[发明专利]一种用于井下安全注氮的闭锁方法

说明书

本发明公开了一种用于井下安全注氮的闭锁方法，具体按照如下步骤进行：步骤1：在井下工作间内搭建一种用于井下防灭火的注氮系统；步骤2：井下人员检查注氮管道接口是否密封，若密封，则开始注氮；步骤3：工控机利用管道氮气泄漏判定算法，若注氮管道发生泄漏，则进行步骤4；若注氮管道未发生泄漏，则继续注氮；步骤4：工控机利用注氮管道泄漏源定位算法，得到注氮管道的泄漏位置；工控机发出通知信号；步骤5：井下人员关闭制氮机；步骤6：工控机上传泄漏记录至数据库。本发明在一定程度上提高了井下采空区注氮系统运行的安全性能，也在一定程度上提高了井下工作人员的安全系数，具有一定的实用意义，适合推广使用。

技术领域

本发明属于煤矿采空区防灭火自动控制技术领域，具体涉及一种用于井下安全注氮的闭锁方法。

背景技术

井下采空区注氮是防治采空区火灾的一种重要手段，火灾防治手段的完善是矿井安全生产、稳定发展的重要基础之一。在矿井采空区注氮系统实际运行中，由于井下生产过程中的各种条件影响，注氮系统运行过程中可能会存在管道泄漏的情况，从而威胁到井下工人的生命安全。这使得管道泄漏位置的实时监测成为不可避免的问题，如何监测注氮管道使用情况，分析注氮管道氮气泄漏时的泄漏位置是目前需要解决的问题，从而有效控制制氮机的紧急制停，降低煤矿采空区注氮安全隐患，保证注氮系统的高效运行。

当前注氮管道运行情况的判断主要通过在线视频观察与巡检等人工方式，判断注氮管道沿途是否存在泄漏的情况，这种方式监测效率低且成本较高；随着声音识别技术的发展，通过音频信号监测注氮管道泄漏与泄漏源定位，具有安装方便且成本较低的特点，相较于原有注氮口安装压力传感器方式判断管道泄漏情况，压力传感器不能自动判别管道是否发生泄漏，无法分析泄漏源的位置，进而关闭制氮机，有必要提出进一步的改善方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于井下安全注氮的闭锁方法，解决了现有技术中存在的自动化水平低、对采空区注氮系统进行安全闭锁有待进一步优化的问题。

本发明所采用的技术方案是，

一种用于井下安全注氮的闭锁方法，具体按照如下步骤进行：

步骤1：在井下工作间内搭建一种用于井下防灭火的注氮系统；

包括进风巷、回采巷道、回风巷、采空区和工作面；采空区与工作面间的回采巷道中安装有多个液压支架，进风巷在远离工作面的一侧安装注氮管道，注氮管道延伸至采空区，注氮管道的注氮口安装有压力传感器，位于进风巷的注氮管道每隔100-120m安装有麦克风阵列；工作面设置有工控机，麦克风阵列包括九个声音传感器，九个声音传感器均匀安装于圆形电路板的边沿，圆形电路板的中心设置有用于传输麦克风阵列信号的485信号线接线口；

步骤2：将注氮管道的注氮口固定在采空区进风侧距离工作面的三十米处，井下人员检查注氮管道接口是否密封，若密封，则开始注氮；

步骤3：工控机利用管道氮气泄漏判定算法，若注氮管道发生泄漏，则进行步骤4；若注氮管道未发生泄漏，则继续注氮；

步骤4：工控机利用注氮管道泄漏源定位算法，得到注氮管道的泄漏位置；工控机发出通知信号；

步骤5：井下人员依据通知信号关闭制氮机；

步骤6：工控机上传泄漏记录至数据库，泄漏记录包括井下注氮管道发生泄漏时的泄漏时间和泄漏位置，以便用于安全指示和历史数据的查询。

本发明的特点还在于；

步骤3具体为：

步骤31：压力传感器采集注氮管道注氮口的实时信号，并将其上传至工控机，工控机根据实时信号进行处理；

步骤32：设置压力传感器压力差系数β，若压力传感器实时监测的压力差小于β，则管道无泄漏，正常注氮；若压力传感器实时监测的压力差大于等于β，则进行步骤33；