[发明专利]煤矿瓦斯抽采控制系统及抽采控制方法

权利要求书

1.煤矿瓦斯抽采控制系统，包括用于进行瓦斯抽采的一台或多台抽采泵（2），抽采泵（2）连接抽采主管路（6），抽采主管路（6）延伸至地下同时与多条采区内的采区主管路（9）相连，每条采区主管路（9）同时并联连接多条采区分支管路（11），其特征在于：在所述的抽采主管路（6）上安装有与控制器（4）相连的主管路检测调节装置，在各采区主管路（9）安装有同时与控制器（4）相连的采区检测调节装置，控制器（4）与变频器（3）相连，变频器（3）与所述的抽采泵（2）相连，所述的控制器（4）为PLC。

2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采控制系统，其特征在于：所述的主管路检测调节装置包括串联连接在抽采主管路（6）上的抽采主管路调节阀（7）和安装在抽采主管路（6）上用于对抽采主管路（6）进行检测的一个或多个抽采主管路传感器（1）。

3.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采控制系统，其特征在于：所述的采区检测调节装置包括串联连接在采区主管路（9）上的采区主管路调节阀（8）和安装在采区主管路（9）上用于对采区主管路（9）进行检测的一个或多个采区抽采主管路传感器（10）。

4.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采控制系统，其特征在于：在所述的多条采区分支管路（11）上均串联连接有手动调节阀（12）或与所述控制器（4）相连的电磁阀。

5.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采控制系统，其特征在于：设置有与所述的控制器（4）相连的无线数据传输终端DTU（13）。

6.实现权利要求1~5任一项所述的煤矿瓦斯抽采控制系统的抽采控制方法，其特征在于，包括通过控制器（4）对抽采主管路（6）进行控制调节的抽采主管路控制步骤和对采区主管路（9）进行控制调节的采区主管路控制步骤。

7.根据权利要求6所述的应用于煤矿的瓦斯变频抽采控制方法，其特征在于：所述的采区主管路控制步骤包括：

步骤2001，启动；

控制器（4）控制抽采泵（2）开始工作，对煤层内的瓦斯进行抽采；

步骤2002，瓦斯浓度测量；

采区抽采主管路传感器（10）对采区主管路（9）内的瓦斯浓度进行实时检测；

步骤2003，测量数据的上传；

采区抽采主管路传感器（10）采集到的数据上传至控制器（4）内；

步骤2004，瓦斯浓度变化量的比较；

控制器（4）根据预设定的检测周期，将该采区主管路（9）在该检测周期内开始和结束两个时间点采集到的瓦斯浓度值进行比较，确认瓦斯浓度的变化量；

步骤2005，瓦斯浓度变化率的计算；

控制器（4）通过采区抽采主管路传感器（10）采集到的一个检测周期内的瓦斯浓度的变化量通过瓦斯浓度变化率计算公式进行瓦斯浓度变化率的计算；

步骤2006，控制器（4）判断瓦斯浓度是否上升；

控制器（4）判断该采区在该检测周期内瓦斯浓度是否上升，如果上升，执行步骤2007，否则执行步骤2010；

步骤2007，控制器（4）判断瓦斯浓度上升幅度是否超过阈值；

控制器（4）根据计算出的瓦斯浓度变化率判断该采区在该检测周期内瓦斯浓度是否超过预设定的上升阈值，如果超过上升阈值，执行步骤2008，如果未超过上升阈值，执行步骤2009；

步骤2008，增大阀门开度；

控制器（4）控制该采区内的采区主管路调节阀（8）的开度增大；

步骤2009，维持阀门开度；

控制器（4）控制该采区内的采区主管路调节阀（8）的开度维持不变；

步骤2010，控制器（4）判断瓦斯浓度是否下降；

控制器（4）判断在该检测周期内瓦斯浓度是否下降，如果下降，执行步骤2011，否则执行步骤2009；

步骤2011，控制器（4）判断瓦斯浓度下降幅度是否超过阈值；

控制器（4）根据计算出的瓦斯浓度变化率判断在该检测周期内，瓦斯浓度的变化率是否超过预设定的下降阈值，如果超过下降阈值，执行步骤2012，如果未超过下降阈值，执行步骤2009；

步骤2012，减小阀门开度；

控制器（4）控制该采区内的采区主管路调节阀（8）的开度减小。