?nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)上升，如果持續(xù)上升，執(zhí)行步驟4011，否則執(zhí)行步驟4019 ；
步驟4011，控制器判斷瓦斯?jié)舛壬仙仁欠癯^(guò)閾值； 控制器判斷瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)上升是否超過(guò)閾值，如果未超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟4012，如果超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟4013 ；
步驟4012，維持抽采泵轉(zhuǎn)速；
控制器控制抽采泵維持現(xiàn)有轉(zhuǎn)速運(yùn)行；
步驟4013，增加抽采泵轉(zhuǎn)速；
控制器控制抽采泵的轉(zhuǎn)速增加；
步驟4014，瓦斯變化量及變化率的判斷；
控制器根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，計(jì)算在新的檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓考白兓?，并進(jìn)行判斷；
步驟4015，瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)上升；
控制器根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈穬?nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)上升，如果持續(xù)上升，執(zhí)行步驟4016，否則執(zhí)行步驟4019 ；
步驟4016，控制器判斷瓦斯?jié)舛壬仙仁欠癯^(guò)閾值；
控制器判斷瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)上升是否超過(guò)閾值，如果未超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟4017，如果超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟4018 ；
步驟4017，維持抽采泵的功率配比；
控制器控制抽采泵維持現(xiàn)有狀態(tài)運(yùn)行；
步驟4018，增加抽采泵的功率配比；
控制器通過(guò)控制抽采泵的啟停，降低抽采功率；
步驟4019，瓦斯?jié)舛仁欠裣陆担?br> 控制器根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈穬?nèi)瓦斯?jié)舛仁欠駷橄陆禒顟B(tài)，如果為下降狀態(tài)，執(zhí)行步驟4020，否則執(zhí)行步驟4021 ；
步驟4020，控制器判斷瓦斯?jié)舛认陆捣仁欠癯^(guò)閾值；
控制器根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓逝袛喑椴芍鞴苈纷兓适欠癯^(guò)預(yù)設(shè)定的下降閾值，如果未超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4021，如果超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4022 ；
步驟4021，維持現(xiàn)有狀態(tài)；
控制器維持抽采主管路調(diào)節(jié)閥及抽采泵的現(xiàn)有運(yùn)行狀態(tài)不變；
步驟4022，降低抽采泵的功率配比；
控制器通過(guò)控制抽采泵的啟停，降低抽采功率；
步驟4023，瓦斯變化量及變化率的判斷；
控制器根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，計(jì)算在新的檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓考白兓?，并進(jìn)行判斷；
步驟4024，瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)下降；
控制器根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈穬?nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)下降，如果持續(xù)下降，執(zhí)行步驟4025，否則返回步驟4005 ；
步驟4025，控制器判斷瓦斯?jié)舛认陆捣仁欠癯^(guò)閾值；
控制器判斷瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)下降是否超過(guò)閾值，如果未超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4027，如果超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4026 ；
步驟4026，降低抽采泵轉(zhuǎn)速；控制器控制抽采泵轉(zhuǎn)速降低；
步驟4027，維持抽采泵轉(zhuǎn)速；
控制器維持抽采泵的轉(zhuǎn)速不變；
步驟4028，瓦斯變化量及變化率的判斷；
控制器根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，計(jì)算在該檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓考白兓剩⑦M(jìn)行判斷；
步驟4029，瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)下降；
控制器根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈穬?nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)下降，如果持續(xù)下降，執(zhí)行步驟4030，否則返回步驟4005 ；
步驟4030，控制器判斷瓦斯?jié)舛认陆捣仁欠癯^(guò)閾值；
控制器判斷瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)下降是否超過(guò)閾值，如果未超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4032，如果超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4031 ；
步驟4031，減小閥門開(kāi)度；
控制器控制抽采主管路調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度變?。?br> 步驟4032，維持閥門開(kāi)度；
控制器維持抽采主管路調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度不變。
[0014]步驟2005和步驟4004所述的瓦斯?jié)舛茸兓视?jì)算公式為:
【權(quán)利要求】
