煤矿瓦斯抽采管网系统自更新检漏技术研究

发布时间：2022-02-14 13:27

　　煤矿井下工作环境恶劣,瓦斯抽采管道易受到碰撞、落煤坠砸等损伤而造成漏气,当巷道内空气大量进入管网系统后,管网内瓦斯抽采浓度可能远低于钻孔孔口浓度。针对该问题,提出了一种基于多元高斯声束模型的煤矿瓦斯抽采管网系统自更新检漏技术。采用多元高斯声束模型对漏气点声音进行加强处理,并分析煤矿井下抽采管网系统的主要漏气类型和噪声来源,建立漏气模型和噪声模型;将采集的声音样本与预存模型进行比对,判断是否存在漏气现象,并将使用环境中出现频率超过30%的声音样本自动存储为漏气模型,实现模型的自动更新,提高检漏准确性;基于自更新检漏技术研发了YJL40检漏仪,其主要部件包括探测头、金属软管、主机和报警器。利用自更新检漏技术及相应产品对高家庄煤矿的高、低负压抽采系统共计7 585m管道进行检漏,将检测出的漏气点进行有效封孔后,抽采终端瓦斯体积分数分别提高了37.1%和28%,验证了自更新检漏技术的有效性。 

【文章来源】：工矿自动化. 2020,46(09)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

瓦斯抽采管网漏气检测过程

瓦斯抽采时，需将钻孔用封孔管连接到汇流装置，为了监测抽采参数变化情况，在钻孔与汇流装置之间会加装导流管。这一部分管道连接主要采用扩口对接方式，即连接处一端的管道外径基本等于另一端管道的内径，将2段管道插入后用胶水或铁丝等捆绑固定。汇流装置另一端与抽采支管连接，抽采支管再通过法兰盘与抽采主管连接，形成瓦斯抽采管网系统。瓦斯抽采管道连接方式及主要漏气点如图2所示。瓦斯抽采管网系统中主要存在如图2所示的6种漏气点。其中封孔管与导流管连接处、封孔管三通处、钻孔与封孔管连接处、封孔管与汇流装置连接处的连接方式都是插入式管道连接，漏气通道主要存在于小管道的外壁和大管道内壁之间，因此，这些位置漏气产生的声波基本相同，可划分为同类漏气模型。而长达几千米甚至十几千米的抽采主管、支管大多采用法兰盘连接，由于煤矿井下工作环境复杂，管道易受到击穿等损害，形成孔眼，造成漏气。因此，瓦斯抽采管网系统的主要漏气现象可分为管路插接漏气、法兰盘漏气和管道破损漏气，建立这3种漏气模型进行预存储。

通过检测设备采集井下声音，用多元高斯声束对原始声音进行加强处理后形成清晰的声音模型，采用声波分频等技术进行处理，得到多个声音样本。将所得声音样本分别与预存的漏气模型和噪声模型进行比对，若与漏气模型匹配即可判断为漏气，发出声光报警信号，提示该检测点漏气。如果声音样本与漏气模型和噪声模型均不匹配，则存储该样本，并将出现频率超过30%的声音样本自动存储为噪声模型，以保证检漏技术在不同矿井环境下均有很高的准确率。自更新检漏技术流程如图3所示。2.2 多元高斯声束模型

【参考文献】：
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本文编号：3624645