本發(fā)明屬于煤礦瓦斯抽采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煤礦瓦斯抽采主要分為“瓦斯預(yù)抽”和“邊采邊抽”兩種情況。邊抽邊采時(shí)，由于受到在抽采工作面采動(dòng)影響，整個(gè)工作面可分為裂隙未發(fā)育、裂隙發(fā)育和裂隙發(fā)育明顯三個(gè)區(qū)域或階段。裂隙發(fā)育對(duì)抽采的影響直接體現(xiàn)在抽采管道內(nèi)的混合量和瓦斯純量，因此需利用抽采混合量和瓦斯純量作為對(duì)抽采負(fù)壓進(jìn)行優(yōu)化控制的直接判斷指標(biāo)，并且該優(yōu)化控制為動(dòng)態(tài)控制過(guò)程。而進(jìn)行瓦斯預(yù)抽時(shí)，由于受到的外界干擾較少，瓦斯?jié)舛鹊淖兓沁M(jìn)行抽采壓力控制的直接參考指標(biāo)。

因此，要對(duì)煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，做到用最合適的抽采負(fù)壓達(dá)到最優(yōu)的瓦斯抽采量，就需要對(duì)煤礦井下瓦斯的抽采分情況、分邏輯進(jìn)行調(diào)整控制，才能真正提高瓦斯抽采效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控方法，以用最合適的抽采負(fù)壓達(dá)到最優(yōu)的瓦斯抽采量，提高瓦斯抽采效率。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控方法，包括如下步驟：

1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)抽采場(chǎng)瓦斯的抽采信息，所述抽采信息包括抽采混合總流量、瓦斯?jié)舛群统椴韶?fù)壓；

2)計(jì)算各抽采場(chǎng)控制負(fù)壓值之和與泵站額定負(fù)壓值之差的絕對(duì)值是否大于泵站閾值，若大于泵站閾值，控制泵站額定負(fù)壓調(diào)整為各抽采場(chǎng)控制負(fù)壓值之和；若小于泵站閾值，判斷抽采場(chǎng)控制邏輯是否為“邊采邊抽”，如果不是，則為“瓦斯預(yù)抽”；

3)若抽采場(chǎng)控制邏輯為“邊采邊抽”，判斷抽采混合總流量變化：

若混合總流量上升，則計(jì)算和比較抽采混合總流量上升速度與抽采瓦斯純量上升速度，若抽采混合總流量上升速度大于抽采瓦斯純量上升速度，則降低抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量上升速度小于抽采瓦斯純量上升速度，則提高抽采負(fù)壓；否則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式；

若混合總流量降低，則計(jì)算和比較抽采混合總流量下降速度與抽采瓦斯純量下降速度，若抽采混合總流量下降速度大于抽采瓦斯純量下降速度，則提高抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量下降速度小于抽采瓦斯純量下降速度，則降低抽采負(fù)壓；否則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式；

若混合總流量不變，則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式。

4)若抽采場(chǎng)控制邏輯為“瓦斯預(yù)抽”，則判斷瓦斯?jié)舛确秶欠裨跐舛乳撝捣秶鷥?nèi)；若大于濃度閾值范圍的上限設(shè)定值，則按照一定的步幅提高抽采負(fù)壓；若小于濃度閾值范圍的下限設(shè)定值，則按照一定的步幅降低抽采負(fù)壓；若在濃度閾值范圍內(nèi)，啟動(dòng)穩(wěn)壓模式。

進(jìn)一步地，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抽采負(fù)壓，進(jìn)入穩(wěn)壓模式后，判斷抽采負(fù)壓是否在抽采負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，若大于負(fù)壓閾值上限設(shè)定值，則降低抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若小于負(fù)壓閾值范圍下限設(shè)定值，則增大抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若在負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，則保持現(xiàn)狀。

