【技术实现步骤摘要】
一种煤矿抽采高浓度瓦斯的智能调控系统及方法
[0001]本专利技术涉及一种煤矿抽采高浓度瓦斯的智能调控系统及方法，属于煤矿瓦斯抽采
技术介绍
[0002]作为温室效应的始作俑者之一煤层气(俗称“瓦斯”)，因其燃烧热值高，污染少，它又是一种高效、洁净的新型能源。煤层气资源量在我国十分丰富，据资源评价结果显示，我国煤层气资源量非常丰富，开发利用煤层气，不仅能带来可观的经济效益，而且能改善我国的能源结构，缓解日益紧张的能源危机，有效降低煤矿瓦斯事故发生，促进煤矿安全生产，减少大气污染。煤层钻孔瓦斯抽采作为高瓦斯、煤与瓦斯突出煤层区域性瓦斯灾害治理和资源化利用的最主要技术措施，已经在井下得到广泛的应用。我国约1/3的煤炭年产量来自高瓦斯突出矿井，其瓦斯灾害治理和资源化利用主要是通过施工煤层钻孔进行抽采。煤层钻孔是一个庞大的井下工程，是建设在煤层瓦斯和抽采管路系统之间的人工通道，年钻孔进尺量约1亿m；但是由于每年抽采浓度低造成抽采出的瓦斯混合气体直接排放到大气中。另外目前我国煤矿90％以上的煤层瓦斯抽采工程投入-产出极不平衡...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿抽采高浓度瓦斯的智能调控系统，其特征在于，包括抽采主系统、多个智能调控采气系统、监控分站、环网交换机和监控中心；多个智能调控采气系统并排设置且分别与抽采主系统连通，所述智能调控采气系统包括多个抽采支管、抽采连接管、瓦斯综合测量仪I、微型变频式抽采泵、电控阀门I、单片机、变频器和防爆电机，多个抽采支管一端与抽采连接管一端连接，多个抽采支管另一端伸入煤层；所述瓦斯综合测量仪I装在抽采连接管内，用于监测抽采连接管内的瓦斯抽采浓度和瓦斯纯流量；所述微型变频式抽采泵装在抽采连接管内，防爆电机与微型变频式抽采泵连接，通过防爆电机带动微型变频式抽采泵对抽采连接管内部的抽采负压进行控制；所述电控阀门I装在抽采连接管上，用于控制抽采连接管的开度；所述单片机与瓦斯综合测量仪I、变频器和电控阀门I连接，用于接收瓦斯综合测量仪I反馈的监测数据，并通过变频器对防爆电机的转速进行调节和对电控阀门I的开度进行调节；所述抽采主系统包括抽采干管、抽采主管、瓦斯综合测量仪II、电控阀门II、抽采泵和瓦斯收集站；各个抽采连接管另一端与抽采干管侧部连接，抽采干管一端封堵、另一端与抽采主管连接；瓦斯收集站与抽采主管连接，抽采泵装在抽采主管上；所述电控阀门II装在抽采干管上、且靠近抽采主管，用于控制抽采干管的开度；所述瓦斯综合测量仪II装在抽采干管上、且靠近电控阀门II，用于监测抽采干管内的瓦斯抽采浓度和瓦斯纯流量；所述监控分站为瓦斯综合测量仪I、瓦斯综合测量仪II、防爆电机和单片机供电，并接受单片机和瓦斯综合测量仪II反馈的数据经过环网交换机传递给监控中心，同时接受监控中心发出的指令，根据指令对电控阀门II的开度进行调节。2.一种煤矿抽采高浓度瓦斯的智能调控方法，其特征在于，具体步骤为：
①
先将所需抽采的煤层划分成多个抽采区域，每个抽采区域均设置一个智能调控采气系统，然后将煤矿抽采高浓度瓦斯的智能调控系统组装完成；
②
开启智能调控系统，使抽采泵和微型变频式抽采泵均以设定转速开始工作，同时电控阀门I和电控阀门II均打开至最大开度，此时对抽采主系统进行测试，确定电控阀门II的最佳开度，具体过程为：A、先设定电控阀门II的最小开度值，将电控阀门II从最大开度100％、以每次减少5％的开度进行调节，直至达到设定的最小开度值停止；每次电控阀门II调节开度后，瓦斯综合测量仪II均采集一次数据，并将该数据传递给单片机，单片机在调节完成后，将多次数据通过已知的算法拟合成瓦斯纯流量和瓦斯浓度-阀门开度的曲线图；B、对步骤A拟合的曲线图进行分析，若该曲线图中瓦斯最大浓度时，选取该曲线图中瓦斯纯流量最大值时所对应的开度K
i
；此时确定该开度为电控阀门II的最佳开度；若该曲线图中瓦斯最大浓度时，选取该曲线图中瓦斯最大浓度所对应的开度K
i
；此时确定该开度为电控阀门II的最佳开度；
若该曲线图中瓦斯最大浓度时，重新调整抽采泵的转速，然后再次重复步骤A和B，直至确定电控阀门II的最佳开度；
③
将电控阀门II的开度调节至步骤
②
确定的最佳开度，然后依次对各个智能调控采气系统进行测试，确定各个...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏同强，孙敦帅，李子龙，崔昊杰，任红运，陆建行，鲍星海，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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