專利名稱：煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦安全領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦區(qū)煤層氣集輸管路的故障檢測方法。
背景技術(shù)：
煤層氣又稱煤層瓦斯，煤層甲烷，它是成煤過程中經(jīng)過生物化學(xué)熱解作用以吸附或游離狀態(tài)賦存于煤層及固巖的自儲式天然氣體，屬于非常規(guī)天然氣，它是優(yōu)質(zhì)的化工和能源原料煤礦區(qū)抽采煤層氣的濃度由其抽采方法工藝及抽采系統(tǒng)的集輸管線的密封狀態(tài)決定的，在具體的抽采條件下確定了其抽采方法及工藝后，抽采系統(tǒng)的集輸管線的密封狀態(tài)決定了其抽采濃度的高低。目前，煤礦區(qū)井下抽采的煤層氣中，少數(shù)較好的抽采泵站濃度也僅為50%左右，有60%以上的泵站的抽采濃度低于30%。這一方面造成抽采系統(tǒng)能力的極大浪費，另一方面在泵站抽采濃度低于30%的這部分中，有很大部分的濃度還正好處于爆炸濃度范圍，因而使得抽采、集輸，乃至排空這部分煤層氣過程中都存在很大的安全隱患。集輸管線一旦泄漏或者斷管，很可能會引起礦井瓦斯爆炸，以致于使整個礦井的安全受到了潛在威脅。并且由于井下抽采煤層氣中含有一定水和煤渣煤塵，長期積累將可能堵塞管路，給礦井的安全生產(chǎn)造成隱患。因此，需要一種能夠?qū)φ麄€煤礦井下抽采管網(wǎng)運行狀態(tài)進行實時檢測的方法，當抽采系統(tǒng)運行異常時，能夠自動確定抽采管路發(fā)生異常的管段，以便于發(fā)出警報以及及時處理故障，實現(xiàn)煤礦區(qū)井下抽采煤層氣的安全輸送。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法，能夠?qū)γ簩託饧敼芫W(wǎng)進行實時檢測，判斷管路是否發(fā)生故障。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法，包括如下步驟1)采集煤礦區(qū)煤層氣集輸管路中的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)；2)根據(jù)相鄰兩個采集點的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個采集點之間管路的壓力指標K1:壓力指標K1 = ((P2-P1) - Δ P) / Δ P ；其中，P1為遠泵端負壓傳感器測得的負壓值；Ρ2為近泵端負壓傳感器測得的負壓值；
權(quán)利要求
1.煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法，其特征在于包括如下步驟1)采集煤礦區(qū)煤層氣集輸管路中的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)；2)根據(jù)相鄰兩個采集點的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個采集點之間管路的壓力指標K1:壓力指標
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法，其特征在于步驟2) 中，還根據(jù)相鄰兩個采集點的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個采集點之間管路的流量指標K2和濃度指標K3 ；其中流量指標夂上式中，A為遠泵流量傳感器測得的氣體流量為近泵流量傳感器測得的的氣體流量；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法，其特征在于所述步驟3)中，對于工作面支管段管路，若K1 >閾值S1，且Κ2>閾值￡2或1(3>閾值ε3，則判定該段管路發(fā)生泄漏，。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法，其特征在于所述步驟3)中，對于工作面支管段管路，若K1 >閾值S1，且Κ2<閾值￡2或1(3<閾值ε3，則判定該段管路發(fā)生堵塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法，其特征在于所述步驟3)中，對于干管和主管段管路，若K2 >閾值￡2或1(3>閾值ε 3，且K1 >閾值則判定該段管路發(fā)生泄漏。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法，其特征在于當判定管路發(fā)生泄漏時，若( - = 0.5 ，且P1小于閾值，則說明管路發(fā)生斷裂，所述閾值為正常運行時遠泵端負壓傳感器測得的負壓值的50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦區(qū)煤層氣集輸管路故障檢測方法，其特征在于所述步驟3)中，對于干管和主管段管路，若K2 <閾值￡2或1(3<閾值ε 3，且K1 >閾值則判定該段管路發(fā)生堵塞。
全文摘要
本發(fā)明涉及煤礦安全領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦區(qū)煤層氣集輸管路的故障檢測方法，能夠?qū)γ簩託饧敼芫W(wǎng)進行實時檢測，判斷管路是否發(fā)生故障，所述方法包括如下步驟1)采集煤礦區(qū)煤層氣集輸管路中的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)；2)根據(jù)相鄰兩個采集點的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個采集點之間管路的壓力指標K1；3)若壓力指標K1大于閾值ε1，則判定該段管路發(fā)生故障；進一步，步驟2)中，還根據(jù)相鄰兩個采集點的壓力、流量、濃度和溫度數(shù)據(jù)，獲取這兩個采集點之間管路的流量指標K2和濃度指標K3，然后根據(jù)故障判別模型來判定發(fā)生故障的類型；本發(fā)明判斷管路是否發(fā)生故障及其類型，可便于發(fā)出警報以及及時處理故障，實現(xiàn)煤礦區(qū)井下抽采煤層氣的安全輸送。
文檔編號F17D5/02GK102182932SQ20111004750
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者劉勝, 周厚權(quán), 張仰強, 張志剛, 文光才, 杜子健, 楊利平, 楊娟, 林雪峰, 程波, 邸自強 申請人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院