一种高瓦斯煤矿回采工作面瓦斯浓度调控方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种高瓦斯煤矿回采工作面瓦斯浓度智能调控方法及系统。其中，调控系统包括瓦斯抽采泵站、高负压瓦斯抽采系统、低负压瓦斯抽采系统、数据采集系统、数据处理系统、智能调节阀，并将高负压瓦斯抽采系统和低负压瓦斯抽采系统均划分为主管、干管、支管和单元等四级进行管理，通过设定的最优调节程序，从预抽和边采边抽两个层面提供了瓦斯抽采智能调节的步骤，在保障全矿井瓦斯抽采效果的前提下，实现短期内回采工作面瓦斯浓度迅速降低的目的，为工作面的快速高效推进创造有利条件。为工作面的快速高效推进创造有利条件。为工作面的快速高效推进创造有利条件。

【技术实现步骤摘要】
一种高瓦斯煤矿回采工作面瓦斯浓度调控方法及系统


[0001]本申请实施例涉及煤矿瓦斯抽采
，具体而言，涉及一种高瓦斯煤矿回采工作面瓦斯浓度调控方法及系统。

技术介绍

[0002]“富煤、贫油、少气”的基本国情决定了煤炭在今后相当长一段时间内是我国的主要能源。近年来中国经济的高速发展，对各类资源的需求日益增加。作为“工业粮食”，煤炭产量也逐年上升，使得全国煤矿开采以每年约10～20m的速度向深部延伸，因此部分地区煤炭的开采条件变得恶化，开采深度、瓦斯含量、瓦斯压力、围岩应力等煤炭开采影响因素治理难度增大。为了减少瓦斯涌出、防止瓦斯超限、降低瓦斯事故风险、提供舒适安全的通风环境，煤矿行业研究了瓦斯预抽、采空区埋管、边采边抽、保护层开采、底抽巷、高抽巷、预裂抽采等一系列瓦斯抽采技术，将回采过程中工作面的瓦斯浓度降低至安全范围以内。
[0003]随着我国煤炭资源的整合，矿山企业机械化、智能化水平的提高，单个工作面的日产量大幅提升。当高瓦斯煤矿回采工作面在过局部瓦斯异常增高区域，或为了摆脱采空区自然发火而快速回采时，极易造成工作面瓦斯浓度超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高瓦斯煤矿回采工作面瓦斯浓度调控方法，其特征在于，当高瓦斯煤矿回采工作面局部瓦斯异常增高或快速回采，第j个工作面发生瓦斯超限时，所述方法包括：
①
高负压抽采支管抽采能力调节在调节周期T下采用预设调节程序，调节第j个高负压抽采支管智能调节阀开度，降低所述第j个高负压抽采支管邻近的高负压抽采支管智能调节阀开度，增强所述第j个高负压抽采支管的抽采能力，直到所述第j个高负压抽采支管的瓦斯抽采纯量的增长量低于上一调节周期瓦斯抽采纯量增长量的第一百分比阈值，停止调节各高负压抽采支管的智能调节阀；
②
低负压抽采支管抽采能力调节在调节周期T下采用所述预设调节程序，调节第j个低负压抽采支管智能调节阀开度，降低所述第j个低负压抽采支管邻近的低负压抽采支管智能调节阀开度，增强所述第j个低负压抽采支管的抽采能力，直到所述第j个低负压抽采支管的瓦斯抽采纯量的增长量低于上一调节周期瓦斯抽采纯量增长量的第二百分比阈值，停止调节各低负压抽采支管的智能调节阀；
③
高负压抽采单元管抽采能力调节增加距离所述第j个工作面最近的x个高负压抽采单元管的智能调节阀开度，同时降低其他高负压抽采单元管的智能调节阀开度，提高工作面附近区域抽采单元的抽采能力；当所述高负压抽采单元管的瓦斯抽采纯量的增长率为负后，停止调节所述第j个工作面的所述高负压抽采单元管的智能调节阀；
④
低负压抽采单元管抽采能力调节以所述低负压抽采支管瓦斯的抽采纯量为优化目标，在调节周期T下利用所述预设调节程序，依次调节所述第j个工作面的所述低负压抽采支管各抽采单元管智能调节阀的开度，当所述低负压抽采支管的瓦斯抽采纯量提高至预设第一纯量阈值，或提高量不足所述预设第一纯量阈值但所述瓦斯抽采纯量已达到最大值时，停止调节所述第j个工作面的所述低负压抽采支管各抽采单元管的智能调节阀；当所述第j个工作面恢复正常生产后，为了降低低负压抽采支管因抽采负压增大而增加的漏风量，以各抽采单元的瓦斯浓度为优化目标，在调节周期T下利用所述预设调节程序，调节所述第j个工作面的所述低负压抽采支管各抽采单元管的智能调节阀的开度，当所述各抽采单元的瓦斯浓度值均达到最大后，停止调节所述各抽采单元管的智能调节阀的开度，实现矿井瓦斯抽采系统的正常运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当高瓦斯煤矿回采工作面正常生产时，所述方法还包括：
①
调节智能调节阀的开度，采集单个抽采单元在不同抽采负压P下抽采单元的瓦斯抽采纯量Q，拟合得到两者的函数关系式P＝f(Q)，并分析瓦斯抽采单元的最佳抽采负压P'；
②
通过所述智能调节阀调节所述抽采单元保持所述最佳抽采负压，采集并记录所述瓦斯抽采纯量的实时数据，拟合得到所述抽采单元的所述瓦斯抽采纯量和时间t的函数:Q＝f(t)；

【专利技术属性】
技术研发人员：吕平洋，王双勇，
申请(专利权)人：北京龙软科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：