多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术专利涉及煤矿井下瓦斯抽采技术，多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，包括抽采主路，该抽采回路上设有至少一套自动巡回分检组件；自动巡回分检组件包括；外部容器，其围合在抽采主路外部部分管壁上；抽采管，所述抽采管第一端与所述抽采主路连通，抽采管主体穿过外部容器且第二端置于抽采管主体外部；电磁三通阀，其安装在位于外部容器内的抽采管段上；单孔巡检管路，其第一端连接在外部容器，并实现单孔巡检管路与气体巡检通道连通。本装置建立了独立的钻孔联合抽采通道和单孔巡检通道，能够自动切换气体流动通道，实现多孔联抽和单孔巡检互不干扰的目标。本发明专利技术还提出了多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检方法。

【技术实现步骤摘要】
多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置及方法
本专利技术专利涉及煤矿井下瓦斯抽采技术，具体为多组钻孔联合抽采条件下单一钻孔瓦斯抽采参数自动巡检装置，本专利技术还提供一种使用本装置的钻孔瓦斯抽采参数精确自动化监测方法。
技术介绍
煤炭作为中国主要支撑能源，短期内的主导地位不会改变。近年来，随着煤炭机械化开采水平的提升，井工矿井的开采深度正加速延伸，复杂的地质构造和丰富的瓦斯蕴藏也为井下安全生产增加了难度。权威专家研究认为，深井开采导致的瓦斯突出或其他瓦斯灾害会愈来愈频繁，且强度越来越大，提高瓦斯抽采能力，降低煤层瓦斯含量，既是治理瓦斯问题的根本措施，也是促进瓦斯资源利用的有效途径。瓦斯抽采期间，精确检测钻孔抽采瓦斯浓度、流量、负压是瓦斯抽采管理工作中的重要环节，不仅能有效指导分析钻孔抽采存在的问题，也能及时对工作面瓦斯异常现象作出预警判断。目前，井下瓦斯抽采系统中只有抽采主路和主要旁支实现了瓦斯参数实时监测和远距离传输功能，解决了多孔联抽下混合参数的在线监测难题，煤科集团沈阳研究院有限公司专利技术的煤层气安全抽采智能控制系统及控制方法(ZL201510557233.6)，具有自动智能检测单个钻孔或抽采总管管路中瓦斯抽采参数基本功能，但从现场生产经济效益考虑，若每个钻孔均配备该控制系统进行瓦斯抽采参数自动巡检，一个工作面千百个钻孔需要配套设备规模太大、经济成本太高，并且会导致管控程序极度复杂。目前，对于某一钻孔个体来讲，单孔瓦斯抽采参数仍然依靠人工逐一检测，采用瓦检牌记录钻孔抽采状态，这种检测方式主要存在以下三大问题：1)人工检测数据不能通过远距离传输系统实时向地面技术负责人传达，导致地面工作人员获知检测数据时间滞后于现场检测时间，在瓦斯异常突现情况下，技术负责人不能第一时间内作出有效判断，易错失事故处理最佳时机，间接扩大灾害威胁；2)人工检测频率小，一个工作日内可能仅检测2-3次，存在较长时段的检测盲区，若在检测盲区出现钻孔抽采异常，技术人员无法获取有效数据，及时分析钻孔抽采异常原因，小则影响单孔抽采效果、浪费抽采资源，大则导致多个钻孔的联抽系统瘫痪，出现抽采事故；3)人工检测的数据具有单一性，没有与之校对的测试平台，无法辨识数据的可靠性和真实性，同时因检测人员操作仪器水平和职业素质的差异，人工检测存在数据误差范围不可控、数据真实程度不可靠的基本现状。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，其采用井下多孔联抽条件下单个钻孔瓦斯抽采参数自动实时巡检及传输技术，实现低成本、高效率抽采目标，旨在解决当前人工逐一检测频率小，存在长时段检测盲区；数据传达滞后，延误事故分析和处理时机；人工检测数据误差大、可靠性不足等诸多问题，为及时分辨抽采事故和补救抽采系统，提高钻孔瓦斯抽采率，降低单孔抽采损耗。