專利名稱：煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦安全領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦區(qū)煤層氣集輸管路的故障檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
煤層氣又稱煤層瓦斯，煤層甲烷，它是成煤過程中經(jīng)過生物化學(xué)熱解作用以吸附或游離狀態(tài)賦存于煤層及固巖的自儲(chǔ)式天然氣體，屬于非常規(guī)天然氣，它是優(yōu)質(zhì)的化工和能源原料煤礦區(qū)抽采煤層氣的濃度由其抽采方法工藝及抽采系統(tǒng)的集輸管線的密封狀態(tài)決定的，在具體的抽采條件下確定了其抽采方法及工藝后，抽采系統(tǒng)的集輸管線的密封狀態(tài)決定了其抽采濃度的高低。目前，煤礦區(qū)井下抽采的煤層氣中，少數(shù)較好的抽采泵站濃度也僅為50%左右，有60%以上的泵站的抽采濃度低于30%。這一方面造成抽采系統(tǒng)能力的極大浪費(fèi)，另一方面在泵站抽采濃度低于30%的這部分中，有很大部分的濃度還正好處于爆炸濃度范圍，因而使得抽采、集輸，乃至排空這部分煤層氣過程中都存在很大的安全隱患。集輸管線一旦泄漏或者斷管，很可能會(huì)引起礦井瓦斯爆炸，以致于使整個(gè)礦井的安全受到了潛在威脅。并且由于井下抽采煤層氣中含有一定水和煤渣煤塵，長(zhǎng)期積累將可能堵塞管路，給礦井的安全生產(chǎn)造成隱患。因此，需要一種能夠?qū)φ麄€(gè)煤礦井下抽采管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的方法，當(dāng)抽采系統(tǒng)運(yùn)行異常時(shí)，能夠自動(dòng)確定抽采管路發(fā)生異常的管段，以便于發(fā)出警報(bào)以及及時(shí)處理故障，實(shí)現(xiàn)煤礦區(qū)井下抽采煤層氣的安全輸送。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法，能夠?qū)γ簩託饧敼芫W(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，判斷管路是否發(fā)生故障。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法，包括如下步驟1)采集煤礦區(qū)煤層氣集輸管路中的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)；2)根據(jù)相鄰兩個(gè)采集點(diǎn)的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個(gè)采集點(diǎn)之間管路的壓力指標(biāo)K1:壓力指標(biāo)K1 = ((P2-P1) - Δ P) / Δ P ；其中，P1為遠(yuǎn)泵端負(fù)壓傳感器測(cè)得的負(fù)壓值；Ρ2為近泵端負(fù)壓傳感器測(cè)得的負(fù)壓值；
權(quán)利要求
1.煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟1)采集煤礦區(qū)煤層氣集輸管路中的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)；2)根據(jù)相鄰兩個(gè)采集點(diǎn)的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個(gè)采集點(diǎn)之間管路的壓力指標(biāo)K1:壓力指標(biāo)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法，其特征在于步驟2) 中，還根據(jù)相鄰兩個(gè)采集點(diǎn)的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個(gè)采集點(diǎn)之間管路的流量指標(biāo)K2和濃度指標(biāo)K3 ；其中流量指標(biāo)夂上式中，A為遠(yuǎn)泵流量傳感器測(cè)得的氣體流量為近泵流量傳感器測(cè)得的的氣體流量；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟3)中，對(duì)于工作面支管段管路，若K1 >閾值S1，且Κ2>閾值￡2或1(3>閾值ε3，則判定該段管路發(fā)生泄漏，。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟3)中，對(duì)于工作面支管段管路，若K1 >閾值S1，且Κ2<閾值￡2或1(3<閾值ε3，則判定該段管路發(fā)生堵塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟3)中，對(duì)于干管和主管段管路，若K2 >閾值￡2或1(3>閾值ε 3，且K1 >閾值則判定該段管路發(fā)生泄漏。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法，其特征在于當(dāng)判定管路發(fā)生泄漏時(shí)，若( - = 0.5 ，且P1小于閾值，則說明管路發(fā)生斷裂，所述閾值為正常運(yùn)行時(shí)遠(yuǎn)泵端負(fù)壓傳感器測(cè)得的負(fù)壓值的50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟3)中，對(duì)于干管和主管段管路，若K2 <閾值￡2或1(3<閾值ε 3，且K1 >閾值則判定該段管路發(fā)生堵塞。
全文摘要
本發(fā)明涉及煤礦安全領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦區(qū)煤層氣集輸管路的故障檢測(cè)方法，能夠?qū)γ簩託饧敼芫W(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，判斷管路是否發(fā)生故障，所述方法包括如下步驟1)采集煤礦區(qū)煤層氣集輸管路中的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)；2)根據(jù)相鄰兩個(gè)采集點(diǎn)的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個(gè)采集點(diǎn)之間管路的壓力指標(biāo)K1；3)若壓力指標(biāo)K1大于閾值ε1，則判定該段管路發(fā)生故障；進(jìn)一步，步驟2)中，還根據(jù)相鄰兩個(gè)采集點(diǎn)的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個(gè)采集點(diǎn)之間管路的流量指標(biāo)K2和濃度指標(biāo)K3，然后根據(jù)故障判別模型來判定發(fā)生故障的類型；本發(fā)明判斷管路是否發(fā)生故障及其類型，可便于發(fā)出警報(bào)以及及時(shí)處理故障，實(shí)現(xiàn)煤礦區(qū)井下抽采煤層氣的安全輸送。
文檔編號(hào)F17D5/02GK102182932SQ20111004750
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者劉勝, 周厚權(quán), 張仰強(qiáng), 張志剛, 文光才, 杜子健, 楊利平, 楊娟, 林雪峰, 程波, 邸自強(qiáng) 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院