瓦斯智能抽采发展探讨_王春光
矿井瓦斯抽采系统优化和应用研究
矿井瓦斯抽采系统优化和应用研究随着我国煤炭资源的逐渐枯竭，矿井瓦斯抽采已成为煤矿安全生产和资源综合利用的关键技术。
而瓦斯抽采系统的优化和应用研究对于煤矿的安全生产和资源的综合利用具有重要意义。
本文将对矿井瓦斯抽采系统的优化和应用进行研究与探讨，为煤矿安全生产和资源综合利用提供技术支持。
一、矿井瓦斯抽采系统的组成及作用矿井瓦斯抽采系统主要由瓦斯抽采设备、瓦斯抽采管道、瓦斯抽采站等组成，其作用是通过瓦斯抽采设备将矿井内的瓦斯抽集到地面，通过瓦斯抽采管道将瓦斯输送到瓦斯抽采站进行处理再利用。
瓦斯抽采系统的作用是防止矿井瓦斯积聚达到爆炸浓度，保障矿工的生命安全，还可以对抽采的瓦斯进行利用，提高资源的综合利用率。
1.瓦斯抽采设备的选择与优化瓦斯抽采设备是瓦斯抽采系统中最关键的设备之一，其性能的优劣直接影响到瓦斯抽采效率和安全性。
目前常用的瓦斯抽采设备有瓦斯抽放机、瓦斯引导装置、瓦斯抽采泵等。
在优化瓦斯抽采设备时，首先需要根据矿井的实际情况选择合适的瓦斯抽采设备，然后通过改进设备的结构和工艺，提高设备的抽采效率和安全性。
瓦斯抽采管道是将矿井内的瓦斯输送到地面的重要通道，其布局的合理与否直接关系到矿井内瓦斯的抽采效果。
在优化瓦斯抽采管道时，需要考虑到矿井内瓦斯的分布情况和抽采的需求，合理布局瓦斯抽采管道，减小管道的阻力损失，提高抽采效率。
3.瓦斯抽采系统的智能化优化随着信息技术的发展，矿井瓦斯抽采系统的智能化优化已成为技术发展的趋势。
通过引入传感器和自动控制技术，可以实现对瓦斯抽采系统的实时监测和自动调节，提高瓦斯抽采系统的稳定性和安全性。
1.瓦斯抽采系统在矿井安全生产中的应用瓦斯是煤矿安全生产中的一大隐患，而瓦斯抽采系统的应用可以有效地解决这一隐患。
通过对瓦斯抽采系统的优化和调整，可以提高矿井内瓦斯的抽采效率，减少瓦斯的积聚，保障矿工的生命安全。
瓦斯含有丰富的瓦斯资源，通过瓦斯抽采系统的应用，可以对瓦斯进行抽采和利用。
煤矿瓦斯抽采技术的创新与发展
煤矿瓦斯抽采技术的创新与发展煤矿瓦斯抽采技术是保障煤矿安全生产和资源利用的重要手段之一。
随着中国煤炭产业的快速发展和对煤矿瓦斯抽采技术要求的不断提高，瓦斯抽采技术得到了广泛的应用和研究。
本文将探讨煤矿瓦斯抽采技术的创新与发展。
一、煤矿瓦斯抽采技术的现状目前，中国煤矿瓦斯抽采技术基本上处于成熟阶段。
通过井下抽采设备，将瓦斯抽出到地面，有效控制瓦斯浓度，降低煤矿瓦斯爆炸的风险。
瓦斯抽采技术的主要方法包括抽瓦斯井、沉降区瓦斯抽采、钻孔瓦斯抽采等。
这些技术在煤矿安全生产中发挥了重要作用。
然而，目前的煤矿瓦斯抽采技术也存在一些问题。
首先，由于煤矿地质条件的复杂性，现有的瓦斯抽采技术在适应性上有待提高。
其次，由于瓦斯抽采设备的限制，瓦斯抽采效率有限。
此外，由于监测和数据分析手段的不足，瓦斯抽采过程中存在隐患，安全风险不能得到有效的控制。
二、煤矿瓦斯抽采技术的创新点为了解决上述问题，煤矿瓦斯抽采技术需要不断创新。
以下是几个主要的创新点：1. 井下智能监测系统的应用通过引入现代化的传感器、数据采集和通信技术，建立起井下智能监测系统，能够实时监测煤矿瓦斯浓度、温度、湿度等参数，提供准确的数据支持。
该系统可以将实时数据传输到地面控制中心，实现对瓦斯抽采过程的全面监控和实时预警，提升瓦斯抽采的安全性和效率。
2. 瓦斯抽采设备的优化改进针对现有设备的限制，可以进行优化改进。
例如，改进抽瓦斯井的结构和材料，提高抽采效率；在沉降区瓦斯抽采过程中引入新型抽采设备，提高抽采效果；采用新型钻孔瓦斯抽采装置，提高钻孔效率。
通过技术改进，能够更好地适应不同地质条件下的瓦斯抽采需求，提高瓦斯抽采效率。
3. 瓦斯利用技术的创新传统的瓦斯抽采技术主要将瓦斯释放到大气中，造成了资源浪费。
因此，瓦斯利用技术的创新是瓦斯抽采技术发展的重要方向之一。
可以通过瓦斯发电、煤矿瓦斯化工等技术，将瓦斯转化为电能或其他有价值的化学品，实现瓦斯资源的高效利用。
煤矿瓦斯抽采与利用技术探索与创新
煤矿瓦斯抽采与利用技术探索与创新煤矿瓦斯是在煤矿开采过程中产生的一种危险气体，其中含有大量的甲烷。
过去，煤矿瓦斯被视为一种废弃物，甚至曾经导致了许多矿难事故。
然而，随着科技的不断进步，煤矿瓦斯抽采与利用技术也在不断探索与创新，为煤矿工人的生命安全和环境保护带来了新的希望。
煤矿瓦斯抽采技术是将煤矿中的瓦斯抽出并进行处理利用的过程。
传统的瓦斯抽采技术主要是通过井下的抽风机将瓦斯抽出，然后通过管道输送到地面进行处理。
然而，这种方法存在一些问题，例如抽采效率低、能源浪费等。
为了解决这些问题，科研人员开始探索新的瓦斯抽采技术。
一种被广泛研究和应用的新技术是瓦斯抽采与煤矿瓦斯利用技术的结合。
这种技术将瓦斯抽采与瓦斯利用相结合，实现了瓦斯的高效利用。
瓦斯抽采过程中抽出的瓦斯可以被用作燃料，发电或者制造化学品等。
这种技术不仅能够提高瓦斯的利用效率，还能够减少对环境的污染。
除了瓦斯抽采与利用技术的结合，还有一些新技术在瓦斯抽采领域取得了突破。
例如，利用微生物处理瓦斯的技术。
微生物可以分解瓦斯中的有害物质，从而减少瓦斯对环境的污染。
此外，还有一些新型的抽采设备被研发出来，可以更加高效地抽采瓦斯。
这些新技术的应用不仅提高了瓦斯抽采的效率，还减少了煤矿工人的安全风险。
煤矿瓦斯抽采与利用技术的探索与创新不仅带来了技术上的突破，也为煤矿行业带来了巨大的经济效益。
瓦斯抽采与利用技术的应用可以将瓦斯转化为可再生能源，从而减少对传统能源的依赖。
同时，瓦斯的利用还可以带动相关产业的发展，创造就业机会，促进经济增长。
然而，煤矿瓦斯抽采与利用技术的探索与创新仍面临一些挑战。
首先，技术的成本较高，需要大量的资金投入。
其次，技术的推广和应用也需要克服一些技术和管理上的难题。
此外，煤矿瓦斯抽采与利用技术的应用还需要与相关政策和法规相配套，以确保技术的可持续发展。
总的来说，煤矿瓦斯抽采与利用技术的探索与创新为煤矿行业带来了新的发展机遇。
