CN103362537B - 瓦斯抽采管的放水机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种瓦斯抽采管的放水机构，包括抽采管和第一放水容器，该容器具有第一进水口和第一出水口，其中，该放水装置还包括：第二放水容器，具有第二进水口和第二出水口，第二进水口通过流通管与第一出水口相连；两个放水容器和瓦斯抽采管通过压力平衡管相互连通，压力平衡管与两个放水容器间均设有平衡阀；两个放水容器均设置有通气阀和进水阀。本发明提供的瓦斯抽采管的放水机构通过设置两台容器，利用二者之间的负压，实现积水从低位容器向高位容器的转移，从而进行排放的目的，有效解决了瓦斯抽采管内积水排放的问题，提高了矿井生产的安全性。

Description

瓦斯抽采管的放水机构

技术领域

本发明涉及矿井瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种瓦斯抽采管的放水机构。

背景技术

矿井瓦斯抽采过程中，经常在管路低洼处、变坡点或温度突变处出现抽采管路大量积水现象，造成抽采管路过流面积缩小甚至堵塞，抽采流量下降，抽采阻力增大，严重影响抽采系统的正常运行，给矿井的安全生产带来威胁。

目前矿井抽采管的积水主要采用人工手动放水或安装放水器进行放水，人工手动放水因积水包安装地点分散，路线长，且进水时间和放水频率不易掌握，使得人工手动放水费时费力、工作效率低、工作强度高。安放放水器的抽采装置通常为：放水器具有进水口和出水口，进水口低于瓦斯抽采管的出水口，瓦斯抽采管内的积水在重力的作用下流入放水器中，再通过放水器的出水口进行排放，因此抽采管和放水器之前存在高度差是放水器正常工作的必要条件，在实际工作中，为保证上述的高度差，抽采管的安装高度一般不小于500mm，若低于此高度，则由于放水器无法进水而导致安装后不能正常运行。

但是，由于受巷道管线、电缆布置方式，或受沿空巷道，采煤工作面上、下顺槽及巷道变形严重等客观条件限制，抽采管路无法吊挂安装，只能采用低位布置，部分地段抽采管距离巷道底板高度仅100～200mm，甚至局部地点紧贴巷道底板，这些地段均无法使用上述放水器。

为解决因管路离地高度小，放水器与抽采管之间的高度差不够的问题，一种解决方式是：在巷道底板开设凹槽，以安设放水器，随着容器不断向外排水，凹槽内水位逐渐上升，当与自动放水器所需工作水位相差越来越小，其放水量越来越少，放水频率越来越高，大大缩短放水器的使用寿命。当凹槽内水位超过放水器工作启动水位时，由于外界的静水压力大于容器内部最终导致无法正常放水。

发明内容

本发明提供一种瓦斯抽采管的放水机构，以解决放水器的安装受抽采管安装高度约束的缺陷，有效排除抽采管内积水，提高矿井生产安全性。

本发明提供了一种瓦斯抽采管的放水机构，其中，包括瓦斯抽采管以及

第一放水容器，具有第一进水口和第一出水口，所述第一进水口低于瓦斯抽采管的出水口设置，所述第一进水口通过进水管与所述瓦斯抽采管的出水口相导通；

第二放水容器，具有第二进水口和第二出水口，所述第二进水口高于所述第一出水口设置，所述第二进水口通过流通管与所述第一出水口相连；

所述第一放水容器、第二放水容器和瓦斯抽采管通过压力平衡管相互连通，所述压力平衡管与所述第一放水容器相连处设置有第一平衡阀，所述压力平衡管与所述第二放水容器相连处设置有第二平衡阀；

所述第一放水容器设置有能控制所述第一放水容器内部与大气相通的第一通气阀；所述第二放水容器设置有能控制所述第二放水容器内部与大气相通的第二通气阀；

所述进水管与所述第一放水容器相连处设置第一进水阀；所述流通管与所述第二放水容器相连处设置第二进水阀。

本发明提供的瓦斯抽采管的放水机构通过设置两台放水容器，利用二者之间的负压，实现积水从低位容器向高位容器的转移，从而进行排放的目的，有效解决了瓦斯抽采管内积水排放的问题，提高了矿井生产的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的瓦斯抽采管的放水机构结构示意图。

