煤礦井下工作環(huán)境惡劣,瓦斯抽采管道易受到碰撞、落煤墜砸等損傷而造成漏氣,當(dāng)巷道內(nèi)空氣大量進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)后,管網(wǎng)內(nèi)瓦斯抽采濃度可能遠(yuǎn)低于鉆孔孔口濃度。針對該問題,提出了一種基于多元高斯聲束模型的煤礦瓦斯抽采管網(wǎng)系統(tǒng)自更新檢漏技術(shù)。采用多元高斯聲束模型對漏氣點(diǎn)聲音進(jìn)行加強(qiáng)處理,并分析煤礦井下抽采管網(wǎng)系統(tǒng)的主要漏氣類型和噪聲來源,建立漏氣模型和噪聲模型;將采集的聲音樣本與預(yù)存模型進(jìn)行比對,判斷是否存在漏氣現(xiàn)象,并將使用環(huán)境中出現(xiàn)頻率超過30%的聲音樣本自動存儲為漏氣模型,實現(xiàn)模型的自動更新,提高檢漏準(zhǔn)確性;基于自更新檢漏技術(shù)研發(fā)了YJL40檢漏儀,其主要部件包括探測頭、金屬軟管、主機(jī)和報警器。利用自更新檢漏技術(shù)及相應(yīng)產(chǎn)品對高家莊煤礦的高、低負(fù)壓抽采系統(tǒng)共計7 585m管道進(jìn)行檢漏,將檢測出的漏氣點(diǎn)進(jìn)行有效封孔后,抽采終端瓦斯體積分?jǐn)?shù)分別提高了37.1%和28%,驗證了自更新檢漏技術(shù)的有效性。 

【文章來源】：工礦自動化. 2020,46(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

瓦斯抽采管網(wǎng)漏氣檢測過程

瓦斯抽采時，需將鉆孔用封孔管連接到匯流裝置，為了監(jiān)測抽采參數(shù)變化情況，在鉆孔與匯流裝置之間會加裝導(dǎo)流管。這一部分管道連接主要采用擴(kuò)口對接方式，即連接處一端的管道外徑基本等于另一端管道的內(nèi)徑，將2段管道插入后用膠水或鐵絲等捆綁固定。匯流裝置另一端與抽采支管連接，抽采支管再通過法蘭盤與抽采主管連接，形成瓦斯抽采管網(wǎng)系統(tǒng)。瓦斯抽采管道連接方式及主要漏氣點(diǎn)如圖2所示。瓦斯抽采管網(wǎng)系統(tǒng)中主要存在如圖2所示的6種漏氣點(diǎn)。其中封孔管與導(dǎo)流管連接處、封孔管三通處、鉆孔與封孔管連接處、封孔管與匯流裝置連接處的連接方式都是插入式管道連接，漏氣通道主要存在于小管道的外壁和大管道內(nèi)壁之間，因此，這些位置漏氣產(chǎn)生的聲波基本相同，可劃分為同類漏氣模型。而長達(dá)幾千米甚至十幾千米的抽采主管、支管大多采用法蘭盤連接，由于煤礦井下工作環(huán)境復(fù)雜，管道易受到擊穿等損害，形成孔眼，造成漏氣。因此，瓦斯抽采管網(wǎng)系統(tǒng)的主要漏氣現(xiàn)象可分為管路插接漏氣、法蘭盤漏氣和管道破損漏氣，建立這3種漏氣模型進(jìn)行預(yù)存儲。

通過檢測設(shè)備采集井下聲音，用多元高斯聲束對原始聲音進(jìn)行加強(qiáng)處理后形成清晰的聲音模型，采用聲波分頻等技術(shù)進(jìn)行處理，得到多個聲音樣本。將所得聲音樣本分別與預(yù)存的漏氣模型和噪聲模型進(jìn)行比對，若與漏氣模型匹配即可判斷為漏氣，發(fā)出聲光報警信號，提示該檢測點(diǎn)漏氣。如果聲音樣本與漏氣模型和噪聲模型均不匹配，則存儲該樣本，并將出現(xiàn)頻率超過30%的聲音樣本自動存儲為噪聲模型，以保證檢漏技術(shù)在不同礦井環(huán)境下均有很高的準(zhǔn)確率。自更新檢漏技術(shù)流程如圖3所示。2.2 多元高斯聲束模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高壓水射流環(huán)切割縫自卸壓機(jī)制與應(yīng)用[J]. 張永將,黃振飛,李成成.  煤炭學(xué)報. 2018(11)
[2]煤礦千米深井圍巖控制及智能開采技術(shù)構(gòu)想[J]. 康紅普,王國法,姜鵬飛,王家臣,張農(nóng),靖洪文,黃炳香,楊寶貴,管學(xué)茂,王志根.  煤炭學(xué)報. 2018(07)
[3]順層瓦斯抽采鉆孔封孔提濃技術(shù)及應(yīng)用[J]. 劉延保,熊偉.  煤礦安全. 2017(01)
[4]煤層瓦斯抽采封孔技術(shù)現(xiàn)狀分析[J]. 陳學(xué)習(xí),劉志強(qiáng),庹雪娜.  華北科技學(xué)院學(xué)報. 2016(03)
[5]煤礦瓦斯負(fù)壓抽采管網(wǎng)檢漏技術(shù)及現(xiàn)場應(yīng)用[J]. 劉延保.  中國礦業(yè). 2016(05)
[6]深部巖體力學(xué)研究與探索[J]. 謝和平,高峰,鞠楊.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2015(11)
[7]瓦斯抽采與利用技術(shù)的現(xiàn)狀分析[J]. 劉桂鳳,皮希宇,王栓林,廉振山,張志榮.  煤炭與化工. 2015(03)
[8]我國煤與瓦斯共采:理論、技術(shù)與工程[J]. 謝和平,周宏偉,薛東杰,高峰.  煤炭學(xué)報. 2014(08)
[9]某煤礦井下噪聲危害現(xiàn)狀調(diào)查[J]. 劉衛(wèi)東,多彩虹,崔玉芳,張巖松.  職業(yè)衛(wèi)生與病傷. 2008(06)
[10]煤礦綜采工作面噪聲的分析[J]. 劉照鵬.  煤礦安全. 2004(02)



本文編號：3624645