通过瓦斯抽采与利用技术的应用，不仅可以提高瓦斯的利用效率，减少对环境的污染，还可以带动相关产业的发展，促进经济增长。
煤矿瓦斯抽采技术的发展与创新
煤矿瓦斯抽采技术的发展与创新煤矿瓦斯抽采技术是煤矿安全生产的重要环节。
随着煤矿行业的发展和技术的进步，瓦斯抽采技术也在不断发展和创新。
本文将就煤矿瓦斯抽采技术的发展与创新进行探讨。
一、煤矿瓦斯抽采技术的发展煤矿瓦斯抽采技术的发展经历了多个阶段。
早期的瓦斯抽采技术主要采用传统的煤层瓦斯抽采方法，如抽放煤层瓦斯和水法治理矿井瓦斯等。
这些方法虽然在一定程度上能够减少瓦斯事故的发生，但仍存在一些不足之处，如效率低、安全风险大等。
随着科学技术的进步，煤矿瓦斯抽采技术逐渐得以改进和提升。
煤矿瓦斯抽采技术的发展主要集中在以下几个方面：抽采设备的改进、抽采方法的创新以及系统的分析与监测等方面。
1. 抽采设备的改进瓦斯抽放设备是瓦斯抽采技术的核心。
随着科技的进步，抽采设备得到了极大的改进。
传统的煤层瓦斯抽采设备逐渐被新型的高效、安全的设备所取代。
例如，目前较常用的隔爆型瓦斯抽采设备，具有自动监测、自动报警和自动控制等功能，能够及时有效地抽采瓦斯，降低煤矿事故的发生概率。
2. 抽采方法的创新除了设备的改进外，瓦斯抽采方法也得到了创新。
工程师们通过试验和研究，提出了一系列瓦斯抽采方法。
其中，注入二氧化碳、注入氮气和注入氢气等方法被广泛应用于煤矿瓦斯抽采中。
这些方法能够有效地降低煤矿瓦斯的浓度，减少瓦斯爆炸的风险。
3. 系统的分析与监测瓦斯抽采系统的分析与监测对于瓦斯抽采技术的发展起着关键的作用。
通过对煤矿瓦斯产量、瓦斯浓度和瓦斯来源等进行分析，可以更加准确地确定瓦斯抽采的方案和措施。
同时，对煤矿瓦斯抽采过程进行实时监测，能够及时发现问题并采取相应的措施，确保煤矿的安全生产。
二、煤矿瓦斯抽采技术的创新除了发展外，煤矿瓦斯抽采技术还面临着许多挑战和问题。
为了解决这些问题，工程师们进行了大量的研究和创新。
下面将就煤矿瓦斯抽采技术的创新进行讨论。
1. 新型抽采设备的研发为了提高瓦斯抽采的效率和安全性，需要不断研发新型的抽采设备。
王春光 科学与技术
堵排结合防治采空区瓦斯经验谈王春光太原理工大学研究生院矿业工程学院矿业工程专业神东天隆集团有限责任公司摘要:本文针对霍洛湾煤矿的采空区瓦斯情况的特点进行分析，归纳了采空区瓦斯的主要来源。
在此基础上，笔者通过总结自身多年的实践经验，分析、总结了堵排结合防治采空区瓦斯的相应措施。
关键词：采空区；瓦斯；防治；堵排结合前言随着我国煤矿采深的逐步增大，采空区瓦斯涌出量也呈现出逐步增大的趋势。
尤其是近几年来，矿井集中化生产技术的发展，使一矿一面、一矿二面得到了广泛应用，矿井的生产效率大幅度提高。
科学技术的发展带动了瓦斯综采生产技术，同时也由于综采面开采强度的加大造成采空区瓦斯的涌出量不断增大。
采空区瓦斯涌出的情况会对生产情况和工作人员的人身安全造成影响，因此必须将封堵和排放两种方法相结合，降低工作面的瓦斯浓度，以保证安全生产。
一、采空区瓦斯涌出的特点笔者研究对霍洛湾煤矿3个综采面采空区的瓦斯涌出监测情况进行研究，发现采空区瓦斯涌出的几个特点：其一，在通常情况下，工作面气压和采空区气压基本保持平衡，采空区漏风时可以从上隅角将瓦斯带出，瓦斯的涌出量约占据工作面瓦斯涌出总量的五分之二，此时要降低采空区瓦斯的涌出量只需将漏风情况加以控制；其二，在工作面推进60-120m时，基本顶已经初次垮落了一段时间，采空区瓦斯的涌出量将会大幅度增加，甚至比正常情况多出2倍以上，其绝对量在4-8m³/min，这时采空区瓦斯的涌出量最高可占工作面瓦斯涌出总量的五分之四以上。
由于此时工作面气压低于采空区气压，大部分采空区瓦斯会因为压差向外涌出，再控制漏风情况就已经不能降低采空区瓦斯的涌出量了，进而会出现瓦斯超限现象，严重威胁安全生产。
二、采空区瓦斯的主要来源煤层在开采之前，原始的煤层、围岩和瓦斯流体组成均衡系统。
在煤层进行开采之后，随着工作面的不断推进，工作面顶板不断垮落，形成采空区。
而采空区上方的煤层及岩层出现变形、下沉或断裂等情况，形成了裂隙、裂纹等，进而改变了瓦斯原有的流动状态，此时瓦斯会从煤层和围岩中的空隙穿过，向采空区和工作面流动，甚至大量涌出。
瓦斯抽采的必要性及抽采方法探讨
瓦斯抽采的必要性及抽采方法探讨摘要：随着我国经济的发展,人们对煤的需求越来越大。
而原有的瓦斯抽采技术存在一定的局限性，从而导致抽采过程中出现大量瓦斯涌出的现象，甚至造成了一些人员伤亡事故的发生。
现如今通过改进抽采工艺，不但保证抽采施工的安全性，而且还显著提高了抽采效果。
关键词：瓦斯抽采；必要性；抽采方法引言中国是一个煤炭消费大国，同时也是一个煤炭蕴藏量大国。
煤炭作为人们生产生活以及工业生产的主要原材料，对中国经济社会的稳步发展具有举足轻重的作用。
煤炭资源属于不可再生资源，近些年，随着资源开发与利用规模、程度的不断扩大与加深，煤炭资源的贮藏量逐渐减少，开采难度逐渐提高，开采地质条件逐渐复杂。
而且煤矿瓦斯普遍存在于煤岩层中，给煤炭资源的安全开采带来了一定的影响，如果瓦斯抽采处理、利用不到位，非常容易出现安全生产事故，给人们的生命财产安全带来威胁。
所以，煤矿瓦斯抽采在整个煤炭开采过程中显得非常重要。
1瓦斯抽采的必要性瓦斯是一种无味、无色，难溶于水，可以燃烧或者爆炸，扩散性较高的一种以甲烷为主的有害气体，当其浓度达到一定程度时，可能发生爆炸，也可能使人窒息。
近年来，在国家及相关部门的严格治理下，煤矿事故发生率明显下降，但是较重大型煤矿安全事故仍然时有发生，在给矿工的生命安全带来巨大威胁的同时，也给煤矿企业和国家的经济造成了巨大的损失。
在众多煤矿安全事故中，瓦斯爆炸事故最突出、威胁最大。
从相关事故统计资料来看，在死亡人数为10人以上的特大事故中，基本上有70%的事故原因是瓦斯爆炸。
特别是当地质构造较复杂、煤层破坏严重、煤层瓦斯压力较高、地应力较大时，非常容易发生瓦斯事故。