图2为图1中蓄水槽的局部结构示意图。

1-第一放水容器；   2-第一进水口；      3-第一出水口；

4-进水管；         5-第二放水容器；    6-第二进水口；

7-第二出水口；     8-流通管；          9-抽采管；

10-压力平衡管；    11-第一平衡阀；     12-第二平衡阀；

13-第一通气阀；    14-第二通气阀；     15-第一进水阀；

16-第二进水阀；    17-蓄水槽；         18-阻水板；

19-金属浮漂；      20-真空压力表；     21-过滤除渣器；

22-球阀。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的瓦斯抽采管的放水机构结构示意图，本发明实施例提供了一种瓦斯抽采管的放水机构，包括瓦斯抽采管9和第一放水容器1，该第一放水容器1具有第一进水口2和第一出水口3，其中，第一进水口2低于瓦斯抽采管9的出水口设置，同时第一进水口2通过进水管4与瓦斯抽采管9的出水口相连，以便于使积存在抽采管9内的水能够在重力的作用下向低处流动，在实际工作中，可以通过在巷道底部开设凹槽，来实现抽采管9与第一放水容器1之间的高度差，从而使积水流入到第一放水容器1中蓄存，该瓦斯抽采管的放水机构还包括第二放水容器5，该第二放水容器5具有第二进水口6和第二出水口7，第二进水口6高于第一出水口3设置，第二进水口6通过流通管8与第一出水口3相连，可将第二放水容器5设置在巷道地面上，从而可以实现积水从处于低位的容器向处于高位的容器的转移，转移到高位容器后，能进行有效排放。与现有技术相比，现有技术中仅具有一个设置在巷道凹槽内的放水容器，但在凹槽内进行容器内积水的排放严重缩短放水器的使用寿命或最终导致放水器无法工作，本发明实施例提供的瓦斯抽采装置则可以通过将两个放水容器分别安装在巷道凹槽和巷道地面来实现二者之间的高度差，以将积水从处于低位的容器内转移到处于高位的容器内，从而可以方便的排放积水。

上述第一放水容器1、第二放水容器5和瓦斯抽采管9通过压力平衡管10相互连通，压力平衡管具体可以是一个三通管，通过将瓦斯抽采管9与两个放水容器的内部相通，来实现三者之间的内部压力平衡，压力平衡管10与第一放水容器1相连处设置有第一平衡阀11，压力平衡管10与第二放水容器5相连处设置有第二平衡阀12；同时，第一放水容器1设置有能控制该第一放水容器1内部与大气相通的第一通气阀13；第二放水容器5设置有能控制该第二放水容器5内部与大气相通的第二通气阀14；当两个平衡阀全部打开时，抽采管9、第一放水容器1和第二放水容器5三者内部的气压相平衡；当两个平衡阀全部关闭，第一通气阀13开启时，第一放水容器1与大气相通，此时，第一放水容器1与第二放水容器5之间的气压平衡被打破，产生压力差，在压力差的作用下，第一放水容器1内蓄存的水会经过流通管8转移到第二放水容器5中，当第二放水容器5的水位到达设定高度时，第二放水容器5可进行排水。

进水管4与第一放水容器1相连处设置第一进水阀15；流通管8与第二放水容器5相连处设置第二进水阀16，通过控制两个进水阀的启闭，来控制第一放水容器1的蓄水工作以及第二放水容器5的排水工作。

上述各平衡阀、通气阀和进水阀可以选用通过手动控制启闭的阀，也可以选用现有技术中的压力控制阀，该压力控制阀能在内外气压发生变化时，自动根据压力大小而启闭，以下就以一种具体结构作为实施例介绍本发明提供的瓦斯抽采装置能实现自动排水的过程。

具体地，上述第一通气阀13设置在第一放水容器1的顶壁；第二通气阀14设置在第二放水容器5的顶壁；第一放水容器1的顶壁和第二放水容器5的顶壁均为磁性材质，第一放水容器1和第二放水容器5内均设置有能浮在水面上的金属浮漂19。

下面简述两个放水容器的蓄水和排水过程：当第一放水容器1内水位不断升高，达到设定水位时，上述金属浮漂19在浮力和磁性顶壁的吸合作用下，顶开第一通气阀13，同时第一平衡阀11及第一进水阀15选用现有技术中的压力控制阀，其此时在压力的控制下自动关闭。此时第一放水容器1内部与大气相通，两个放水容器内的压力平衡状态被打破，在压力差作用下，处于低位的第一放水容器1内的水被抽入处于高位的第二放水容器5内，此为第一放水容器1的蓄水过程。

