Аністратенко Володимир Леонідович

Факультет:  "Компьютерних інформаційних технологій та автоматизації"

Спеціальність: "Електронні системи" - "ЕлС"

Обгрунтування кількісних і якісних параметрів відкачування метану комплексу контролю та автоматизації відкачування метану

     Мета роботи – розробка рекомендацій по застосуванню датчиків і периферійних пристроїв дегазаційних систем контролю і автоматичного управління, обгрунтування кількісних і якісних характеристик параметрів відкачування метану.

    Метод дослідження – аналіз існуючих технічних засобів вимірювання параметрів контролю, діагностики, захисту і управління дегазаційними системами і вироблення рекомендацій по вибору і розробці недостатніх засобів з технічними данними дозволяючими реалізувати систему управління із заданими функціями.

Актуальність поставленої задачі.

У наш час у вугільній промисловості спостерігаються тенденції до скорочння кількості шахт і лав. В той же час навантаження на забій і добова виробка з лав постійно збільшується. У високонавантажених лавах, особливо при відробітку багатих на газ пластів, збільшується кількість метану, що виділяється, і небезпека газодинамічних явищ.

Впровадження на шахтах систем дегазувань дозволить істотно зменшити небезпеку газодинамічних проявів, підвищити безпеку, навантаження на забій і отримати економічний ефект від утилізації метану, що здобувається.

Для забезпечення ефективної і безпечної роботи система дегазування, що складається з свердловин дегазувань, газовідсисаючих і нагнітальних трубопроводів, вакууму-насос, відсисаючих вентиляторів і інших машин, повинна бути обладнана комплексом засобів контролю, автоматичного управління, діагностики стану устаткування і захисту.

Технологічне устаткування повинне бути оснащене комплектом контрольно-вимірювальної апаратури для візуального контролю стану системи: расходомери, газоаналізатори, манометри, вакуумметри, термометри. У зв'язку з цим, необхідно провести вибір необхідних приладів з номенклатури, промисловістю, що випускається.

 

Окрім цього, для ефективної роботи комплексу засобів контролю і автоматичного управління системи дегазування, необхідно вибрати ряд стаціонарних датчиків з тих, що існують і дати рекомендації по розробці бракуючих датчиків.

Призначення роботи - на основі аналізу системи дегазування, як об'єкту автоматизації, і з урахуванням розроблених рекомендацій по вибору датчиків і периферійних пристроїв створити передумови для подальшої розробки комплексу технічних засобів контролю, діагностики і автоматичного управління, який забезпечить:

-       контроль аерогазової обстановки в місцях розташування технологічного устаткування;

-       контроль дебіта свердловини;

-       контроль процентного змісту метану в свердловинах і газопроводах;

-       контроль витрати метановоздушной суміші;

-       контроль температури газоповітряної суміші;

-       контроль тиску метану при його стисненні;

-       безперервний запис в пам'ять кількості здобутого метану за зміну, добу, місяць з можливістю прочитування інформації;

-       контроль і діагностику параметрів вакуум-насосних станцій;

-       контроль і діагностику параметрів газовідсисаючих вентиляторів;

-       захист і попередження аварійних ситуацій в системі дегазування;

-       світлове і звукове попередження обслуговуючого персоналу про пред-аварійной ситуацію;

- видачу необхідній інформації на табло операторові і диспетчерові на поверхню.

                              

Система дегазування складається з розподілених в просторі свердловин дегазувань, газовідсисаючого трубопроводу, прокладеного по гірських виробленнях, стовбуру і на поверхні шахти, вакуум-насосной станції на поверхні. Свердловини приєднуються до газовідсисаючого трубопроводу.Схема вакуум-насосной станції має вигляд:

                        

Кожна свердловина обладналася засувкою, водовіддільником, патрубками для виміру вакууму, дебіта свердловини і концентрації метану переносними приладами і для установки стаціонарних датчиків.

 Кожна свердловина має обмежений термін служби, визначуваний гранично допустимими мінімальним дебітом свердловини і концентрацією метану в метановоздушной суміші.

Структурна схема системи дегазування має вигляд:

                                    

Кількість витягуваної газової суміші, концентрація метану в ній, тиск на вході і виході вакууму-насос вимірюються стаціонарними приладами, встановленими на поверхні в приміщенні вакуум-насосной станції (ВНС). Метанодобиваємость при дегазуванні ділянок, тиск в газопроводах, вміст метану у витягуваному газі вимірюються напівстаціонарними і переносними приладами.

В даний час ця проблема остаточно не вирішена оскільки в Україні ніяких “новинок” не вводять, а всі системи відкачування метану радянських часів застаріли як морально так і фізично.