進(jìn)一步地，所述瓦斯?jié)舛乳撝捣秶鸀閏-2％～c+2％，c為控制濃度。

進(jìn)一步地，所述抽采負(fù)壓閾值范圍為P-1％～P+1％，P為控制抽采負(fù)壓。

進(jìn)一步地，所述泵站閾值為2kpa。

本發(fā)明還提供一種煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于放置在不同抽采場(chǎng)的至少一套管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，以及對(duì)應(yīng)套數(shù)的調(diào)壓閥和對(duì)應(yīng)套數(shù)的瓦斯抽采控制裝置，該系統(tǒng)還包括瓦斯抽采總控制裝置；各瓦斯抽采控制裝置與各瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置信號(hào)連接，瓦斯抽采控制裝置控制連接對(duì)應(yīng)調(diào)壓閥，瓦斯抽采總控制裝置控制連接各瓦斯抽采控制裝置；

1)管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)抽采場(chǎng)瓦斯的抽采信息，所述抽采信息包括抽采混合總流量、瓦斯?jié)舛群统椴韶?fù)壓；

2)瓦斯抽采總控制裝置計(jì)算各抽采場(chǎng)控制負(fù)壓值之和與泵站額定負(fù)壓值之差是否大于泵站閾值，若大于泵站閾值，控制泵站額定負(fù)壓調(diào)整為各抽采場(chǎng)控制負(fù)壓值之和；若小于泵站閾值，判斷抽采場(chǎng)控制邏輯是否為“邊采邊抽”，如果不是，則為“瓦斯預(yù)抽”；

3)若抽采場(chǎng)控制邏輯為“邊采邊抽”，判斷抽采混合總流量變化：

若混合總流量上升，則計(jì)算和比較抽采混合總流量上升速度與抽采瓦斯純量上升速度，若抽采混合總流量上升速度大于抽采瓦斯純量上升速度，則瓦斯抽采控制裝置控制對(duì)應(yīng)的調(diào)壓閥降低抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量上升速度小于抽采瓦斯純量上升速度，則瓦斯抽采控制裝置控制對(duì)應(yīng)的調(diào)壓閥提高抽采負(fù)壓；否則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式；

若混合總流量降低，則計(jì)算和比較抽采混合總流量下降速度與抽采瓦斯純量下降速度，若抽采混合總流量下降速度大于抽采瓦斯純量下降速度，則瓦斯抽采控制裝置控制對(duì)應(yīng)的調(diào)壓閥提高抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量下降速度小于抽采瓦斯純量下降速度，則瓦斯抽采控制裝置控制對(duì)應(yīng)的調(diào)壓閥降低抽采負(fù)壓；否則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式；

若混合總流量不變，則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式。

4)若抽采場(chǎng)控制邏輯為“瓦斯預(yù)抽”，則判斷瓦斯?jié)舛确秶欠裨跐舛乳撝捣秶鷥?nèi)；若大于濃度閾值范圍的上限設(shè)定值，則瓦斯抽采控制裝置控制對(duì)應(yīng)的調(diào)壓閥按照一定的步幅提高抽采負(fù)壓；若小于濃度閾值范圍的下限設(shè)定值，則瓦斯抽采控制裝置控制對(duì)應(yīng)的調(diào)壓閥按照一定的步幅降低抽采負(fù)壓；若在濃度閾值范圍內(nèi)，啟動(dòng)穩(wěn)壓模式。

進(jìn)一步地，瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抽采負(fù)壓，進(jìn)入穩(wěn)壓模式后，瓦斯抽采控制裝置采集所述抽采負(fù)壓信號(hào)，并判斷抽采負(fù)壓是否在抽采負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，若大于負(fù)壓閾值范圍的上限設(shè)定值，則瓦斯抽采控制裝置控制對(duì)應(yīng)的調(diào)壓閥降低抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若小于負(fù)壓閾值范圍的下限設(shè)定值，則瓦斯抽采控制裝置控制對(duì)應(yīng)的調(diào)壓閥增大抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若在負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，則保持現(xiàn)狀。

進(jìn)一步地，所述瓦斯?jié)舛乳撝捣秶鸀閏-2％～c+2％，c為控制濃度。

進(jìn)一步地，所述抽采負(fù)壓閾值范圍為P-1％～P+1％，P為控制抽采負(fù)壓。

進(jìn)一步地，所述泵站閾值為2kpa。

本發(fā)明還提供一種煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于放置在不同抽采場(chǎng)的至少一套瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置和對(duì)應(yīng)套數(shù)的調(diào)壓閥，該系統(tǒng)還包括一套瓦斯抽采控制裝置、瓦斯抽采總控制裝置和抽采泵站；瓦斯抽采控制裝置與各瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置信號(hào)連接，瓦斯抽采控制裝置控制連接對(duì)應(yīng)調(diào)壓閥，瓦斯抽采總控制裝置控制連接瓦斯抽采控制裝置；

