CN103422885B - 自动放水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动放水系统，包括：用于收集抽采管道和/或钻场内积水的储水管路（10）；用于将所述储水管路（10）排出的积水进行水气分离的水封式储水槽（20），所述水封式储水槽内设置有第一低进管（21）和第一排水管（22），所述第一低进管（21）与所述储水管路（10）的出水管（12）连通；用于将所述水封式储水槽（20）内分离出的水排出的气动隔膜泵（30），所述气动隔膜泵（30）包括抽水管（31）和第二排水管（32），所述抽水管（31）与所述第一排水管（22）连通。该系统实现了在抽采系统正常工作的情况下进行积水的自动排放。

Description

自动放水系统

技术领域

本发明涉及矿井抽采技术，尤其涉及一种自动放水系统。

背景技术

井矿瓦斯是地下成煤过程中的一种伴生物，在进行采掘作业的过程中，为了保证井下作业的安全性，需要对瓦斯进行快速的抽采。然而在抽采瓦斯的过程中，会出现水堵的情况，如果不能及时放出积水，会严重影响抽采效果。

目前，随着开采的延深，煤层压力越来越大，岩层含水量逐步增大，所施工的预抽钻场积水量大大增加。现有技术中采用人工手动放水，但随着合茬钻场的递增及水量增多，人工手动放水存在劳动强度大、放水不及时等问题，造成抽采系统中有大量积水，严重影响瓦斯抽采。另外，现有技术中还采用停抽采系统放水或降低抽采负压放水，但这两种放水方式不但影响了抽采系统自动计量装置的可靠性、准确性，还给瓦斯管理、抽采效果、揭煤时间带来了不利影响。

发明内容

本发明提供一种自动放水系统，用以在抽采系统正常工作的情况下实现积水的自动排放。

本发明提供一种自动放水系统，包括：

用于收集抽采管道和/或钻场内积水的储水管路；

用于将所述储水管路排出的积水进行水气分离的水封式储水槽，所述水封式储水槽内设置有第一低进管和第一排水管，所述第一低进管与所述储水管路的出水管连通；

用于将所述水封式储水槽内分离出的水排出的气动隔膜泵，所述气动隔膜泵包括抽水管和第二排水管，所述抽水管与所述第一排水管连通。

如上所述的自动放水系统，还包括：用于通过抽采管道提供的负压将所述水封式储水槽中分离出的气体抽出的负压引流管，一端与所述抽采管道连通，另一端与所述水封式储水槽的顶部连通。

如上所述的自动放水系统，还包括：用于将所述气动隔膜泵排出的积水进行水气分离的水封式回气排水槽，所述水封式回气排水槽内设置有第二低进管和排水口，所述第二低进管与所述第二排水管连通；

用于通过抽采管道提供的负压将所述水封式回气排水槽中分离出的气体抽出的负压回气管，一端与所述抽采管道连通，另一端与所述水封式回气排水槽的顶部连通。

如上所述的自动放水系统，还包括：用于为所述气动隔膜泵提供驱动力的压风装置，与所述气动隔膜泵连接。

如上所述的自动放水系统，其中，所述负压引流管、所述负压回气管和所述压风装置上设置有气动电磁阀。

如上所述的自动放水系统，其中，所述储水管路包括：储水主管，所述储水主管的第一端设置有流水管，所述流水管与所述抽采管道和/或钻场连通，所述储水主管的第二端设置有所述出水管，所述第一端比所述第二端高。

通过本发明提供的自动放水系统，通过设置储水管路来随时自动地收集抽采管道和/或钻场内的积水，利用水封式储水槽将从储水管路流出的积水进行水气分离，最后通过气动隔膜泵自动将分离出的水排出。因此，本发明的自动放水系统不需要人工手动操作，而是可以持续地自动进行，并且，在本发明的自动放水系统工作过程中，不需要抽采系统的正常抽采工作发生任何改变，例如停抽采系统或降低抽采负压等，因此，本发明提供的自动放水系统可以在抽采系统正常工作的情况下实现积水的自动排放。