当矿井瓦斯与空气混合并达到某种浓度时，一旦遇火就有可能发生爆炸或者燃烧事故，尤其是瓦斯爆炸会产生以下致命因素:爆炸冲击波，爆炸火焰和有害、有毒气体，这样不仅会导致生产中断，矿井设施毁坏，严重的还会造成人员伤亡。
所以，瓦斯抽采是煤矿安全生产和矿工生命安全的基础保障。
矿井瓦斯抽采系统优化和应用研究
矿井瓦斯抽采系统优化和应用研究【摘要】本文主要围绕矿井瓦斯抽采系统的优化和应用展开研究探讨。
在介绍了瓦斯抽采系统在矿井安全生产中的重要性。
接着在详细讨论了瓦斯抽采系统的工作原理、优化方法以及在矿业生产中的应用案例分析。
展望了瓦斯抽采系统未来的发展趋势。
结论部分强调了矿井瓦斯抽采系统优化研究的重要性，并展望了其在矿业行业的广泛应用前景。
最后总结研究成果对相关领域的启示，为矿井瓦斯抽采系统的进一步研究和发展提供了重要参考。
通过本文的研究，有望为提高矿井安全生产水平和促进矿业产业升级提供有力支撑。
【关键词】矿井瓦斯抽采系统、优化、应用研究、工作原理、安全生产、案例分析、发展趋势、重要性、应用前景、研究成果、启示。
1. 引言1.1 矿井瓦斯抽采系统优化和应用研究概述矿井瓦斯是矿井中常见的一种有毒有害气体，对矿工的生命安全和生产秩序构成严重威胁。
为了有效地控制和利用矿井瓦斯，矿井瓦斯抽采系统应运而生。
瓦斯抽采系统是利用机械设备和技术手段，将矿井中的瓦斯抽出并进行处理利用的系统。
研究瓦斯抽采系统的优化和应用，对于提高矿井安全生产水平，保障矿工健康和安全具有重要意义。
本文旨在对矿井瓦斯抽采系统的优化和应用进行深入研究与探讨。
首先将介绍瓦斯抽采系统的工作原理，探讨各种瓦斯抽采设备的特点和应用范围，分析不同类型的瓦斯抽采系统在实际工程中的适用性。
将对瓦斯抽采系统的优化方法进行探讨，包括系统结构、设备选型、运行参数等方面的优化策略。
然后，将通过实际案例分析瓦斯抽采系统在矿井安全生产中的应用效果，总结经验并提出改进建议。
将展望瓦斯抽采系统在矿业行业未来的发展趋势，分析其在提高矿井生产效率和保障矿工安全方面的潜在作用。
2. 正文2.1 瓦斯抽采系统的工作原理瓦斯抽采系统的工作原理是通过管道连接矿井内部的瓦斯抽采点，利用抽风机等设备将瓦斯从矿井中抽出，实现瓦斯的抽采和处理。
在矿井内部，煤层中的瓦斯与煤层内部的气体通过巷道、煤层裂隙等通道不断地向矿井中流动，形成一定的瓦斯浓度。
煤矿瓦斯抽采技术的发展探讨
、
从 煤 矿安全 生 产 的 情 况 看 ， 瓦斯 抽 采 的研 究 主要 是根 据煤 与 瓦斯 的 突 出规 律 ， 探 索解 决 局 部 防 突 的有 效措施 。在这一过程 中， 充分借鉴 和吸收了国外煤 与 瓦斯 突 出的 防治 技 术 与 经 验 ， 结 合 我 国煤 矿安 全 生 产 的需要 ， 形 成 了一 套 比较 科 学 的局 部 防 突 措 施 方 法 。 最近几 年 ， 瓦斯 抽采 技术 开 始 转 向整 体预 防的 发展 ， 但 是 关 于局部 防突 措 施 的研 究 依 然 有 很 多 ， 一 些 新 的局 部 防 突抽采 方 法 不 断 出现 ， 并 在 实践 当 中得 到 了 良好
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ １ ０
中图分类号 ： １ ７ ４ ０ ７ ． ２ １ ； Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ６
文献标 志码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５—０ ０ １ ７— ０ ２
煤 炭生 产 当 中瓦斯抽 采 始 终 是 困扰 煤 矿 企业 安 全 生 产 的一个 重 要 课 题 ， 目前 我 国 的 煤 矿 安 全 事 故 当 中 ７ ０ ％是 由于 瓦斯 抽采 不 达标 引起 的 ， 从 这 一 角度 来 讲 ， 做好 瓦 斯抽 采 ， 是保 证煤 矿安 全生 产 的一个 重要 条件 。 瓦 斯抽 采方 法现 状 总 体上 来 说 瓦 斯 抽 采 技 术 处 于 不 断 进 步 的 过 程 中， 但 是对 于抽 采 方法 目前 还 没 有 一 个 统 一 的 标 准 进 行 分类 。一 些学 者根 据 自己 的研 究对 现有 的瓦斯 抽 采 技术进行了分类 ， 如俞启香在《 矿井瓦斯防治 》 中将瓦 斯 抽采 方法 分 为 ： 开 采层 抽 采 、 邻 近层 抽 采 、 采 空 区抽 采 和 围岩抽 采 这 几 种 。 于不 凡 在 《 煤 矿 瓦斯 灾 害 防治 及利用技术手册》 中将瓦斯抽采方法分为 ： 未卸压煤层 和 围岩 抽采 、 卸 压煤层 和 围岩 抽采 、 采 空 区抽 采 和综 合 抽 采 。从上 述 分 类 来 看 ， 研 究 者 主 要 是 根 据 开 采 煤 层 和邻近煤层之间 的空 间关系 为标准进行划分 的 ， 并且 适 当考 虑 了时 间 因素的影 响 。 笔 者认 为上 述 分 类 标 准 尚不 科 学 ， 无 法 体 现 最 新 的瓦斯 抽采 技 术 发 展 ， 也不 利 于 煤 矿 企 业 瓦 斯 抽 采 技 术 的选 择及 应 用 ， 需 要 对 现有 的 抽 采 技 术进 行 重 新 分 类， 确定 其有 效 的应 用 范 围。在 具 体 的分 类 上 ， 应 该考 虑两个标准 ： 第一层次以煤层开采时间为依据 ； 第二层次 以煤层开采空间关系为依据。综合考虑上述因素 ， 结合 现有 煤矿瓦斯抽 采技术 ， 得 出如下分 类结果 （ 图１ ） 。
煤矿瓦斯抽采系统的优化与创新
煤矿瓦斯抽采系统的优化与创新煤矿瓦斯抽采系统是保证煤矿生产安全、实现瓦斯资源综合利用的重要设备。
本文将探讨煤矿瓦斯抽采系统的优化与创新，以提高矿井安全性、降低瓦斯危害，并探索煤矿瓦斯资源的综合利用。
一、煤矿瓦斯抽采系统的优化1.抽采设备的优化煤矿瓦斯抽采系统的核心设备是顶板钻孔法瓦斯抽采机和注液法瓦斯抽采机。