第二放水容器5的排水过程如下：当处于高位的第二放水容器5内的水位上升至设定水位时，金属浮漂19在浮力和磁性顶壁的吸合作用下，顶开第二通气阀14，同时第二平衡阀12及第二进水阀16也选用现有技术中的水压控制阀，其此时在水压的控制下自动关闭，此时第二放水容器5内部与大气相通，在静水压力的作用下，积水从位于第二放水容器5底部的第二出水口7排出。

优选的是，在瓦斯抽采管9的出水口设置有蓄水槽17，抽采管9通过蓄水槽17与进水管4相通。

图2为图1中蓄水槽的局部结构示意图，进一步地，在上述蓄水槽17远离瓦斯气体入口的一侧设置有阻水板18。抽采管9内的积水在抽采负压的作用下呈一定的流动状态，通过蓄水槽17时因过流面积突然增大，流速下降，在阻水板18的共同作用下，迫使流水在蓄水槽17中汇集，从而可以防止管路中积水过于分散，而不便排放的问题。为了检测本发明实施例提供的抽采装置的运行状态，可设置有用于测量压力平衡管10内气压的真空压力计，通过观察压力平衡管10内的气压值来判断放水器是否正常工作。在实际应用中，第一放水容器1的第一出水口3与第二放水容器5的第二进水口6安装高差为H米，当真空压力表20显示压力大于H*10Kpa时，本装置即可保持正常运行。

优选的是，在上述进水管4中还设置有过滤除渣器21，过滤除渣器21起到清理杂质的作用，防止杂质堵塞第一放水容器1的进、排水管路或阀门，或进入相关机械部件的表面或间隙内，造成放水容器不能正常运行。

进一步地，在进水管4和压力平衡管10中均设置有球阀22，用于在检修过程中进行关闭，防止本装置在检修期间的漏气现象。

本发明实施例提供的瓦斯抽采管的放水机构通过设置两台放水容器，利用二者之间的负压，实现积水从低位容器向高位容器的转移，从而方便排放，有效解决了瓦斯抽采管内积水排放的问题，即使抽采管安装在矿井内较低的位置，也能通过设置两个放水器的高低位置来实现积水排放，提高了矿井生产的安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种瓦斯抽采管的放水机构，其特征在于，包括：

第一放水容器，具有第一进水口和第一出水口，所述第一进水口低于瓦斯抽采管的出水口设置，所述第一进水口通过进水管与所述瓦斯抽采管的出水口相导通；

第二放水容器，具有第二进水口和第二出水口，所述第二进水口高于所述第一出水口设置，所述第二进水口通过流通管与所述第一出水口相连；

所述第一放水容器、第二放水容器和瓦斯抽采管通过压力平衡管相互连通，所述压力平衡管与所述第一放水容器相连处设置有第一平衡阀，所述压力平衡管与所述第二放水容器相连处设置有第二平衡阀；

所述第一放水容器设置有能控制所述第一放水容器内部与大气相通的第一通气阀；所述第二放水容器设置有能控制所述第二放水容器内部与大气相通的第二通气阀；

所述进水管与所述第一放水容器相连处设置第一进水阀；所述流通管与所述第二放水容器相连处设置第二进水阀。

2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采管的放水机构，其特征在于，所述第一通气阀设置在所述第一放水容器的顶壁；所述第二通气阀设置在所述第二放水容器的顶壁；所述第一放水容器的顶壁和所述第二放水容器的顶壁均为磁性材质，所述第一放水容器和所述第二放水容器内均设置有能浮在水面上的金属浮漂。

3.根据权利要求1或2所述的瓦斯抽采管的放水机构，其特征在于，所述瓦斯抽采管的出水口通过蓄水槽与所述进水管相通。

4.根据权利要求3所述的瓦斯抽采管的放水机构，其特征在于，所述蓄水槽远离瓦斯气体入口的一侧设置有阻水板。

5.根据权利要求4所述的瓦斯抽采管的放水机构，其特征在于，所述瓦斯抽采管的放水机构还设置有用于测量所述压力平衡管内气压的真空压力表。

6.根据权利要求5所述的瓦斯抽采管的放水机构，其特征在于，所述进水管中设置有过滤除渣器。

7.根据权利要求5或6所述的瓦斯抽采管的放水机构，其特征在于，所述进水管和所述压力平衡管中均设置有球阀。