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：在第一个技术方案中，多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，包括抽采主路，其一端连接抽采总管，该抽采回路上设有至少一套自动巡回分检组件；自动巡回分检组件包括外部容器，其围合在抽采主路外部部分管壁上，外部容器与抽采主路之间形成气体巡检通道；抽采管，其有若干个，所述抽采管第一端与所述抽采主路连通，抽采管主体穿过外部容器且第二端置于抽采管主体外部，所述抽采管的第二端用于通过外接管路对接瓦斯抽采钻孔；电磁三通阀，其安装在位于外部容器内的抽采管段上，该电磁三通阀在第一状态时实现瓦斯抽采钻孔和抽采主路连通，在第二状态时实现瓦斯抽采钻孔和气体巡检通道连通，在第三状态时封闭抽采钻孔；单孔巡检管路，其第一端连接在外部容器，并实现单孔巡检管路与气体巡检通道连通，该单孔巡检管路用于检测与其接通的抽采钻孔内的瓦斯参数。在第一个技术方案中，作为优选的，所述外部容器为球形的球融混合装置，且抽采主路从球融混合装置中心穿过。在第一个技术方案中，作为优选的，所述抽采管的第二端为快速接口，使外接管路和抽采管快速对接。在第一个技术方案中，作为优选的，所述外部容器设置在抽采主路的端部，且外部容器通过部分容器壁封闭外部容器的端部。在第一个技术方案中，作为优选的，所述抽采管有5-20个，且抽采管的数量不小于钻孔数量。在第一个技术方案中，作为优选的，所述单孔巡检管路的第二端与抽采主路连通。在第一个技术方案中，作为优选的，所述单孔巡检管路上由单孔巡检管路第一端到第二端依次设有压力传感器、甲烷传感器、流量传感器、温度传感器、数据可视化显示器和智能调控阀。在第二个技术方案中，多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检方法，使用如在第一个技术方案中提出的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，包括如下步骤，步骤1、将抽采主路的管路内处于负压抽采状态，将抽采管上的全部电磁三通阀调整到第一状态，实现瓦斯抽采钻孔与抽采主路联通，开始多孔联合抽采；步骤2、切换一个抽采管上的电磁三通阀到第二状态，实现该抽采管对应的瓦斯抽采钻孔采集的瓦斯通过气体巡检通道进入单孔巡检管路，以检测该瓦斯抽采钻孔内瓦斯抽采参数，在完成该采集管内瓦斯检测后，判断该采集管内瓦斯抽采状态，当钻孔瓦斯抽采状态合格时，将电磁三通阀切换到第一状态，实现该采集管内瓦斯继续抽采；如钻孔瓦斯抽采失效时，将电磁三通阀切换到第三状态，封闭该抽采钻孔；步骤3，在完成一个抽采管对应的瓦斯抽采钻孔内瓦斯抽采参数的检测后，进行另一个瓦斯抽采钻孔参数检测，并重复步骤2，直至所有抽采管对应的瓦斯抽采钻孔内瓦斯检测完毕。在第二个技术方案中，作为优选的，在步骤2中，在一个瓦斯抽采钻孔采集的瓦斯抽采状态失效时，强制切换与该瓦斯抽采钻孔对接抽采管上的电磁三通阀到第三状态，该孔瓦斯抽采结束。在第二个技术方案中，作为优选的，在步骤2中，单个瓦斯抽采钻孔每次监测时间t1＞10min；瓦斯抽采钻孔之间检测时间差t2＞10min。使用本专利技术的有益效果是：(1)该专利技术装置建立了独立的钻孔联合抽采通道和单孔巡检通道，并将两组通道融为一体，具有体积小、操控便捷、自动巡回分检等优点，能够自动切换气体流动通道，实现多孔联抽和单孔巡检互不干扰的目标。(2)该专利技术破解了单一钻孔瓦斯抽采数据自动周期性监测和远距离传输难题，克服人工检测存在的诸多问题，能够在不影响其他钻孔联合抽采状态下，保持单孔正常抽采时自动监测瓦斯抽采参数，并通过数据智能分析系统自动启停钻孔抽采阀门，合理分配抽采负压，优化抽采系统，提高钻孔抽采能力。附图说明图1是本专利技术提供的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置径向剖面图。图2是本专利技术提供的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置的轴向剖面图。图3是本专利技术提供的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置另一实施例的轴向剖面图。