通过提升机械设备的抽采效率、稳定性和智能化水平，可以实现瓦斯抽采效果的优化。
例如，采用先进的液压系统，提高顶板钻孔法瓦斯抽采机的钻孔速度和抽采效率；采用高压喷射设备，改善注液法瓦斯抽采机的注液效果和稳定性。
2.系统结构的优化煤矿瓦斯抽采系统包括抽采设备、管路系统和监测仪器。
通过合理设计系统的结构，优化管路布置和仪器传感器的设置，可以减少系统阻力和误差，并提高瓦斯抽采效果的准确性和可靠性。
同时，采用远程监控和自动控制技术，实现对瓦斯抽采系统的远程控制和及时响应，提升系统的智能化水平。
3.安全管理的优化瓦斯抽采系统的安全管理对于矿井的安全运营至关重要。
通过建立完善的安全管理体系，制定科学的操作规程和应急预案，加强对人员培训和技术培训，提高瓦斯抽采系统的操作技能和安全意识，可以有效预防和控制瓦斯事故的发生，保障矿井的安全生产。
二、煤矿瓦斯抽采系统的创新1.瓦斯抽采技术的创新随着科技的不断进步，瓦斯抽采技术也在不断创新。
例如，采用超声波技术对瓦斯进行在线监测，实时掌握瓦斯浓度和变化趋势；采用微气象技术对矿井内部的气流进行调节和控制，提高瓦斯抽采系统的效能；利用虚拟现实技术对瓦斯抽采系统进行仿真和模拟，提前发现潜在的安全风险。
2.瓦斯综合利用的创新煤矿瓦斯资源是一种宝贵的清洁能源，实现其综合利用对于减少煤矿瓦斯排放、降低环境污染具有重要意义。
通过开展煤矿瓦斯发电技术的研究与应用，将瓦斯转化为电力或热能，提高能源利用效率；同时，利用瓦斯进行甲烷化工利用，生产化肥、甲醇等化工产品，实现瓦斯资源的经济价值和社会价值的双重利用。
煤矿瓦斯抽采技术的发展解析
煤矿瓦斯抽采技术的发展解析煤矿瓦斯是一种有害气体，具有可燃性、爆炸性和窒息性，在煤矿生产中是一个不容忽视的问题。
为了有效地防范和处理煤矿瓦斯事故，煤矿瓦斯抽采技术的发展越来越受到关注。
随着科技的不断进步和应用，煤矿瓦斯抽采技术也不断地发展和完善。
从早期的简单机械抽放到现在的综合抽采技术，煤矿瓦斯抽采技术发展经历了几个发展阶段。
第一阶段是简单机械抽放阶段。
在新中国成立初期，煤矿瓦斯抽采主要依靠人工进行，工人们靠手摇风机将瓦斯抽放到外面。
这种方法工作量大，效率低，并且存在不安全隐患，容易发生事故。
后来，随着技术的发展，出现了一些初步的机械设备，如手推式机械风机、煤气泵等，能够逐渐替代人工进行瓦斯抽放。
第二阶段是自动抽放阶段。
20世纪70年代，我国开始采用自动抽放瓦斯的技术，通过事先设置管路和仪表，使瓦斯能够自动抽放到井下抽放站，无需人工干涉。
这种方法提高了工作效率和安全性，但设备和技术整体水平仍然较低。
第三阶段是综合抽采技术阶段。
20世纪80年代开始，我国出现了一批煤矿瓦斯综合抽采技术，如综合采空区抽采（CAG）技术、采掘工作面综合抽采技术（CMC）等。
这些技术推动了煤矿瓦斯抽采技术的全面发展，并成为当前煤矿瓦斯控制的主要手段。
综合抽采技术通过测量瓦斯浓度、气流、压力等参数，对矿井进行精确控制，达到最大限度地控制煤矿瓦斯的产生和扩散，从而确保矿井的安全和生产。
当前，我国的煤矿瓦斯抽采技术已经相当成熟，但仍存在一些不足之处，如设备性能低、抽采范围有限、自动化程度低等。
因此，未来的发展方向应该是进一步提高自动化水平，拓展抽采范围，逐步实现全自动抽采。
随着信息化技术的快速发展，煤矿瓦斯抽采技术也将迎来新的机遇和挑战。
综上所述，煤矿瓦斯抽采技术是煤矿安全的关键技术之一。
随着科技的进步和应用，煤矿瓦斯抽采技术将不断地发展和完善，从而更好地为煤矿生产和安全保障服务。
智能瓦斯抽采系统设计分析
智能瓦斯抽采系统开始运行后,获取各个传感
器实时数据:温度传感器温度数据 T,压力传感器压
强数据 P,流量计气体流量数据 Q,瓦斯浓度传感器
浓度数据 C. 传感器数据传递至 PLC 可编程控制器
中,控制器将数据上传至上位机软件系统,即终端设
在智能瓦斯抽采系统中,水环真空泵进气端连
功率钻机、抽采附属装备方面做出调查统计,并对煤
接抽采主管,抽采主管由地面延伸至井下,然后接多
矿抽采技术与装备的发展做出展望;赵旭生等
[7]
对
智能瓦斯抽采的概念、特征、体系框架和关键技术等
进行了探讨;祝钊等
[8]
通过 PLC 智能控制技术,对
路抽采支管。 每路抽采支管可以接多个智能控制阀
04
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作者简介:王 鸿(1985-) ,男,山西沁水人,工程师,从事矿井通风与安全工作。
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2023 年 2 月 王 鸿:智能瓦斯抽采系统设计分析 第 32 卷第 2 期
好数组下标即可,如封孔管对应变量为“ 温度传感
器”、“压力传感器”,“ 瓦斯浓度传感器”、“ 流量计”、
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2023 年 2 月 王 鸿:智能瓦斯抽采系统设计分析 第 32 卷第 2 期
通信协议,该通讯方式接线简单,线缆采用屏蔽双绞
线,通讯距离 1 000 m 以上,并且可添加中继设备。
Modbus 帧格式 较 为 简 单、 紧 凑, 格 式 规 范, 易 于 传
输,容易使用,开发简单。 完全满足矿用智能系统的
开发。
1. 5 数据分析系统
瓦斯抽采智能化钻探技术及装备的发展与展望