1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)抽采場(chǎng)瓦斯的抽采信息，所述抽采信息包括抽采混合總流量、瓦斯?jié)舛群统椴韶?fù)壓；

2)瓦斯抽采控制總控制裝置計(jì)算各抽采場(chǎng)控制負(fù)壓值之和與泵站額定負(fù)壓值之差是否大于泵站閾值，若大于泵站閾值，則控制泵站額定負(fù)壓調(diào)整為各抽采場(chǎng)控制負(fù)壓值之和；若小于泵站閾值，判斷抽采場(chǎng)控制邏輯是否為“邊采邊抽”，如果不是，則為“瓦斯預(yù)抽”；

3)若抽采場(chǎng)控制邏輯為“邊采邊抽”，判斷抽采混合總流量變化：

若混合總流量上升，則計(jì)算和比較抽采混合總流量上升速度與抽采瓦斯純量上升速度，若抽采混合總流量上升速度大于抽采瓦斯純量上升速度，則控制調(diào)壓閥降低抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量上升速度小于抽采瓦斯純量上升速度，則控制調(diào)壓閥提高抽采負(fù)壓；否則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式；

若混合總流量降低，則計(jì)算和比較抽采混合總流量下降速度與抽采瓦斯純量下降速度，若抽采混合總流量下降速度大于抽采瓦斯純量下降速度，則控制調(diào)壓閥提高抽采負(fù)壓；若抽采混合總流量下降速度小于抽采瓦斯純量下降速度，則控制調(diào)壓閥降低抽采負(fù)壓；否則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式；

若混合總流量不變，則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式。

4)若抽采場(chǎng)控制邏輯為“瓦斯預(yù)抽”，則判斷瓦斯?jié)舛确秶欠裨跐舛乳撝捣秶鷥?nèi)；若大于濃度閾值范圍的上限設(shè)定值，則控制調(diào)壓閥按照一定的步幅提高抽采負(fù)壓；若小于濃度閾值范圍的下限設(shè)定值，則控制調(diào)壓閥按照一定的步幅降低抽采負(fù)壓；若在濃度閾值范圍內(nèi)，啟動(dòng)穩(wěn)壓模式。

進(jìn)一步地，瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抽采負(fù)壓，進(jìn)入穩(wěn)壓模式后，瓦斯抽采控制裝置采集所述抽采負(fù)壓信號(hào)，并判斷抽采負(fù)壓是否在抽采負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，若大于負(fù)壓閾值范圍的上限設(shè)定值，則控制調(diào)壓閥降低抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若小于負(fù)壓閾值范圍的下限設(shè)定值，則控制調(diào)壓閥增大抽采負(fù)壓到設(shè)定范圍；若在負(fù)壓閾值范圍內(nèi)，則保持現(xiàn)狀。

進(jìn)一步地，所述瓦斯?jié)舛乳撝捣秶鸀閏-2％～c+2％，c為控制濃度。

進(jìn)一步地，所述抽采負(fù)壓閾值范圍為P-1％～P+1％，P為控制抽采負(fù)壓。

進(jìn)一步地，所述泵站閾值為2kpa。

本發(fā)明的有益效果是：該方法及系統(tǒng)對(duì)煤礦瓦斯系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制，區(qū)分礦井井下“瓦斯預(yù)抽”和“邊采邊抽”不同的抽采情況，選用最合適的抽采邏輯對(duì)瓦斯抽采負(fù)壓進(jìn)行綜合、動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控；而且，該方法及系統(tǒng)具有多級(jí)調(diào)控功能，實(shí)現(xiàn)抽采泵站的抽采負(fù)壓隨鉆場(chǎng)抽采負(fù)壓的調(diào)控而自動(dòng)調(diào)整，提高了瓦斯的抽采效率。

附圖說(shuō)明

圖1是煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)圖；

圖2是煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控方法流程圖；

圖3是煤礦瓦斯抽采“邊采邊抽”控制邏輯流程圖；

圖4是煤礦瓦斯抽采“瓦斯預(yù)抽”控制邏輯流程圖；

圖5是煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控其他形式系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控方法實(shí)施例1：