1.煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)，包括用于進(jìn)行瓦斯抽采的一臺(tái)或多臺(tái)抽采泵(2)，抽采泵(2)連接抽采主管路(6)，抽采主管路(6)延伸至地下同時(shí)與多條采區(qū)內(nèi)的采區(qū)主管路(9)相連，每條采區(qū)主管路(9)同時(shí)并聯(lián)連接多條采區(qū)分支管路(11)，其特征在于:在所述的抽采主管路(6)上安裝有與控制器(4)相連的主管路檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，在各采區(qū)主管路(9)安裝有同時(shí)與控制器(4)相連的采區(qū)檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，控制器(4)與變頻器(3)相連，變頻器(3)與所述的抽采泵(2)相連，所述的控制器(4)為PLC。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的主管路檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括串聯(lián)連接在抽采主管路(6)上的抽采主管路調(diào)節(jié)閥(7)和安裝在抽采主管路(6 )上用于對(duì)抽采主管路(6 )進(jìn)行檢測(cè)的一個(gè)或多個(gè)抽采主管路傳感器(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的采區(qū)檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括串聯(lián)連接在采區(qū)主管路(9)上的采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥(8)和安裝在采區(qū)主管路(9)上用于對(duì)采區(qū)主管路(9)進(jìn)行檢測(cè)的一個(gè)或多個(gè)采區(qū)抽采主管路傳感器(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述的多條采區(qū)分支管路(11)上均串聯(lián)連接有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥(12)或與所述控制器(4)相連的電磁閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)置有與所述的控制器(4)相連的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸終端DTU (13)。
6.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求f5任一項(xiàng)所述的煤礦瓦斯抽采控制系統(tǒng)的抽采控制方法，其特征在于，包括通過(guò)控制器(4)對(duì)抽采主管路(6)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)的抽采主管路控制步驟和對(duì)采區(qū)主管路(9)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)的采區(qū)主管路控制步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于煤礦的瓦斯變頻抽采控制方法，其特征在于:所述的采區(qū)主管路控制步驟包括: 步驟2001，啟動(dòng)； 控制器(4)控制抽采泵(2)開(kāi)始工作，對(duì)煤層內(nèi)的瓦斯進(jìn)行抽采； 步驟2002，瓦斯?jié)舛葴y(cè)量； 采區(qū)抽采主管路傳感器(10)對(duì)采區(qū)主管路(9)內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)； 步驟2003，測(cè)量數(shù)據(jù)的上傳； 采區(qū)抽采主管路傳感器(10)采集到的數(shù)據(jù)上傳至控制器(4)內(nèi)； 步驟2004，瓦斯?jié)舛茸兓康谋容^； 控制器(4)根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，將該采區(qū)主管路(9)在該檢測(cè)周期內(nèi)開(kāi)始和結(jié)束兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集到的瓦斯?jié)舛戎颠M(jìn)行比較，確認(rèn)瓦斯?jié)舛鹊淖兓浚? 步驟2005，瓦斯?jié)舛茸兓实挠?jì)算； 控制器(4)通過(guò)采區(qū)抽采主管路傳感器(10)采集到的一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)的瓦斯?jié)舛鹊淖兓客ㄟ^(guò)瓦斯?jié)舛茸兓视?jì)算公式進(jìn)行瓦斯?jié)舛茸兓实挠?jì)算； 步驟2006，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛仁欠裆仙? 控制器(4)判斷該采區(qū)在該檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠裆仙绻仙?，?zhí)行步驟2007，否則執(zhí)行步驟2010; 步驟2007，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛壬仙仁欠癯^(guò)閾值； 控制器(4)根據(jù)計(jì)算出的瓦斯?jié)舛茸兓逝袛嘣摬蓞^(qū)在該檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯^(guò)預(yù)設(shè)定的上升閾值，如果超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟2008，如果未超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟.2009 ； 步驟2008，增大閥門開(kāi)度； 控制器(4)控制該采區(qū)內(nèi)的采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥(8)的開(kāi)度增大； 步驟2009，維持閥門開(kāi)度； 控制器(4)控制該采區(qū)內(nèi)的采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥(8)的開(kāi)度維持不變； 步驟2010，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛仁欠裣陆担? 控制器(4)判斷在該檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠裣陆?