瓦斯抽采智能化钻探技术及装备的发展与展望王清峰;陈航【摘要】总结了井下远距离控制钻进、地面控制钻进、地面远距离自动控制钻进、遥控自动钻进等现有煤矿瓦斯抽采智能化钻探技术与装备的成果与不足;提出了实现瓦斯抽采智能化钻探需要攻克的钻进工况智能感知、钻进过程智能控制、瓦斯防治钻孔智能设计、钻探装备自主导航与定位等关键技术,并指出了可能的解决途径;展望了瓦斯抽采智能化钻探技术的发展方向与发展途径,提出了逐步分级实现瓦斯抽采钻探智能化的3个阶段,包括全自动钻机、智能化钻机和钻孔机器人,并指出需从多个环节入手,全面推进瓦斯抽采智能化钻探技术的创新与应用.【期刊名称】《工矿自动化》【年(卷),期】2018(044)011【总页数】7页(P18-24)【关键词】瓦斯抽采;智能化钻探;钻进工况智能感知;钻进过程智能控制;钻孔智能设计;全自动钻机;智能化钻机;钻孔机器人【作者】王清峰;陈航【作者单位】中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400039;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400039;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400039;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400039【正文语种】中文【中图分类】TD7120 引言中国煤矿安全事故中，瓦斯事故所占比例长期位居前列。
瓦斯事故破坏性极强，造成人员伤亡和财产损失严重，被称为煤矿安全生产的“第一杀手”。
据不完全统计，2001—2017年中国煤矿安全事故中，约21%为瓦斯事故(包括瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯中毒等)，导致9 459人死亡，约占所有煤矿事故死亡人数的44.5%[1-3]。
瓦斯抽采是防治瓦斯安全事故的重要措施。
长期以来，中国煤矿瓦斯抽采钻探装备以传统的机械化钻机为主，操作人员多，劳动强度大，施工过程存在安全隐患，且施工全靠人工操作，全凭人员经验判断，智能化程度极低，严重制约了煤矿“四化”建设，成为传统煤矿向“智慧矿山”发展的一大瓶颈[4-6]。
浅谈瓦斯抽采技术发展
机 主要用 来输送 空气、以及腐蚀性 混合气 体， 适用于矿井瓦斯抽采 。 水环式真 空泵是利用循环水旋转 中心和泵体 中心不在一起 ， 目前被
【 关键词 】 瓦斯抽 采；抽 采方法 ；采空 区抽采 ；围岩抽采
，占一 次能源 消费的７ ０ ％以上，尤其 是进入２ ｌ 世纪 以来 ，我 国对煤 炭的需求量进一步增长 。随着 中国煤 炭 工 业 的发 展 ，煤 炭 开 采 条 件 不 断恶 化 ，主 要 表 现 在 开 采 深 度 增 加 ， 地热和地压增高 、瓦斯 灾害、地址构造条件复杂 ，尤其是煤与瓦斯 突 出事故频 发。目前我国煤矿安全事故 中有７ ０ ％ 左右是 由瓦斯抽采 不 达标造成 的，从 这一角度考虑 ，进行瓦斯抽采是保证煤矿 安全生产 的重要条件 。采 煤安全 一直以来都是我国煤炭企业重要 的工作 ，煤 矿 瓦斯危 险性增 大，不仅直接影响采煤作业 的正常进行 ，甚至严 重 威胁职工 的安全 ，给国 民经济和人 民生命财产带来极大 的损 失。因 此 ，煤矿 进行瓦斯抽采技术研究具有重大 的现实意义 。 煤矿 瓦斯事故可 以分为瓦斯爆炸 、煤与 瓦斯 突出、瓦斯燃 烧和 窒息。进行煤矿瓦斯抽采主要 为了实现 目标 包括以下几点； （ １ ）减 少瓦斯涌出、预防瓦斯超 限事故 ，为矿 井通风创造 良好 的条件 ；（ ２ ） 改变煤体的物理性质，提高煤体强度 ，释放煤层 中储存 的能量，预 防煤与瓦斯突出 ； （ ３ ）开发利用清洁能源 ，降低 煤矿开采对环境的 污染。 ２ 煤 与 瓦 斯 抽 采 方 法 ２ ． １本煤层 瓦斯抽采 本煤层瓦斯抽采主要有 以下几种 ：穿层钻孔 抽采、平行钻孔抽 采、交叉布孔抽采 、穿层 网格 式钻孔 抽采 、水力压裂等方法 。容易 抽采的煤层可 以采用本煤层预抽方法 ，如顺 层或穿层布孔方式 ，对 于透气性差的煤层 ，可 以选用 加密钻 孔、交叉钻孔、水力压裂 、深 孔控制预裂爆破等方法 强化抽 采，瓦斯突出危险性大的矿井 ，应选 择穿层网格预抽 为主 的抽采方 式。我国煤矿 大多采用穿层钻孔预抽 本煤层瓦斯 的布置方式 ，在布置抽采钻孔 时，应将各个矿井 的开拓 、 开采条件 、以及预 留可抽采时 间相互 结合 ，设计最佳钻孔布置方式 ， 从而获得最佳抽采效果 。 ２ ． ２邻近层瓦斯抽采 邻 近 层 瓦 斯 抽采 方 法 主 要 可 以 分 为 地 面 钻 孔 抽 采 、井 下 钻 孔抽 采和顶板巷道 结合钻孔 抽采 。从开采层的位置关系可 以分 为上邻 居 层瓦斯抽采方法 和下邻 近层瓦斯抽采方法两大类 。按抽采方式分 钻 孔 抽 采 、巷 道 抽 采及 巷 道一 钻 孔 混 合 抽 采 。对 于 邻 近 层 瓦 斯抽 采 ， 特别对于 上邻近 层瓦斯抽采瓦斯涌 出量有时会 比开采瓦斯 涌出量 大 数倍 ，因此，对 于开采煤层群 的矿井 ，重点应放在 上下层 邻近层 瓦 斯 抽 采 ， 协 调 各 种邻 近 层 抽 采 方 法 ，最 终 达 到最 好 的抽 采 效 果 。 ２ ． ３采空区瓦斯抽采 采空区瓦斯抽采可 以分为 回采工作面采 空区瓦斯抽 采、老采空 区瓦斯抽 采、报废矿井瓦斯抽采 。按 照抽采 方不 同又可以分为钻孔 抽采方 式、巷道抽采方式 、埋管抽采 方式 。 ２ ． ３ ． １密 闭抽 采 方 式 密 闭抽采法是采空 区抽采 瓦斯 最常用 和最简单的抽采方法 ，具
浅谈煤矿智能瓦斯抽采系统 宫心
浅谈煤矿智能瓦斯抽采系统宫心摘要：瓦斯是一种由多种气体共同构成的气体，为了保证煤矿生产安全和矿工的生命安全，避免出现严重的煤矿瓦斯事故，本文提出了一种基于智能控制的瓦斯抽采控制系统，目的是为实现瓦斯安全高效抽采泵站的无人化管理、实现矿井瓦斯安全高效抽采的无人化智能调控及煤矿井下抽采管路阻爆抑爆等安全设施智能管理，满足安全高效抽采与高效利用的需求，提高瓦斯安全高效抽采与利用效率。
关键词：煤矿；瓦斯；抽采系统1.煤矿瓦斯抽采技术的研究现状我国煤矿瓦斯抽采技术借鉴先进国家的技术得到了长足的发展，到现在已经有六十年发展历史。
目前，全国煤矿瓦斯抽采以井下钻孔抽采法为主，通过管道输送到地面上来。