图4是本专利技术提供的在联合抽采时单孔电磁三通阀开闭第一状态的剖面图。图5是本专利技术提供的单孔瓦斯抽采参数自动巡检时电磁三通阀开闭第二状态的剖面图。图6是本专利技术提供的单孔瓦斯抽采失效后电磁三通阀关闭第三状态的剖面图。图7是本专利技术提供的多个单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置配套使用连接示意图。图8是电磁三通阀智能调控系统元件构成示意图。附图标记包括：1-钻孔接抽软管；2-快速接口；3-电磁三通阀；4-电磁三通阀智能调控系统；5-抽采主路；6-球融混合装置；7-气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，其特征在于：包括抽采主路，其一端连接抽采总管，该抽采回路上设有至少一套自动巡回分检组件；自动巡回分检组件包括外部容器，其围合在抽采主路外部部分管壁上，外部容器与抽采主路之间形成气体巡检通道；抽采管，其有若干个，所述抽采管第一端与所述抽采主路连通，抽采管主体穿过外部容器且第二端置于抽采管主体外部，所述抽采管的第二端用于通过外接管路对接瓦斯抽采钻孔；电磁三通阀，其安装在位于外部容器内的抽采管段上，该电磁三通阀在第一状态时实现瓦斯抽采钻孔和抽采主路连通，在第二状态时实现瓦斯抽采钻孔和气体巡检通道连通，在第三状态时封闭抽采管；单孔巡检管路，其第一端连接在外部容器，并实现单孔巡检管路与气体巡检通道连通，该单孔巡检管路用于检测与其接通的单个瓦斯抽采钻孔内的瓦斯参数。

【技术特征摘要】
1.多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，其特征在于：包括抽采主路，其一端连接抽采总管，该抽采回路上设有至少一套自动巡回分检组件；自动巡回分检组件包括外部容器，其围合在抽采主路外部部分管壁上，外部容器与抽采主路之间形成气体巡检通道；抽采管，其有若干个，所述抽采管第一端与所述抽采主路连通，抽采管主体穿过外部容器且第二端置于抽采管主体外部，所述抽采管的第二端用于通过外接管路对接瓦斯抽采钻孔；电磁三通阀，其安装在位于外部容器内的抽采管段上，该电磁三通阀在第一状态时实现瓦斯抽采钻孔和抽采主路连通，在第二状态时实现瓦斯抽采钻孔和气体巡检通道连通，在第三状态时封闭抽采管；单孔巡检管路，其第一端连接在外部容器，并实现单孔巡检管路与气体巡检通道连通，该单孔巡检管路用于检测与其接通的单个瓦斯抽采钻孔内的瓦斯参数。2.根据权利要求1所述的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，其特征在于：所述外部容器为球形的球融混合装置，且抽采主路从球融混合装置中心穿过。3.根据权利要求1所述的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，其特征在于：所述抽采管的第二端为快速接口，使外接管路和抽采管快速对接。4.根据权利要求1所述的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，其特征在于：所述外部容器设置在抽采主路的端部，且外部容器通过部分容器壁封闭外部容器的端部。5.根据权利要求1所述的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，其特征在于：所述抽采管有5-20个，且抽采管的数量不小于钻孔数量。6.根据权利要求1所述的多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，其特征在于：所述单孔巡检管路的第二端与抽采主路连通。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春光，苏伟伟，田富超，王耀锋，李杰，李艳增，刘明智，赵洪瑞，郭怀广，张东旭，朱汉宁，马金魁，黄鹤，周睿，邹永洺，许幸福，李豪君，闫循强，
申请(专利权)人：煤科集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21