一种用于井下防灭火的注氮方法技术

本发明专利技术公开了一种用于井下防灭火的注氮方法，一种用于井下防灭火的注氮方法，具体按照如下步骤进行：步骤1：在井下工作间内搭建注氮系统；注氮系统包括气体传感器和注氮管道；井下工作间还配置有工控机、IO模拟块、继电器以及电磁阀；步骤2：检查管道；步骤3：手动开启手动阀门，工控机控制进行注氮；步骤4、实时判定是否存在采空区氮气溢出情况；步骤5、实时调控注氮量与工作面的气体浓度；步骤6、通过工控机停止向采空区注氮；步骤7、工控机统计注氮时段中注氮量大小并生成和保存报表。本发明专利技术可提高井下注氮系统调节的安全性，降低井下人员安全隐患，在一定程度上实现了注氮的安全与自动化程度较高的控制效果。化程度较高的控制效果。化程度较高的控制效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于井下防灭火的注氮方法


[0001]本专利技术属于煤矿采空区防灭火控制
，具体涉及一种用于井下防灭火的注氮方法。

技术介绍

[0002]在当前，井下采空区注氮是井下火灾预防的一种重要途径，采空区火灾的高效预防对矿井安全、正常开采至关重要。在规定注氮时段，井下人员向采空区进行注氮的过程中，采空区具有一定的未知性，无法实时将采空区状态与注氮量大小进行相互关联，并且存在工作面氮气泄漏的危害，从而威胁到井下人员工作安全。这使得自动调控注氮速率成为不可避免的问题，如何关联采空区与工作面注氮时刻相关表征气体变化情况，分析气体变化对井下人员安全的影响，从而实时调节注氮速率、降低井下人员安全隐患、保障井下开采的稳定运行。
[0003]现有技术中，井下注氮实时判定主要依靠人员经验与便携传感器的方式，判断工作面氧气浓度是否低于18％，对上隅角CO浓度影响变化趋势，这种方式主要依靠员工经验，上手困难、潜在风险大；随着信号处理技术的发展，以气体传感器为监测信号输入，以综合插值算法与注氮状态判别计算为信号处理方法，以注氮速率调节为反馈手段，成本较低、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于井下防灭火的注氮方法，其特征在于，具体按照如下步骤进行：步骤1：在井下工作间内搭建一种用于井下防灭火的注氮系统；所述井下工作间包括煤壁(7)和采空区(6)，围绕所述煤壁(7)形成有用于作业人员流动的进风巷(8)、工作面(9)以及出风巷(10)；注氮系统包括气体传感器(12)和注氮管道(5)；气体传感器(12)位于多个液压支架(11)之间，多个所述液压支架(11)设置于采空区(6)靠近工作通道的侧壁，所述注氮管道(5)设置于进风巷(8)，所述注氮管道(5)沿采空区(6)的方向依次设置有手动开关阀(1)，减压阀(2)，比例流量调节阀(3)以及气体流量计(4)，所述注氮管道(5)延伸至采空区(6)；所述井下工作间还配置有工控机、IO模拟块、继电器以及电磁阀；位于井上的控制室通过环网与工控机连接，及时处理井下信息；IO模块与工控机通过以太网连接，继电器通过电线与工控机连接，气体传感器(12)通过485信号线与工控机连接；继电器、IO模块通过直流电源与比例流量调节阀(3)串联，以便用于控制比例流量调节阀(3)的开关；步骤2：开始注氮前，作业人员检查注氮管道(5)是否存在泄漏的情况，若注氮管道(5)存在管道泄漏的情况，则关闭泄漏点附近前后手动阀门的开关；反之若不存在管道泄漏情况，则进行步骤3；步骤3：手动开启手动阀门(1)，随后工控机控制IO模块、继电器开启比例流量调节阀(3)向采空区(6)进行注氮；步骤4、利用工作面架间气体数据补充算法，实时判定是否存在采空区(6)氮气溢出情况；步骤5、利用井下采空区自动注氮调控算法，实时调控注氮量与工作面(9)的气体浓度情况；步骤6、注氮时段结束，通过工控机控制IO模块、继电器，最终控制电磁阀停止向采空区(6)注氮；步骤7、工控机统计注氮时段中注氮量大小并生成报表，用于记录、保存、追溯井下注氮情况。2.根据权利要求1所述的一种用于井下防灭火的注氮方法，其特征在于，步骤3中，所述工控机通过采集和处理多个气体传感器(12)的检测数值、并向继电器发送对应的电阻数值、向IO模块发送信号，以便控制开关比例调节阀(3)。3.根据权利要求1所述的一种用于井下防灭火的注氮方法，其特征在于，所述气体传感器(12)用于检测收集氧气和一氧化碳的浓度。4.根据权利要求1所述的一种用于井下防灭火的注氮方法，其特征在于，所述步骤4具体为：步骤41：工控机实时采集气体传感器(12)的氧气和一氧化碳的浓度数据；步骤42：利用埃尔米特插值算法补充架间数据：利用氧气的浓度数据，利用如下公式(1)计算，得到各个液压支架(11)之间氧气的浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟小伟，郝乐，文虎，王凯，刘昌菊，宋强，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：