(1)“邊采邊抽”調(diào)控方法，其控制邏輯圖如圖3所示。

(1-1)啟動(dòng)“邊采邊抽”控制邏輯；

(1-2)自動(dòng)控制裝置采集管道監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)信號(hào)，計(jì)算并判斷Q_總是否上升，若上升，則進(jìn)入(1-3)，否則進(jìn)入(1-6)；

(1-3)判斷VQ_總是否大于VQ_純，若大于，進(jìn)入(1-4)，否則進(jìn)入(1-5)；

(1-4)控制閥門(mén)，降低抽采負(fù)壓，并回到(1-1)；

(1-5)判斷VQ_總是否小于VQ_純，若小于，進(jìn)入(1-8)，否則進(jìn)入(1-10)；

(1-6)判斷Q_總是否降低，若降低，進(jìn)入(1-7)，否則進(jìn)入(1-10)；

(1-7)判斷VQ`<sub>總</sub>是否大于VQ`_純，若大于，進(jìn)入(1-8)，否則進(jìn)入(1-9)；

(1-8)控制閥門(mén)，提高抽采負(fù)壓，并回到(1-1)；

(1-9)判斷VQ`<sub>總</sub>是否小于VQ`_純，若小于，進(jìn)入(1-4)，否則進(jìn)入(1-10)；

(1-10)啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”，進(jìn)入(3-8)。

(2)“瓦斯預(yù)抽”調(diào)控方法，其控制邏輯如圖4所示。

(2-1)啟動(dòng)“瓦斯預(yù)抽”控制邏輯；

(2-2)自動(dòng)控制裝置采集管道監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)信號(hào)，并判斷瓦斯?jié)舛仁欠裆仙羯仙?，則進(jìn)入(2-3)，否則進(jìn)入(2-5)；

(2-3)判斷瓦斯?jié)舛壬仙欠癯^(guò)2％，若超過(guò)，進(jìn)入(2-4)，否則進(jìn)入2-8)；

(2-4)控制調(diào)壓閥，提高抽采負(fù)壓0.1kpa，并回到(2-1)；

(2-5)判斷瓦斯?jié)舛仁欠窠档?，若降低，進(jìn)入(2-6)，否則進(jìn)入(2-8)；

(2-6)判斷瓦斯?jié)舛冉档褪欠癯^(guò)2％，若超過(guò)，進(jìn)入(2-7)，否則進(jìn)入2-8)；

(2-7)控制調(diào)壓閥，降低抽采負(fù)壓0.1kpa，并回到(2-1)；

(2-8)啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”，進(jìn)入(3-8)。

(3)煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控方法

該系統(tǒng)控制邏輯包含泵站的調(diào)控、“邊抽邊采”調(diào)控方法、“瓦斯預(yù)抽”調(diào)控方法以及穩(wěn)壓調(diào)控。其控制邏輯圖如圖4所示。

(3-1)系統(tǒng)搭建完成并啟動(dòng)；

(3-2)瓦斯抽采總控制裝置采集各鉆場(chǎng)控制裝置信息；

(3-3)分析各抽采最優(yōu)負(fù)壓值之和與泵站額定負(fù)壓值之差的絕對(duì)值是否超過(guò)2kpa，若是，進(jìn)入(3-4)，否則進(jìn)入(3-5)；

(3-4)控制泵站，將額定負(fù)壓調(diào)整為控制負(fù)壓值之和；

(3-5)判斷各抽采鉆場(chǎng)控制裝置是否為“邊抽邊采”邏輯，若是，進(jìn)入(3-6)，否則進(jìn)入(3-7)；

(3-6)啟動(dòng)“邊抽邊采”控制邏輯，邏輯控制方法詳見(jiàn)調(diào)控方法(1)；

(3-7)啟動(dòng)“瓦斯預(yù)抽”控制邏輯，邏輯控制方法詳見(jiàn)調(diào)控方法(2)；

(3-8)啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”。

煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控方法實(shí)施例2：

(1)“邊采邊抽”調(diào)控方法，其控制邏輯圖如圖3所示。

(1-1)啟動(dòng)“邊采邊抽”控制邏輯；

(1-2)自動(dòng)控制裝置采集管道監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)信號(hào)，計(jì)算并判斷Q_總是否上升，若上升，則進(jìn)入(1-3)，否則進(jìn)入(1-6)；

