一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤礦井下瓦斯治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯是制約煤礦安全生產(chǎn)的一個(gè)重要的因素。同時(shí)，瓦斯又是一種寶貴的不可再生清潔能源。在煤礦瓦斯治理過程中，井下抽采瓦斯是一種有效的防突措施。在井下瓦斯抽采工藝中，封孔是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，鉆孔的持續(xù)密封的效果直接影響瓦斯的抽采效果。
[0003]目前，在井下瓦斯抽采過程中，由于煤層裂隙持續(xù)發(fā)育，導(dǎo)致鉆孔漏氣，經(jīng)常在抽采2個(gè)月內(nèi)瓦斯?jié)舛冉档?0%以下，影響瓦斯抽采效率。目前，針對(duì)瓦斯抽采鉆孔漏氣的治理，主要是優(yōu)化封孔材料和封孔工藝，這些措施都是在一次性封孔的基礎(chǔ)上，因此這些措施仍無法有效地提高鉆孔瓦斯抽采效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種經(jīng)濟(jì)可靠、操作簡單、自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)及其使用方法，可對(duì)煤層不同條件下的瓦斯抽采鉆孔進(jìn)行有效密封。
[0005]本發(fā)明提供一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)及其使用方法，包括: 信號(hào)收集模塊，用于采集瓦斯抽采鉆孔在抽采過程中的參數(shù)，可以包括:瓦斯?jié)舛?、瓦斯流量、抽采?fù)壓、孔口溫度等；
分析處理模塊，用于分析處理信號(hào)收集模塊采集的鉆孔抽采參數(shù)；
數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)信號(hào)收集模塊采集的瓦斯抽采參數(shù)數(shù)據(jù)；
執(zhí)行模塊，用于執(zhí)行分析處理模塊發(fā)出的命令(是否對(duì)煤壁進(jìn)行注液密封)。
[0006]本發(fā)明提供一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)，其使用方法包括:
信號(hào)收集模塊采集抽采鉆孔的瓦斯?jié)舛取⑼咚沽髁康瘸椴蓞?shù)，經(jīng)分析處理模塊對(duì)鉆孔瓦斯?jié)舛确治鎏幚恚?dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀谙麻y值時(shí)，發(fā)出注液指令，執(zhí)行模塊執(zhí)行指令，開始對(duì)鉆孔周五煤壁注液；當(dāng)瓦斯?jié)舛雀哂谏祥y值時(shí)，發(fā)出停止注液指令，執(zhí)行模塊執(zhí)行指令，停止注液。
[0007]在不注液的情況下，信號(hào)收集模塊采集數(shù)據(jù)的周期為每天一次；在注液的情況下，信號(hào)收集模塊采集數(shù)據(jù)的周期為每小時(shí)一次。
[0008]分析處理模塊中的上閥值和下閥值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，原則上上閥值大于下閥值。
[0009]數(shù)據(jù)庫對(duì)信號(hào)收集模塊采集的所有數(shù)據(jù)都進(jìn)行存儲(chǔ)，以便于數(shù)據(jù)隨時(shí)調(diào)出，對(duì)整個(gè)瓦斯抽采效果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0010]本發(fā)明的一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)及其使用方法，通過采集鉆孔瓦斯抽采參數(shù)，對(duì)參數(shù)中的瓦斯?jié)舛扰c上、下閥值進(jìn)行匹配，發(fā)出指令控制注液程序，完成注液。其中，采集的瓦斯參數(shù)被儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中，可以隨時(shí)被調(diào)出，以便于分析評(píng)價(jià)抽采系統(tǒng)。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠及時(shí)準(zhǔn)確判斷抽采鉆孔是否漏氣，并提供相應(yīng)解決方案；采用本發(fā)明的技術(shù)方案，改變了現(xiàn)有技術(shù)中需要進(jìn)行現(xiàn)場測定瓦斯參數(shù)的不利性；采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以對(duì)瓦斯抽采鉆孔的抽采過程和狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效控制，節(jié)約抽米時(shí)間，提尚抽米效率。
【附圖說明】
[0011 ] 為更清楚地說明本發(fā)明的內(nèi)容和技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明的的內(nèi)容及技術(shù)方案做一簡單的介紹，很顯然，下面描述中的附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖1是本發(fā)明的一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體注液系統(tǒng)的使用方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]圖1為本發(fā)明的一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的自動(dòng)密封瓦斯抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)，具體可以包括:信號(hào)收集模塊1、分析處理模塊2、執(zhí)行模塊3和數(shù)據(jù)庫4。
[0016]其中信號(hào)收集模塊1，用于采集井下瓦斯抽采過程中的瓦斯抽采參數(shù)，可以包括:孔口溫度、瓦斯?jié)舛取⑼咚沽髁亢涂卓谪?fù)壓參數(shù)；分析處理模塊2，用于獲取接收信號(hào)收集模塊1的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)，與設(shè)定的上閥值和下閥值進(jìn)行匹配，判定啟動(dòng)或者停止注液程序；執(zhí)行模塊3，用于執(zhí)行分析處理模塊2的判定結(jié)果；數(shù)據(jù)庫，用于記錄存儲(chǔ)信號(hào)收集模塊1每次所采集的瓦斯抽采參數(shù)，包括孔口溫度、瓦斯?jié)舛?、瓦斯流量和孔口?fù)壓參數(shù)，以便于數(shù)據(jù)隨時(shí)被調(diào)出，用于分析評(píng)價(jià)瓦斯抽采效果。
[0017]圖2為本發(fā)明的一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體注液系統(tǒng)的使用方法的流程圖，具體使用方法可以包括:
步驟101，信號(hào)收集模塊1采集抽采鉆孔的瓦斯抽采參數(shù)，包括孔口溫度、瓦斯?jié)舛?、瓦斯流量和孔口?fù)壓參數(shù)。
