瓦斯抽采高負(fù)壓自動(dòng)放水裝置

段延安

[摘 要]煤層瓦斯抽采是治理礦井瓦斯和防治煤與瓦斯突出最有效方法之一，它不僅是安全生產(chǎn)的需要，也是節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境的迫切需要。目前我國瓦斯抽采管路系統(tǒng)存在的問題較多，主要表現(xiàn)在聯(lián)管速度慢、設(shè)備笨重、成本高、抗腐蝕能力差、不能重復(fù)利用、沒有標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)管件等缺點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)瓦斯抽采系統(tǒng)自動(dòng)排水除渣，在原有一代負(fù)壓自動(dòng)放水器的基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)明了高負(fù)壓自動(dòng)放水器，簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大了使用負(fù)壓范圍、精細(xì)了設(shè)備工藝、增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可操作性。本研究通過對(duì)瓦斯抽采高負(fù)壓自動(dòng)放水裝置的分析，研制出一種在負(fù)壓狀態(tài)下抽采管路自動(dòng)放水裝置，該裝置的應(yīng)用，大大提高了瓦斯抽采效率。

[關(guān)鍵詞]瓦斯抽采；高負(fù)壓；自動(dòng)放水裝置

中圖分類號(hào)：TD712.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）03-0336-01

一、瓦斯抽采高負(fù)壓自動(dòng)放水裝置的工作原理

高負(fù)壓自動(dòng)放水器，即利用密閉容器內(nèi)水滿和放空時(shí)推動(dòng)浮塊上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)移動(dòng)杠桿上下移動(dòng)，推動(dòng)放水器配重浮球開閉，實(shí)現(xiàn)器內(nèi)同大氣和抽放管路的導(dǎo)通和掐斷，導(dǎo)通后利用水自重頂開放水浮球閥門，達(dá)到放水的目的。

（一）抽放負(fù)壓較低時(shí)

高負(fù)壓自動(dòng)放水器安裝好后，打開抽放軟管與抽放管路連接的控制閥門，此時(shí)為初始狀態(tài)。因抽放負(fù)壓一定，而抽放管路上積水（含渣物）過多，當(dāng)積水（含渣物）自重產(chǎn)生的壓力大于抽放負(fù)壓時(shí)，積水（含渣物）從抽放軟管流入高負(fù)壓自動(dòng)放水器中，隨著放水器內(nèi)積水（含渣物）不斷增加，推動(dòng)浮塊往上移動(dòng)，并帶動(dòng)移動(dòng)杠桿往上移動(dòng)，從而推開移動(dòng)杠桿上面的配重浮球，使放水器內(nèi)上半部分與大氣導(dǎo)通，下半部分內(nèi)積水（含渣物）不再受到抽放吸力作用，從而利用自重推開放水浮球，然后積水（含渣物）通過排水（渣）口排出器外。隨著積水（含渣物）的排出，浮球不斷往下降，帶動(dòng)移動(dòng)杠桿往下移動(dòng)，最終配重浮球重新堵上大氣聯(lián)接口，使高負(fù)壓自動(dòng)放水器復(fù)原到初始狀態(tài)，完成儲(chǔ)水、放水的循環(huán)。按此循環(huán)，達(dá)到不間斷放水的功能。

（二）抽放負(fù)壓較高時(shí)

在抽放負(fù)壓較高，管路內(nèi)積水的自重?zé)o法大于抽放負(fù)壓時(shí)，打開配氣閥門，則抽放管路內(nèi)形成亞短路，減小管路內(nèi)積水（含渣物）受到的抽放吸力，從而通過抽放軟管流入高負(fù)壓自動(dòng)放水器中，然后按照上段所述抽放負(fù)壓較低時(shí)得那種儲(chǔ)水、放水的循環(huán)，達(dá)到放水功能。

二、瓦斯抽采高負(fù)壓自動(dòng)放水裝置的使用方法

（一）高負(fù)壓自動(dòng)放水器的安裝

把高負(fù)壓自動(dòng)放水器放置在抽放管路下方，把抽放軟管一端連接到高負(fù)壓

自動(dòng)放水器抽放管支路相連的接口上，然后再把軟管另一端連接到抽放管路上。此時(shí)高負(fù)壓自動(dòng)放水器便安裝完成，打開抽放軟管與抽放管路連接的控制閥門即可開始實(shí)現(xiàn)放水功能。

（二）高負(fù)壓自動(dòng)放水器的除渣

高負(fù)壓自動(dòng)放水器由有不銹鋼材制成，可以有效的解決井下管路中腐蝕情況。高負(fù)壓自動(dòng)放水器內(nèi)的沉積物無法在放水時(shí)完全排出，在器內(nèi)沉積過多時(shí)，可能會(huì)堵塞排水口，影響放水效果。此時(shí)，關(guān)閉抽放管路控制閘閥，然后通過軟管把防塵管路和高負(fù)壓自動(dòng)放水器高壓水進(jìn)口連接起來，打開防塵管路閘閥，用高壓水沖洗高負(fù)壓自動(dòng)放水器內(nèi)部，把沉積物通過排水（渣）口沖出器內(nèi)，達(dá)到除渣目的。如果用高壓水仍無法清除放水器內(nèi)沉積物時(shí)，打開放水器右側(cè)蓋板，人工清理內(nèi)部沉積物。

三、高負(fù)壓自動(dòng)放水裝置的效果評(píng)析及存在的問題

（一）高負(fù)壓自動(dòng)放水裝置的效果評(píng)析

可調(diào)式高負(fù)壓自動(dòng)放水裝置，通過杠桿原理、水的浮力、永磁鐵的磁力、慣性力的巧妙運(yùn)用研制成功，是煤礦井下瓦斯治理技術(shù)的一個(gè)革新，理論分析完全可行，實(shí)踐應(yīng)用得到很好證實(shí)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)想的最好效果。

本裝置安裝使用后，從源頭上解決了抽采鉆孔及抽采系統(tǒng)積水問題，有效地提高了抽采效果，實(shí)現(xiàn)抽采最大化，杜絕瓦斯事故；成品安裝使用后，僅此節(jié)省大量人工放水一項(xiàng)，就可創(chuàng)造很大經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并且全自動(dòng)放水過程中未對(duì)抽采系統(tǒng)構(gòu)成任何影響；成品安裝使用后，用于替代井下安裝的人工放水器或市場(chǎng)上購進(jìn)的自動(dòng)放水器，節(jié)約成本可上百萬；成本低，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，可自行加工，易于安裝，具體尺寸可按現(xiàn)場(chǎng)使用情況自行調(diào)整；安裝簡(jiǎn)單，只需將抽采系統(tǒng)管路（主干管、支管、抽采鉆孔連接管）易積水位置處，與高負(fù)壓自動(dòng)放水器連接彎頭對(duì)接相連即可；裝置的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)均為防爆產(chǎn)品，煤礦井下可安全使用。

（二）高負(fù)壓自動(dòng)放水裝置存在的問題

（1）系統(tǒng)連接管采用部分透明管路，觀察系統(tǒng)運(yùn)行情況。

（2）經(jīng)常巡查放水管路，防止雜物淤積等原因影響放水效果。

（3）保證系統(tǒng)的氣密性，防止出現(xiàn)漏氣造成系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

（4）當(dāng)放水管路高差不能滿足自動(dòng)放水的時(shí)候可以人為的制造高差如：管路向下延伸、向下部巷道施工放水孔增加高差或者調(diào)整放水器內(nèi)部的浮漂等。

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