(1-3)判斷VQ_總是否大于VQ_純，若大于，進(jìn)入(1-4)，否則進(jìn)入(1-5)；

(1-4)控制閥門(mén)，降低抽采負(fù)壓，并回到(1-1)；

(1-5)判斷VQ_總是否小于VQ_純，若小于，進(jìn)入(1-8)，否則進(jìn)入(1-10)；

(1-6)判斷Q_總是否降低，若降低，進(jìn)入(1-7)，否則進(jìn)入(1-10)；

(1-7)判斷VQ`<sub>總</sub>是否大于VQ`_純，若大于，進(jìn)入(1-8)，否則進(jìn)入(1-9)；

(1-8)控制閥門(mén)，提高抽采負(fù)壓，并回到(1-1)；

(1-9)判斷VQ`<sub>總</sub>是否小于VQ`_純，若小于，進(jìn)入(1-4)，否則進(jìn)入(1-10)；

(1-10)啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”，進(jìn)入(3-8)。

(2)“瓦斯預(yù)抽”調(diào)控方法

其控制邏輯圖如圖3所示。

(2-1)啟動(dòng)“瓦斯預(yù)抽”控制邏輯；

(2-2)自動(dòng)控制裝置采集管道監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)信號(hào)，并判斷瓦斯?jié)舛仁欠裆仙?，若上升，則進(jìn)入(2-3)，否則進(jìn)入(2-5)；

(2-3)判斷瓦斯?jié)舛壬仙欠癯^(guò)2％，若超過(guò)，進(jìn)入(2-4)，否則進(jìn)入2-8)；

(2-4)控制調(diào)壓閥，提高抽采負(fù)壓0.1kpa，并回到(2-1)；

(2-5)判斷瓦斯?jié)舛仁欠窠档停艚档?，進(jìn)入(2-6)，否則進(jìn)入(2-8)；

(2-6)判斷瓦斯?jié)舛冉档褪欠癯^(guò)2％，若超過(guò)，進(jìn)入(2-7)，否則進(jìn)入2-8)；

(2-7)控制調(diào)壓閥，降低抽采負(fù)壓0.1kpa，并回到(2-1)；

(2-8)啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”，進(jìn)入(3-8)。

(3)煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控方法

該系統(tǒng)控制邏輯包含泵站的調(diào)控、“邊抽邊采”調(diào)控方法、“瓦斯預(yù)抽”調(diào)控方法以及穩(wěn)壓調(diào)控。其控制邏輯圖如圖4所示。

(3-1)系統(tǒng)搭建完成并啟動(dòng)；

(3-2)瓦斯抽采總控制裝置采集個(gè)鉆場(chǎng)控制裝置信息；

(3-3)分析各抽采最優(yōu)負(fù)壓值之和與泵站額定負(fù)壓值之差的絕對(duì)值是否超過(guò)2kpa，若是，進(jìn)入(3-4)，否則進(jìn)入(3-5)；