，如果下降，?zhí)行步驟2011，否則執(zhí)行步驟2009 ； 步驟2011，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛认陆捣仁欠癯^(guò)閾值； 控制器(4)根據(jù)計(jì)算出的瓦斯?jié)舛茸兓逝袛嘣谠摍z測(cè)周期內(nèi)，瓦斯?jié)舛鹊淖兓适欠癯^(guò)預(yù)設(shè)定的下降閾值，如果超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟2012，如果未超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟2009 ； 步驟2012，減小閥門開(kāi)度； 控制器(4)控制該采區(qū)內(nèi)的采區(qū)主管路調(diào)節(jié)閥(8)的開(kāi)度減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于煤礦的瓦斯變頻抽采控制方法，其特征在于:所述的抽采主管路控制流程，包括如下步驟: 步驟3001，啟動(dòng)； 控制器(4)控制抽采泵(2)開(kāi)始工作，對(duì)煤層內(nèi)的瓦斯進(jìn)行抽采； 步驟3002，抽采主管路(6)內(nèi)參數(shù)的測(cè)量； 抽采主管路傳感器(I)對(duì)抽采主管路(6)內(nèi)的瓦斯?jié)舛纫约肮軆?nèi)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)； 步驟3003，測(cè)量數(shù)據(jù)的上傳； 抽采主管路傳感器(I)采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線(5)上傳至控制器(4)內(nèi)； 步驟3004，抽采主管路(6)瓦斯?jié)舛鹊呐袛啵? 控制器(4)根據(jù)預(yù)設(shè)定的瓦斯?jié)舛群凸軆?nèi)壓力的閾值對(duì)抽采主管路(6)內(nèi)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行判斷； 步驟3005，控制器(4)判斷抽采主管路(6)內(nèi)瓦斯是否小于3% ； 控制器(4)通過(guò)抽采主管路傳感器(I)實(shí)時(shí)采集到的瓦斯?jié)舛群凸軆?nèi)壓力判斷此時(shí)抽采主管路(6)內(nèi)是否小于3%，如果小于3%，執(zhí)行步驟3006，否則執(zhí)行步驟3007 ； 步驟3006，執(zhí)行抽采主管路抽采流程； 控制器(4)控制執(zhí)行抽采主管路抽采流程； 步驟3007，結(jié)束抽采； 控制器(4)控制抽采泵(2)、抽采主管路調(diào)節(jié)閥(7)關(guān)閉，結(jié)束抽采。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用于煤礦的瓦斯變頻抽采控制方法，其特征在于:所述的抽采主管路抽采流程，包括如下步驟: 步驟4001，啟動(dòng)； 控制器(4)控制抽采泵(2)開(kāi)始工作，對(duì)煤層內(nèi)的瓦斯進(jìn)行抽采； 步驟4002，抽采主管路(6)瓦斯?jié)舛葴y(cè)量； 抽采主管路傳感器(I)對(duì)抽采主管路(6)內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)； 步驟4003，測(cè)量數(shù)據(jù)的上傳；抽采主管路傳感器(I)采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線(5)上傳至控制器(4)內(nèi)； 步驟4004，瓦斯變化量及變化率的計(jì)算； 控制器(4)根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，將抽采主管路在該檢測(cè)周期內(nèi)開(kāi)始和結(jié)束兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集到的瓦斯?jié)舛戎颠M(jìn)行比較，確認(rèn)瓦斯?jié)舛鹊淖兓?，并根?jù)瓦斯?jié)舛茸兓视?jì)算公式進(jìn)行計(jì)算； 步驟4005，瓦斯?jié)舛仁欠裆仙? 控制器(4)根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈?6)內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠駷樯仙隣顟B(tài)，如果為上升狀態(tài)，執(zhí)行步驟4006，否則執(zhí)行步驟4019 ； 步驟4006，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛壬仙仁欠癯^(guò)閾值； 控制器(4)根據(jù)計(jì)算出的該檢測(cè)周期內(nèi)的瓦斯?jié)舛茸兓逝袛喑椴芍鞴苈?6)在該檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓适欠癯^(guò)預(yù)設(shè)定的上升閾值，如果未超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟`4007，如果超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟4008 ； 步驟4007，維持閥門開(kāi)度； 控制器(4)維持抽采主管路調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度不變； 步驟4008，增大閥門開(kāi)度 控制器(4)控制抽采主管路調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度變大； 步驟4009，瓦斯變化量及變化率的判斷； 控制器(4)根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，計(jì)算在新的檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓考白兓?，并進(jìn)行判斷； 步驟4010，瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)上升； 控制器(4)根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈?6)內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)上升，如果持續(xù)上升，執(zhí)行步驟4011，否則執(zhí)行步驟4019 ； 步驟4011，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛壬仙仁欠癯^(guò)閾值； 控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)上升是否超過(guò)閾值，如果未超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟`4012，如果超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟4013 ； 步驟4012，維持抽采泵(2)轉(zhuǎn)速； 控制器(4)控制抽采泵(2)維持現(xiàn)有轉(zhuǎn)速運(yùn)行； 步驟4013，增加抽采泵(2)轉(zhuǎn)速； 控制器(4)控制抽采泵(2)的轉(zhuǎn)速增加； 步驟4014，瓦斯變化量及變化率的判斷； 控制器(4)根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，計(jì)算在新的檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓考白兓?