煤炭科学研究总院沈阳研究院研究的带有自动阻爆装置的新型瓦斯抽放系统，其中包括抑爆装置、火焰传感器、阻爆主机、抑爆装置主机、电动阻爆阀等，实现了瓦斯输送管道阻爆分级控制，但不能实现瓦斯输送管道流量调节等功能。
2.智能瓦斯抽采系统的结构和运行原理煤矿抽采瓦斯系统一般由煤矿安全监控系统、瓦斯抽采泵、抽采管路、供电系统、水循环系统、抽采参数测量装置组成，而智能瓦斯抽采系统在此基础上在煤矿瓦斯抽采主管路、分支管路上分别布置变频抽采泵、自动喷粉抑爆装置、双向阻火器、大水量气水分离器、负压全自动放水器、带反馈的调节阀门等设备及紫外火焰、红外火焰、温度突变火焰、压力突变火焰传感器、甲烷浓度、一氧化碳浓度、温度、流量等多参数传感器，从而达到无人化智能调控。
2.1 智能瓦斯抽采控制系统设计智能抽采控制系统框架设计主要分为4个层次，由低层到高层分别是动作执行层、信号转化层、设备交互层和智能控制层，主要功能模块如图1。
图1 智能抽采控制系统设计（1）动作执行层动作执行层是在抽采系统布置必需的电气设备（如抽采泵、阀门、放水器与防爆装置等）和传感器（如流量、压力、温度、阀门开度等）。
（2）信号转换层信号转换层是由电气设备驱动模块与传感器信号转换模块组成。
高产高效矿井的瓦斯综合防治技术
高产高效矿井的瓦斯综合防治技术????作者：王春光????摘要：随着煤炭企业的发展，部分矿井已经进入深部开采，加上大型矿井的不断建设，瓦斯灾害已经成为矿井开采发展的主要障碍，文章分析了高产高效工作面涌出瓦斯的来源及涌出规律从不同的方面介绍现代化高产高效矿井的瓦斯综合防治技术。
????关键词：高产高效；瓦斯；上隅角；采空区；综合防治????高产高效工作面通常指煤层瓦斯含量不大，但由于机械化程度高，开采强度大、产量集中，在生产过程中，瓦斯涌出量较大，经常造成上隅角和回风瓦斯超限的工作面。
????在全国51个高产高效工作面矿井中，有17个属于高瓦斯或瓦斯突出矿井，占总数的33%，有68%的高产高效工作面存在着严重的瓦斯超限问题。
在低瓦斯矿井，高产高效工作面由于瓦斯超限影响生产的时间约为正常时间的1/8～1/12，而在高瓦斯矿井或突出矿井，则高达1/3～1/4。
瓦斯问题成为制约高产高效的主要障碍。
掌握高产高效工作面瓦斯来源构成、瓦斯涌出特征、时空分布的规律以及瓦斯涌出与开采技术条件和地质因素的关系，可为研究高产高效工作面瓦斯综合治理方案提供可靠依据。
????1 高产高效工作面瓦斯涌出规律????与其他采掘工作面相比，高产高效工作面有以下基本特点：采用综合机械采煤，机组割煤比较连续、工作面推进速度快、采落煤块较小、粉煤较多、工作面长度大、走向长度长、采用胶带运输机运煤速度快。
例如平顶山矿区煤层瓦斯含量不是很高，但由于开采强度大，产量集中，加之厚煤层分层开采或邻近层太近，使瓦斯涌出量急剧增加，造成回风巷和局部瓦斯集聚(尤其是上隅角)。
????1.1 高产高效工作面的瓦斯来源????研究工作面瓦斯的来源，查明各个来源的涌出比例，然后分源进行治理，对瓦斯防治工作很有意义。
研究表明，含瓦斯煤层在开采时，受采掘作业影响，煤层及围岩中的瓦斯赋存平衡条件遭到破坏，受采动影响区域内的煤层、围岩中的瓦斯将涌入工作面，构成采掘工作面瓦斯涌出的组成部分。
低渗煤层瓦斯抽采顺层钻孔水力造穴卸压增透效果研究
低渗煤层瓦斯抽采顺层钻孔水力造穴卸压增透效果研究
王春光;兰树员;陶柱;丛海鹏;蒋名星;贾雪刚;凡永鹏
【期刊名称】《煤炭技术》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】为了揭示水力造穴参数对钻孔瓦斯抽采效果的影响规律,指导煤层水力造穴增透技术施工参数的合理选择。
建立了煤层损伤-应力-渗流耦合模型,分析了不同造穴参数下煤层卸压增透效果,展开了顺层钻孔水力造穴现场工程试验,考察了不同造穴参数下钻孔瓦斯抽采效果,结果表明:采用水力造穴技术形成的孔穴能够有效降低其周围煤体应力,提高煤层渗透率,增加瓦斯钻孔抽采效果;造穴半径越大煤层的卸压程度越大,进而煤层渗透率增幅就越大,但在实际工程中过大的造穴半径会使得孔穴稳定性差,钻孔塌孔堵塞瓦斯涌出通道会使得钻孔瓦斯抽采量有所降低,试验矿井最优造穴半径为0.6 m;造穴间距对它们之间的应力降低区范围有着较大的影响,在一定距离条件下孔穴卸压有着明显的叠加效应,造穴间距越近叠加效应越明显,煤层应力越小,卸压增透效果越好。
试验钻孔穴间距由8 m减小到6 m时,单孔平均瓦斯抽采纯量增加389.16%。
【总页数】7页(P159-165)
【作者】王春光;兰树员;陶柱;丛海鹏;蒋名星;贾雪刚;凡永鹏
【作者单位】永煤集团股份有限公司;煤炭科学技术研究院有限公司安全分院【正文语种】中文
【中图分类】TD712
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浅析煤矿瓦斯抽采技术的发展
浅析煤矿瓦斯抽采技术的发展【摘要】文章简要回顾了中国煤矿瓦斯抽采技术的发展历程，介绍了近年来煤矿瓦斯抽采新技术的发展，并对中国的瓦斯抽采技术的发展趋势做出了展望。
【关键词】煤矿；瓦斯抽采；发展1 前言我国煤矿瓦斯抽采有较长的历史，早在1938年我国就首次在抚顺矿务局龙凤矿利用抽采泵进行采空区抽采固。
近几年来，随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井。
因此需要抽采瓦斯的矿井越来越多，由此带动了中国煤矿瓦斯抽采技术的迅速发展。
我国在2002年提出的“先抽后采.监测监控。
以风定产”十二字工作方针以来，中国煤炭产量由13.93亿t增加到30亿t，煤矿瓦斯治理取得了阶段性成果。
在煤矿开采技术条件不断恶化的情况下，煤矿瓦斯治理保障了煤矿安全生产。
为了防范和遏制重特大瓦斯事故，同时把瓦斯作为一种有用的资源进行开采，转变了瓦斯治理的思路：国务院安全生产委员会于2008年7月提出了“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯治理工作体系，随后颁布《防治煤与瓦斯突出规定》，使得瓦斯治理工作有条不稳的推进。