(3-4)控制泵站，將額定負(fù)壓調(diào)整為控制負(fù)壓值之和；

(3-5)判斷各抽采鉆場(chǎng)控制裝置是否為“邊抽邊采”邏輯，若是，進(jìn)入(3-6)，否則進(jìn)入(3-7)；

(3-6)啟動(dòng)“邊抽邊采”控制邏輯，邏輯控制方法詳見(jiàn)調(diào)控方法(1)；

(3-7)啟動(dòng)“瓦斯預(yù)抽”控制邏輯，邏輯控制方法詳見(jiàn)調(diào)控方法(2)；

(3-8)啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”；

(3-9)判斷抽采負(fù)壓是否下降，若下降，進(jìn)入(3-10)，否則進(jìn)入(3-12)；

(3-10)判斷抽采負(fù)壓下降是否超過(guò)1％，若超過(guò)，進(jìn)入(3-11)，否則進(jìn)入(3-13)；

(3-11)控制調(diào)壓閥，使抽采負(fù)壓增大回到正常范圍內(nèi)，并回到(3-2)；

(3-12)判斷抽采負(fù)壓是否上升，若上升，進(jìn)入(3-14)，否則進(jìn)入(3-13)；

(3-13)維持抽采負(fù)壓不變，并回到(3-2)；

(3-14)判斷抽采負(fù)壓上升是否超過(guò)1％，若超過(guò)，進(jìn)入(3-15)，否則進(jìn)入(3-13)；

(3-15)控制調(diào)壓閥，使抽采負(fù)壓降低回到正常范圍內(nèi)，并回到(3-2)。

在不同階段，當(dāng)抽采負(fù)壓達(dá)到最佳值時(shí)，如果抽采負(fù)壓還在上下波動(dòng)，不僅會(huì)影響整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更重要的是影響瓦斯抽采效率。而由于抽采管路長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕，往往會(huì)出現(xiàn)管道漏氣情況；另外由于抽采管道有大量粉塵和水汽，凝結(jié)在管壁上，導(dǎo)致管路阻力的增大等，都會(huì)導(dǎo)致抽采負(fù)壓的變化。該穩(wěn)壓模式，就是當(dāng)管路的抽采負(fù)壓達(dá)到最優(yōu)負(fù)壓值時(shí)，會(huì)自動(dòng)保證管路抽采負(fù)壓持續(xù)穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)，防止出現(xiàn)頻繁變化和波動(dòng)。

煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)實(shí)施例1：

本發(fā)明所述的煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)圖如圖1所示。

在不同的抽采場(chǎng)，設(shè)置相應(yīng)的管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置1，以及與管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)應(yīng)套數(shù)的調(diào)壓閥2和與管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)應(yīng)套數(shù)的瓦斯抽采控制裝置3，以及瓦斯抽采總控制裝置4和抽采泵站5。各瓦斯抽采控制裝置3與各對(duì)應(yīng)的瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置1信號(hào)連接，控制連接各對(duì)應(yīng)的調(diào)壓閥3，瓦斯抽采總控制裝置4控制連接各瓦斯抽采控制裝置3，抽采泵站5與瓦斯抽采總控制裝置4控制連接。

管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置1用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抽采管道內(nèi)瓦斯?jié)舛?、流量和抽采?fù)壓；調(diào)壓閥2用來(lái)調(diào)節(jié)管道抽采壓力；瓦斯抽采控制裝置3用來(lái)采集管道監(jiān)測(cè)裝置信號(hào)、抽采泵站額定負(fù)壓信號(hào)，自動(dòng)分析控制邏輯，控制調(diào)壓閥進(jìn)行抽采負(fù)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)；瓦斯抽采總控制裝置4用來(lái)采集各個(gè)抽采鉆場(chǎng)的瓦斯抽采控制裝置信號(hào)(包括管道瓦斯?jié)舛?、流量、抽采?fù)壓、控制信息)、綜合分析不同時(shí)間段的井下最優(yōu)控制抽采負(fù)壓值、發(fā)出控制信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)抽采泵站額定負(fù)壓值；抽采泵站5用來(lái)提供瓦斯抽采負(fù)壓，可包括地面瓦斯抽采泵站和井下移動(dòng)泵站。

在各裝置按照要求安裝并連接完畢的基礎(chǔ)上，瓦斯抽采總控制裝置4分析各抽采場(chǎng)控制負(fù)壓值之和與泵站額定負(fù)壓值之差的絕對(duì)值是否超過(guò)2kpa，若超過(guò)，則控制泵站將額定負(fù)壓調(diào)整為控制負(fù)壓值；否則判斷各抽采場(chǎng)控制裝置是否為“邊抽邊采”邏輯，若是則啟動(dòng)“邊抽邊采”控制邏輯；否則啟動(dòng)“瓦斯預(yù)抽”控制邏輯。

啟動(dòng)“邊采邊抽”控制邏輯時(shí)，管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抽采場(chǎng)瓦斯的抽采信息，抽采信息包括抽采混合總流量、瓦斯?jié)舛群统椴韶?fù)壓，并判斷抽采瓦斯總流量變化Q_總變化：