，并進(jìn)行判斷； 步驟4015，瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)上升； 控制器(4)根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈?6)內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)上升，如果持續(xù)上升，執(zhí)行步驟4016，否則執(zhí)行步驟4019 ； 步驟4016，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛壬仙仁欠癯^(guò)閾值； 控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)上升是否超過(guò)閾值，如果未超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟`4017，如果超過(guò)上升閾值，執(zhí)行步驟4018 ； 步驟4017，維持抽采泵(2)的功率配比；控制器(4)控制抽采泵(2)維持現(xiàn)有狀態(tài)運(yùn)行； 步驟4018，增加抽采泵(2)的功率配比； 控制器(4)通過(guò)控制抽采泵(2)的啟停，降低抽采功率； 步驟4019，瓦斯?jié)舛仁欠裣陆担? 控制器(4)根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈?6)內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠駷橄陆禒顟B(tài)，如果為下降狀態(tài)，執(zhí)行步驟4020，否則執(zhí)行步驟4021 ； 步驟4020，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛认陆捣仁欠癯^(guò)閾值； 控制器(4)根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓逝袛喑椴芍鞴苈?6)變化率是否超過(guò)預(yù)設(shè)定的下降閾值，如果未超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4021，如果超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4022 ； 步驟4021，維持現(xiàn)有狀態(tài)； 控制器(4)維持抽采主管路調(diào)節(jié)閥(7)及抽采泵(2)的現(xiàn)有運(yùn)行狀態(tài)不變； 步驟4022，降低抽采泵(2)的功率配比； 控制器(4)通過(guò)控制抽采泵(2)的啟停，降低抽采功率； 步驟4023，瓦斯變化量及變化率的判斷； 控制器(4)根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，計(jì)算在新的檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓考白兓剩⑦M(jìn)行判斷； 步驟4024，瓦斯?jié)舛仁欠?持續(xù)下降； 控制器(4)根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈?6)內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)下降，如果持續(xù)下降，執(zhí)行步驟4025，否則返回步驟4005 ； 步驟4025，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛认陆捣仁欠癯^(guò)閾值； 控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)下降是否超過(guò)閾值，如果未超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4027，如果超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4026 ； 步驟4026，降低抽采泵(2)轉(zhuǎn)速； 控制器(4)控制抽采泵(2)轉(zhuǎn)速降低； 步驟4027，維持抽采泵(2)轉(zhuǎn)速； 控制器(4)維持抽采泵(2)的轉(zhuǎn)速不變； 步驟4028，瓦斯變化量及變化率的判斷； 控制器(4)根據(jù)預(yù)設(shè)定的檢測(cè)周期，計(jì)算在該檢測(cè)周期內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓考白兓?，并進(jìn)行判斷； 步驟4029，瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)下降； 控制器(4)根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓颗袛喑椴芍鞴苈?6)內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯掷m(xù)下降，如果持續(xù)下降，執(zhí)行步驟4030，否則返回步驟4005 ； 步驟4030，控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛认陆捣仁欠癯^(guò)閾值； 控制器(4)判斷瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)下降是否超過(guò)閾值，如果未超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4032，如果超過(guò)下降閾值，執(zhí)行步驟4031 ； 步驟4031，減小閥門開(kāi)度； 控制器(4)控制抽采主管路調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度變小； 步驟4032，維持閥門開(kāi)度； 控制器(4)維持抽采主管路 調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度不變。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于煤礦的瓦斯變頻抽采控制方法，其特征在于:步驟2005和步驟4004所述的瓦斯?jié)舛茸兓视?jì)算公式為:
【文檔編號(hào)】E21F7/00GK103758561SQ201410059311
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】王曉軍, 李研, 徐偉杰, 李壽山, 孫文龍 申請(qǐng)人:淄博安益礦用設(shè)備有限公司