[0018]步驟102，將信號(hào)收集模塊1每次采集的瓦斯參數(shù)儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫4中。
[0019]步驟103，將瓦斯參數(shù)中的濃度參數(shù)與設(shè)定的下閥值進(jìn)行匹配。
[0020]步驟104，當(dāng)采集的瓦斯?jié)舛鹊陀谠O(shè)定的下閥值，分析處理模塊2發(fā)出注液指令。
[0021]步驟105，執(zhí)行模塊3執(zhí)行注液指令，開始注液。
[0022]步驟106，將信號(hào)收集模塊1采集的瓦斯?jié)舛葏?shù)與設(shè)定的上閥值進(jìn)行匹配。
[0023]步驟107，采集的瓦斯?jié)舛葏?shù)高于設(shè)定的上閥值，分析處理模塊2發(fā)出停止注液指令。
[0024]步驟108，執(zhí)行模塊3執(zhí)行停止注液指令，停止注液。
[0025]在步驟103中，當(dāng)判定采集的瓦斯?jié)舛雀哂谠O(shè)定的下閥值時(shí)，直接進(jìn)入步驟108。
[0026]在步驟106中，當(dāng)判定采集的瓦斯?jié)舛鹊陀谠O(shè)定的上閥值時(shí)，流程回到步驟106和步驟107之間，繼續(xù)注液，直至信號(hào)收集模塊1采集的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)高于設(shè)定的上閥值為止，才能執(zhí)行步驟107。
[0027]步驟106，將信號(hào)收集模塊1采集的瓦斯?jié)舛葏?shù)與設(shè)定的上閥值進(jìn)行匹配。
[0028]步驟107，采集的瓦斯?jié)舛葏?shù)高于設(shè)定的上閥值，分析處理模塊2發(fā)出停止注液指令。
[0029]步驟108，執(zhí)行模塊3執(zhí)行停止注液指令，停止注液。
[0030]在步驟103中，當(dāng)判定采集的瓦斯?jié)舛雀哂谠O(shè)定的下閥值時(shí)，直接進(jìn)入步驟108。
[0031]在步驟106中，當(dāng)判定采集的瓦斯?jié)舛鹊陀谠O(shè)定的上閥值時(shí)，流程回到步驟106和步驟107之間，繼續(xù)注液，直至信號(hào)收集模塊1采集的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)高于設(shè)定的上閥值為止，才能執(zhí)行步驟107。
[0032]在步驟106中，當(dāng)判定采集的瓦斯?jié)舛鹊陀谠O(shè)定的上閥值時(shí)，流程回到步驟106和步驟107之間，繼續(xù)注液，直至信號(hào)收集模塊1采集的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)高于設(shè)定的上閥值為止，才能執(zhí)行步驟107。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)密封瓦斯抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)，其特征在于，包括: 信號(hào)收集模塊，用于采集瓦斯抽采鉆孔在抽采過程中的瓦斯抽采參數(shù)； 分析處理模塊，用于分析處理信號(hào)收集模塊采集的鉆孔抽采參數(shù)； 數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)信號(hào)收集模塊采集的瓦斯抽采參數(shù)數(shù)據(jù)； 執(zhí)行模塊，用于執(zhí)行分析處理模塊發(fā)出的命令。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)密封瓦斯抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)收集模塊的瓦斯抽采參數(shù)包括:瓦斯?jié)舛?、瓦斯流量、抽采?fù)壓、孔口溫度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)密封瓦斯抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)收集模塊在不注液的情況下，信號(hào)收集模塊采集數(shù)據(jù)的周期為每天一次；在注液的情況下，信號(hào)收集模塊采集數(shù)據(jù)的周期為每小時(shí)一次。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)密封瓦斯抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)，其特征在于，所述分析處理模塊中的上閥值和下閥值可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)密封瓦斯抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)，其特征在于，所述的上閥值原則上大于下閥值。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)密封瓦斯抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可被隨時(shí)調(diào)出，用于評(píng)價(jià)抽采效果。7.—種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)的使用方法，其特征在于， 采集抽采鉆孔的瓦斯抽采參數(shù)；與設(shè)定的閥值進(jìn)行匹配；判定是否進(jìn)行注液密封；執(zhí)行判定結(jié)果。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)密封瓦斯抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，所述自動(dòng)密封流程為自循環(huán)流程，無需人工輔助。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自動(dòng)密封抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)及其使用方法，自動(dòng)密封瓦斯抽采鉆孔周圍煤體的注液系統(tǒng)包括：信號(hào)收集模塊，用于采集抽采過程中的瓦斯抽采參數(shù)；分析處理模塊，用于將采集的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)與閥值匹配，判定是否注液；執(zhí)行模塊，執(zhí)行分析處理模塊的判定結(jié)果；數(shù)據(jù)庫，用于儲(chǔ)存信號(hào)收集模塊采集的瓦斯抽采參數(shù)。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理鉆孔漏氣，改變需要現(xiàn)場測定瓦斯抽采參數(shù)的不利性，有效控制鉆孔瓦斯抽采過程，提高抽采效率。
【IPC分類】E21F17/18, E21F7/00, E21B33/13
【公開號(hào)】CN105275494
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510172888
【發(fā)明人】魏國營, 秦賓賓, 李茹, 李嬌嬌
【申請(qǐng)人】河南理工大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年4月14日