若Q_總上升，則計(jì)算和比較抽采混合總流量上升速度VQ_總與抽采瓦斯純量上升速度VQ_純，若VQ_總>VQ_純，則瓦斯抽采控制裝置3控制調(diào)壓閥2降低抽采負(fù)壓，若VQ_總<VQ_純，則控制調(diào)壓閥2提高抽采負(fù)壓，否則進(jìn)入“穩(wěn)壓模式”；

若Q_總降低，則計(jì)算和比較抽采混合總流量下降速度VQ`<sub>總</sub>與抽采瓦斯純量下降速度VQ`_純，若VQ`<sub>總</sub>>VQ`_純，則瓦斯抽采動(dòng)態(tài)控制裝置3控制調(diào)壓閥2提高抽采負(fù)壓，若VQ`<sub>總</sub><VQ`_純，則控制調(diào)壓閥2降低抽采負(fù)壓，否則進(jìn)入“穩(wěn)壓模式”；

若Q_總不變，則啟動(dòng)穩(wěn)壓模式。

啟動(dòng)“瓦斯預(yù)抽”控制邏輯時(shí)，判斷瓦斯?jié)舛仁欠裆仙?，若上升則判斷瓦斯?jié)舛壬仙欠癯^(guò)2％，若超過(guò)則提高抽采負(fù)壓0.1kpa，若未超過(guò)2％，則啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”；若瓦斯?jié)舛炔⑽瓷仙?，則判斷瓦斯?jié)舛仁欠裣陆?，若下降則判斷瓦斯?jié)舛认陆凳欠癯^(guò)2％，若超過(guò)則降低抽采負(fù)壓0.1kpa，若未超過(guò)則啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”；若瓦斯?jié)舛炔蛔儎t同樣啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”。

啟動(dòng)“穩(wěn)壓模式”判斷抽采負(fù)壓是否下降，若下降則判斷抽采負(fù)壓是否超過(guò)1％，若超過(guò)則瓦斯抽采控制裝置3控制調(diào)壓閥2，使抽采負(fù)壓增大回到設(shè)定范圍，若未超過(guò)1％則維持抽采負(fù)壓不變；若抽采負(fù)壓未下降，則判斷抽采負(fù)壓是否上升，若上升則判斷抽采負(fù)壓上升是否超過(guò)1％，若超過(guò)則瓦斯抽采控制裝置3控制調(diào)壓閥2，使抽采負(fù)壓降低回到設(shè)定范圍，若未超過(guò)1％則維持抽采負(fù)壓不變；若抽采負(fù)壓不變則維持現(xiàn)狀。

煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)實(shí)施例2：

在煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)實(shí)施例1中，針對(duì)“邊采邊抽”控制邏輯，針對(duì)每個(gè)管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)瓦斯抽采控制裝置。在本實(shí)施例中，可針對(duì)多個(gè)管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置一個(gè)瓦斯抽采控制裝置，實(shí)現(xiàn)一個(gè)裝置，多測(cè)點(diǎn)控制，由這一個(gè)瓦斯抽采控制裝置進(jìn)行循環(huán)采樣控制多個(gè)管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置。具體的系統(tǒng)圖如圖5所示，在每個(gè)工作面，分別針對(duì)煤層裂隙發(fā)育的不同情況，在煤層裂隙不發(fā)育、煤層裂隙發(fā)育和煤層裂隙發(fā)育明顯三個(gè)區(qū)域分別設(shè)置一套管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置和對(duì)應(yīng)套數(shù)的調(diào)壓閥，以及一個(gè)瓦斯抽采控制裝置，由這一個(gè)瓦斯抽采控制裝置控制這三套管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置和調(diào)壓閥，構(gòu)成一組“邊采邊抽”控制系統(tǒng)。每個(gè)工作面都可設(shè)置一組“邊采邊抽”控制系統(tǒng)。具體調(diào)控方法與煤礦瓦斯抽采動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)實(shí)施例1類似，不再贅述。

在本實(shí)施例中，在采煤工作面配備了三套瓦斯抽采動(dòng)態(tài)控制裝置、管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置和調(diào)壓閥，需指出，這只是該系統(tǒng)的典型配置，可根據(jù)實(shí)際需要，在每個(gè)工作面配備所需套數(shù)的瓦斯抽采控制裝置、管道瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置和調(diào)壓閥。