2 煤矿瓦斯抽采技术的发展阶段2.1 高透气性煤层瓦斯抽采阶段50年代初期，在抚顺高透气性特厚煤层中首次采用井下钻孔预抽煤层瓦斯，获得了成功，解决了抚顺矿区向深部发展过程中的瓦斯安全问题，而且抽出的瓦斯还被作为民用燃料进行利用。
2.2 邻近层卸压瓦斯抽采阶段50年代中期，在开采煤层群的矿井中，采用穿层钻孔抽采上邻近层瓦斯的试验在阳泉矿区首先获得成功，解决了煤层群开采中首采工作面瓦斯涌出量大的问题。
此后在阳泉又试验成功利用顶板收集瓦斯巷（高抽巷）技术抽采上邻近层瓦斯，抽采率达60～70%。
到了60年代以后，邻近层卸压瓦斯抽采技术在我国得到了广泛的推广应用。
2.3 低透气性煤层强化抽采瓦斯阶段由于在我国一些透气性较差的高瓦斯煤层及有突出危险的煤层采用通常的布孔方式预抽采瓦斯的效果不理想、难以解除煤层开采时的瓦斯威胁。
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中图分类号： TD712 + ． 6
文献标志码： B
文章编号： 1003 － 496X（ 2015） 12 － 0179 － 05
Discussion on Development of Gas Intelligent Extraction
WANG Chunguang1，2 （ 1． School of Safety Science and Engineering，Henan Polytechnic University，Jiaozuo 454000，China； 2． China
纠偏，自动推进等，在淮南矿业集团开始试验，这使 我国的抽采向超大孔径的抽采方向发展。重庆煤科 院研制的无人钻进远程控制技术也已经研发成功， 并进行试验。钻进技术的发展为瓦斯抽采的发展提 供了很大的空间，也为瓦斯抽采的智能化发展提供 了必要的设备和技术支持。 1． 5 传感器技术
传感器材料是传感器技术的重要基础，是传感 器技术升级的重要支撑。随着材料科学的进步，传 感器技术日臻成熟，其种类越来越多，除了早期使用 的半导体材料、陶瓷材料以外，光导纤维以及超导材 料的开发，为传感器的发展提供了物质基础［2］。例 如，根据以硅为基体的许多半导体材料易于微型化、 集成化、多功能化、智能化，以及半导体光热探测仪 器有灵敏度高、精度高、非接触性等特点，发展红外 传感器、激光传感器、光纤传感器等现代传感器在敏 感材料中，陶瓷材料、有机材料发展很快，可采用不 同的配方混合原料，在精密调配化学成分的基础上， 经过高精度成型烧结，得到对某一种或某几种气体 具有识别功能的敏感材料，用于制成新型气体传感 器。此外，高分子有机敏感材料，是近几年人们极为 关注的具有应用潜力的新型敏感材料，可制成热敏、 光敏、气 敏、湿 敏、力 敏、离 子 敏 和 生 物 敏 等 传 感 器［3］。传感器随着新型材料和传感元件用集成工艺在同一平面上排列起 来，排成 1 维的线性传感器，CCD 图象传感器就属 于这种情况［4］； 集成化的另一个定义是多功能一体 化，集成化、多功能化、智能化即将传感器与放大、运 算以及温度补偿等环节一体化，组装成一个器件。
抽采方法的优劣关键在于抽采技术，我国的抽 采特别是突出矿井的预抽主要是钻孔抽采。而钻孔 抽采主要在钻进设备上。目前，我国的抽采已经能 够实现井下千米定向钻进，钻孔深度达到了 1 500 m。地面钻进技术的发展也促进了煤层气地面的开 发。沈阳研究院研制的井下顶管钻进装备，实现直 径 300 mm 和 1 500 mm 的施工，并且能够实现自动 ·180·
Vol． 46 No． 12 Dec． 2015
通过声波或者电磁波的变化，判断瓦斯的富集程度， 为准确判断未知区域的瓦斯赋存状况奠定基础。 1． 7 瓦斯抽采增透技术
我国煤层地质条件复杂，煤层透气性多数较差， 因此钻孔抽采的效果较差，需要采取强化增透措施。 增透技术有： 水力化措施（ 水力割缝、水力压裂、水 力冲孔、煤层注水等） ，高压气体增透（ 高能空气弹 致裂技术、CO2 相变致裂技术） ，气体驱替增透技术 （ 煤层注 N2 或者 CO2 驱替煤层瓦斯增透） ，交叉钻 孔、大孔径钻孔、长钻孔、深孔预裂爆破技术。这些 技术最初也是人工控制，设备的自动化程度偏低，有 的需要近距离操作，在高压系统中存在很大的安全 隐患。很多高校和科研院所已经在研究自动控制系 统，同时能够针对不同煤层赋存条件，选择适用增透 技术，为瓦斯抽采量的增加奠定了基础。
2 目前瓦斯智能抽采面临的问题
瓦斯智能抽采是包括瓦斯抽采各个子系统的智 能化。然而，瓦斯抽采的智能化进程还面临很多待 解决的问题。 2． 1 地质问题
1） 煤层透气性差。我国煤层 80% 的煤层透气 性差，抽采有效时间短，严重影响了抽采效果。同时 软煤钻进，这 一 国 内 外 的 难 题，没 有 得 到 较 好 的 解 决，钻孔施工短、塌孔严重，致使煤层钻孔抽采效果 较差。
我国从 20 世纪 80 年代引进国外安全监控系统 用于煤矿，2001 年《煤矿安全规程》规定所有煤与瓦 斯突出矿井必须装备安全监控系统，2002 年国家煤 矿安监局提 出“先 抽 后 采、监 测 监 控、以 风 定 产 ”的 瓦斯防治 12 字方针，2005 年修订后的《煤矿安全规 程》规 定 所 有 瓦 斯 矿 井 必 须 安 装 安 全 监 控 系 统， 2006 年，安委办颁布了《煤矿安全监控系统通用技 术要求》，2010 年，将安全监控系统列为“六大”系统 必须在 3 年内完成。抽采监控也在 2006 年的《煤矿 瓦斯抽放规范》和 2009 年的《煤矿瓦斯抽采工程设 计规范》明 确 了 抽 采 系 统 应 该 安 装 安 全 监 控 系 统。 但是这些监控系统只做到了监测，对于控制方面，大 部分是人 工 手 动 控 制，没 有 实 现 自 动 控 制。 “十 一 五”期间沈阳煤科院对采空区瓦斯抽采监控进行了 研究，研制能够自动监测和控制的监控装备，同时在 “十二五”期间对“煤层气抽采智能控制装备”进行 了研究，已实现了系统的自诊断和部分系统的智能 控制。 1． 4 抽采钻进技术