附图说明

图1为本发明实施例提供的自动放水系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明示意性实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的自动放水系统的结构示意图，如图1所示，该自动放水系统的主体部分包括储水管路10、水封式储水槽20和气动隔膜泵30。

储水管路10用于收集抽采管道和/或钻场内的积水，具体地，包括储水主管11，储水主管11的第一端，即图中所示右侧端，设置有流水管13，流水管13与抽采管道50和/或钻场连通。在本实施例中，流水管13通过钻场排叉14与抽采管道50和/或钻场连通，来收集抽采管道50和/或钻场中的积水。当然，流水管13还可以通过其他方式来收集积水，本发明不以本实施例为限。另外，图1中只示出了一个钻场排叉，很明显，实际应用中可以设置多个钻场排叉，均与储水管路10连通，用来更好地收集抽采管道和/或钻场内的积水。储水主管11的第二端，即图中所示左侧端设置有出水管12。储水主管11设置成倾斜方式，即以右侧端高于左侧端的方式倾斜，以便于积水从右侧流向左侧，本实施例中，以倾角5°来设置储水主管11，但并不限于此。

水封式储水槽20用于将储水管路10排出的积水进行水气分离，具体地，水封式储水槽20设置有低进管21和排水管22，低进管21与储水管路10的出水管12连通，用于通过低进管21将从储水管路10的出水管12流出的积水引入到水封式储水槽20中。优选地，水封式储水槽20为铁质大直径容器，低进管21的管口靠近水封式储水槽20的底部，使其尽量浸入到积水液面以下，以便通过水封作用，很好地实现积水的水、气分离。

气动隔膜泵30用于将水封式储水槽20内分离出的水排出，具体地，气动隔膜泵30包括抽水管31和排水管32，抽水管31与水封式储水槽20的排水管22连通。气动隔膜泵30的工作原理是通过例如风提供的驱动力自动将抽水管31处的水经由排水管32排出。对于本领域技术人员来说，气动隔膜泵的结构和工作方式都是已知的，因此本文中不再赘述。

具有上述结构的自动放水系统的工作过程如下：抽采管道50和/或钻场内的积水通过钻场排叉14随时自动流入储水管路10的储水主管11中，经由出水管12和低进管21流到水封式储水槽20中，利用水封作用，水封式储水槽20中的积水进行水、气分离，通过气动隔膜泵30的工作，分离出的水经由排水管22、抽水管31进入气动隔膜泵30，再经由排水管32自动排出。综上所述，上述放水过程不需要人工手动操作，而是可以持续地自动进行，并且，执行上述放水工作的整个过程中，不需要抽采系统的正常抽采工作发生任何改变，例如停抽采系统或降低抽采负压等，因此，具有上述结构的自动放水系统可以在抽采系统正常工作的情况下实现积水的自动排放。

作为优选实施例，如图1所示，本发明的自动放水系统还可以包括负压引流管23，其一端与抽采管道50连通，另一端与水封式储水槽20的顶部连通。

由于与抽采管道50连通，抽采管道50中的抽采负压通过负压引流管23一方面可以有助于将储水管路10中收集的积水引入到水封式储水槽20中，另一方面可以将水封式储水槽20中分离出的气体抽出。

作为优选实施例，如图1所示，本发明的自动放水系统还可以包括水封式回气排水槽40和负压回气管43。

水封式回气排水槽40用于将气动隔膜泵30排出的积水进行水气分离，具体地，水封式回气排水槽40设置有低进管41和排水口42，低进管41与气动隔膜泵30的排水管32连通，气动隔膜泵30工作时，通过排水管32排出的积水经由低进管41流入水封式回气排水槽40。优选地，水封式回气排水槽40的低进管41管口靠近水封式回气排水槽40的底部，使其尽量浸入到积水液面以下，以便通过水封作用，很好地实现积水的水、气分离。排水口42设置在水封式回气排水槽40的底部，用以直接将分离出的积水排出。

负压回气管43一端与抽采管道50连通，另一端与水封式回气排水槽40的顶部连通。由于与抽采管道50连通，抽采管道50中的抽采负压通过负压回气管43可以将水封式回气排水槽40中分离出的气体抽出。