近年来随着微震、声发射、电磁辐射等新技术在 煤矿的应用，也逐渐向瓦斯探测方向发展，中国矿业 大学利用微震探测瓦斯富集区技术已经在淮南应 用，这些技术除了准确探测数据外，也在向着智能分 析的方向发展，通过数据分析，辨识探测的准确性，
第 46 卷 第 12 期 2015 年 12 月
Safety in Coal Mines
Coal Technology and Engineering Group Shenyang Research Institute，Fushun 113122，China） Abstract： The paper analyzes the development trend of gas extraction in recent years and summarizes the intelligent extraction that acquiring the extraction signal to determine the state of drainage system and predict the occurrence of accidents，taking relevant measures to reduce the accident rate and decrease losses． At the same time，according to the extraction concentration，extraction flow，extraction negnative pressure，the economy and rationality of extraction is determined，which realizes the intelligent drainage of system and achieves safe，economic and efficient extraction． Key words： intelligent drainage； intelligent detection； signal extraction； prediction； self diagnosis； gas drainage
传感器的多功能化也是其发展方向之一。如单 片硅多维力传感器可以同时测量 3 个线速度、3 个 离心加速度 （ 角速度） 和 3 个角加速度［5 － 6］。主要 元件是由 4 个安装在 1 个基板上的悬臂梁组成的单 片硅结构，9 个布置在各个悬臂梁上的压阻敏感元 件。多功能化不仅可以降低生产成本，减小体积，而 且可以有效的提高传感器的稳定性、可靠性等性能 指标［5］。 1． 6 探测技术
摘 要： 分析了瓦斯抽采近年来的发展趋势，总结出智能抽采思路： 通过抽采监控信号的采集，分
析抽采系统所处的状态，预判所要发生的事故，采取相应措施，减少事故发生率降低损失，同时根
据抽采浓度、抽采流量、抽采负压等参数，判断抽采的经济性和合理性，由此实现抽采系统的智能
化，达到安全、经济、高效抽采。
关键词： 智能抽采； 智能探测； 信号采集； 预判； 自诊断； 瓦斯抽采
为了保证抽采的安全、高效、可靠运行抽采系统 中包含很多附属设备，包括阻爆抑爆装置、防回火装 置、放水器、排渣器、阀门等，阻爆抑爆和防回火装置 最初都是通过机械、物理被动的方式进行进行抑爆 阻火，目前已经实现主动、自动式； 放水器和排渣器 也实现自动放水和排渣； 原来的机械手动阀门也实 现了自动化控制调节； 其他的抽采附属设施也基本 实现了自动化。这为瓦斯智能抽采奠定了基础。 1． 3 抽采监控技术
1 瓦斯智能抽采的现状
瓦斯抽采系统是一个复杂的系统，包括瓦斯抽 采泵、瓦斯抽采附属设施、瓦斯抽采监控系统、瓦斯 探测系统以及增加瓦斯抽采量的钻探设备和增透设 备等。瓦斯智能抽采也是建立在这些子系统和附属 设施智能化基础上的，因此瓦斯抽采智能化首先是 这些子系统智能化后，并将整个系统有机联合。 1． 1 瓦斯抽采泵
我国广泛使用的瓦斯抽采泵是水环式真空泵， 在 2000 年以前，能生产抽气量在 100 m3 / min 以上
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第 46 卷 第 12 期 2015 年 12 月
Safety in Coal Mines
Vol． 46 No． 12 Dec． 2015
的水环真空泵仅 3 ～ 4 个企业，全国年产量也不过几 十台。当时的瓦斯抽采泵只具有固定的转数，抽采 量的大小是根据抽采工况来决定。目前，抽气量已 经达到了 1 000 m3 / min 以上，并且还在向大型化方 向发展，电机功率已经超过 2 000 kW，耗电成本不 断增加，为了适应不同工况的抽采，变频器应用在抽 采泵站上，改变了过大的功耗，这项技术已逐渐推广 应用。 1． 2 抽采附属设备
近年来，为了实现煤矿的安全高效生产，国内外 在煤矿机械开采创新方面有了很大的发展，综采、综 放开采技术不断普及，井下单个工作面已实现千万 吨产能。煤矿产量增加的同时，瓦斯涌出量也不断 增大，单面瓦斯涌出量已超过 100 m3 / min，而瓦斯 治理的主要手段是瓦斯抽采。因此，随着产能和瓦 斯的增大，抽采设备的能力也在增大，伴随着计算机 技术的发展抽采系统也在向智能化方向发展。在规 范标准方面，1981 年抚顺煤炭研究所出版了《煤矿 瓦斯抽放细则》，1997 年国家发布了《煤矿瓦斯抽放 技术规范》，2006 年煤炭科学研究总院沈阳研究院 又对《煤矿瓦斯抽放细则》进行了修编，出版了《煤 矿瓦斯抽放规范》，同时国家发布了《煤矿瓦斯抽采 基本指标》和《煤矿安全监控系统通用技术要求》， 2011 国家发布了《瓦斯矿井抽采达标暂行规定》。 我国一系列的国家标准和规定使煤矿瓦斯抽采逐渐 向抽采规范化、合理化发展，但是距智能抽采还有一