通过设置水封式回气排水槽40和负压回气管43，可以有助于进一步将积水中的水、气分离，并将分离出的气体抽走。这样就可以很好地避免排放出的积水中含有有害气体。

作为优选实施例，如图1所示，本发明的自动放水系统还包括压风装置32，通过压风管33与气动隔膜泵30连接，用于压风给气动隔膜泵，从而为其提供驱动力。

作为优选实施例，如图1所示，本发明的自动放水系统还包括气动电磁阀，气动电磁阀具有设置在负压回气管43上的阀门61、设置在压风管33上的阀门62和设置在负压引流管23上的阀门63。

通过设置气动电磁阀，本发明优选实施例的自动放水系统的工作过程如下：关闭负压回气管43上的阀门61，打开压风管33上的阀门62和负压引流管23上的阀门63，气动隔膜泵30开始工作排水，负压引流管开始工作将气体排出；持续一段时间后，关闭压风管33上的阀门62和负压引流管23上的阀门63，打开负压回气管43上的阀门61，负压回气管43开始工作将气体排出；再持续一段时间后，关闭负压回气管43上的阀门61，打开压风管33上的阀门62和负压引流管23上的阀门63，气动隔膜泵30开始工作排水，负压引流管开始工作将气体排出；以此类推，上述工作过程持续反复进行。上述各工作过程持续的时间可以视情况而定，气动电磁阀阀门的打开和关闭由控制装置（图中未示出）自动控制执行，因此，各工作过程的持续时间可由控制装置事先设定好，在自动放水系统开始工作后，就可以按照事先设定好的持续时间自动执行上述各工作过程。当然，事先设定好的持续时间也可以在工作执行过程中，视情况随时进行调整，以保证放水和排气效果最佳。

因此，上述优选实施例通过设置气动电磁阀，利用分别设置在负压引流管、负压回气管和压风管上的阀门定时、自动地交替打开、关闭，可以定时、自动地进行放水和排气，改善了放水效果，提高了放水控制管理的便捷性。

另外，优选地，上面提到的储水管路10中的储水主管11是直径为8寸的铁质管路，水封式储水槽20的直径大于储水主管11的直径。此外，优选地，负压引流管23和负压回气管43均为2寸软管，流水管13、抽水管31、排水管32、压风管33、排水口42都为2寸管路。但本领域技术人员应能理解的是，实际应用中，上述各管路的尺寸可以视情况而进行调整，本发明并不以此为限。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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 (4)

1.一种自动放水系统，其特征在于，包括：

用于收集抽采管道和/或钻场内积水的储水管路；

用于将所述储水管路排出的积水进行水气分离的水封式储水槽，所述水封式储水槽内设置有第一低进管和第一排水管，所述第一低进管与所述储水管路的出水管连通；

用于将所述水封式储水槽内分离出的水排出的气动隔膜泵，所述气动隔膜泵包括抽水管和第二排水管，所述抽水管与所述第一排水管连通；

用于通过抽采管道提供的负压将所述水封式储水槽中分离出的气体抽出的负压引流管，一端与所述抽采管道连通，另一端与所述水封式储水槽的顶部连通；

用于将所述气动隔膜泵排出的积水进行水气分离的水封式回气排水槽，所述水封式回气排水槽内设置有第二低进管和排水口，所述第二低进管与所述第二排水管连通；

用于通过抽采管道提供的负压将所述水封式回气排水槽中分离出的气体抽出的负压回气管，一端与所述抽采管道连通，另一端与所述水封式回气排水槽的顶部连通。

2.根据权利要求1所述的自动放水系统，其特征在于，还包括：

用于为所述气动隔膜泵提供驱动力的压风装置，与所述气动隔膜泵连接。

3.根据权利要求2所述的自动放水系统，其特征在于：

所述负压引流管、所述负压回气管和所述压风装置上设置有气动电磁阀。

4.根据权利要求1至3任一所述的自动放水系统，其特征在于，所述储水管路包括：

储水主管，所述储水主管的第一端设置有流水管，所述流水管与所述抽采管道和/或钻场连通，所述储水主管的第二端设置有所述出水管，所述第一端比所述第二端高。