CN105240049B - 一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置，用于实现瓦斯抽放过程中管路积水的排放，具体为一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置。瓦斯抽放管路自动放水装置包括进水装置、储水装置和放水装置三大组成部分；进水装置包括输气胶管，储水装置包括集水管路和进水漏斗，放水装置包括蓄水管和放水漏斗，蓄水管内设有支承托条、浮球、拉伸弹簧、橡胶密封垫，放水漏斗下端固定有一个圆形橡胶片。本发明提供的瓦斯抽放系统负压自动放水装置解决了现有技术中放水器的放水效果差、放水口容易被煤渣堵塞、放水结构复杂、不可视化和成本高的问题，实现了安全、高效、稳定的瓦斯抽放管路的自动放水，解决了瓦斯抽放管路积水问题,保证了安全生产。

Description

一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置

技术领域

本发明涉及一种煤矿瓦斯抽放管路的放水装置，用于实现瓦斯抽放过程中管路积水的排放，具体为一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置。

背景技术

煤矿井下瓦斯抽放过程中，在瓦斯抽放管路中容易存在不同程度的积水，并且积水中伴有煤渣，容易影响瓦斯抽放效果，随着瓦斯抽放管路中煤尘的堆积，容易造成瓦斯抽放管路的负担。因此要经常对瓦斯抽放管路进行放水。目前用于煤矿瓦斯抽放管路的放水器主要有浮漂式储水箱自动放水器和手动放水器，浮漂式储水箱自动放水器是利用浮漂浮力、磁铁磁力和浮漂的自身重力实现自动放水。手动式放水器是利用水箱，人工定时开阀放水。浮漂式储水箱自动放水器存在的问题是：1、放水器只能放在比较平坦的位置上，倾斜巷道处放水器侧向导向杆容易偏离；2、放水口径比较小，放水速度比较慢，放水器出水口容易被煤渣堵塞，放水困难；3、放水器结构复杂，损坏后不容易维护修理；4、不可视化，不能够看到储水箱中积水情况和积尘情况；5、成本比较高。手动放水器存在的问题是：1、不能自动放水，人工放水耗时耗力，耗费人力资源；2、人工放水器容积比较大，占据巷道空间大，使用钢材多，成本比较高；3、容易导致外界空气进入抽放管路，降低系统负压，需要停泵处理积水，影响抽放效率。

发明内容

本发明为了解决现有的用于煤矿瓦斯抽放管路的放水器存在的结构复杂、成本高、放水口容易被煤渣堵塞、不可视化的问题，提供了一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置，包括瓦斯抽放管路，瓦斯抽放管路通过连接管与集水管路相连通，集水管路与钻孔间通过输气胶管连接，集水管路下端连通透明进水漏斗，进水漏斗下端设有进水阀门，进水漏斗的下端端口固定在设置于透明蓄水管顶部的环形盖的开口处，环形盖上设有柱形通气孔，柱形通气孔的柱形外筒上盖有通气孔顶盖，通气孔顶盖上连接有顶杆，顶杆的长度大于柱形外筒的高度，在蓄水管的内部固定有一个位于蓄水管中轴线上的支承托条，在支承托条外部套装有一个浮球，浮球上部通过拉伸弹簧与能将环形盖开口完全密封的橡胶密封垫相连接，也即支承托条穿过橡胶密封垫、弹簧和浮球且固定于蓄水管内，橡胶密封垫上开有通孔，且通孔的位置和环形盖上柱形通气孔的位置对应，通孔的孔径小于顶杆的杆径，在蓄水管底部连接有透明放水漏斗，放水漏斗下端放水口处活动设置有一个能将放水口完全密封的圆形橡胶片。

本发明的工作原理是：由于瓦斯抽放系统负压的作用，瓦斯会顺着输气胶管从煤层中抽出，经过连接管，从瓦斯抽放管路抽走，同时，少量水顺着输气胶管流到集水管路，集水管路中的水流到位于瓦斯集水管路的进水漏斗，并进入蓄水管。积水阶段：位于放水漏斗放水口的圆形橡胶片开始由于抽放系统的负压作用会吸住放水口，放水漏斗和蓄水管开始处于储水阶段，随着储水量的逐渐增多，位于蓄水管中的浮球受到浮力作用，浮球沿着支撑托条并带动其上部的拉伸弹簧和橡胶密封垫随水位上升，上升到蓄水管进水口处时橡胶密封垫将由于负压作用吸住蓄水管进水口，同时由于橡胶密封垫上的通孔的孔径小于顶杆杆径，橡胶密封垫通过顶杆将顶盖顶开，通气孔打开，此时蓄水管内气压与大气压平衡，蓄水管与抽放管路完全隔绝，仅与大气相通。放水阶段：空气由通气孔进入蓄水管后，蓄水管内压力与外部大气压力相等，在静水压力作用下，放水口处的圆形橡胶片被打开，开始放水，随着水的不断放出，水位逐渐下降，浮球随着液面的下降而下降，浮球的浮力越来越小，浮球上方的拉伸弹簧的弹力也越来越大，当负压小于浮球重力和弹簧弹力时，橡胶密封垫被拉下，此时蓄水管进水口将打开，通气孔中顶盖会由于自身重力和负压作用将会关闭通气孔，位于放水口的圆形橡胶片会由于负压作用被吸住，自动放水装置又处于初始状态，如此周而复始，完成瓦斯抽放管路的自动放水。同时在放水期间，进水漏斗和集水管路可以暂存一部分积水，放水装置可以得到充分利用。

上述的一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置，所述通孔是环形通孔,其中环形通孔弧宽小于顶杆的杆径，环形通孔的通气效果好。

上述的一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置，集水管路安设有3°-5°的倾斜度，进水漏斗设置在集水管路低洼处，集水管路中的水容易流到位于进水漏斗。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明不需要放置地上的储水箱，结构简单，设有集水管路，可以减少瓦斯抽放管路的负担。集水管路的低洼处积水进入进水漏斗进而流进蓄水管，蓄水管和进水漏斗通过快速连接阀连接，不受巷道地形限制，利用透明蓄水管和透明漏斗储水、放水，可以看清蓄水管中储水和煤渣状态，并且蓄水管吊挂，煤渣容易受自身重力从出水口掉落，出水口孔径相对较大，出水口不容易被堵塞，放水效果好。浮球上面的橡胶密封垫堵住进水口，瓦斯气体不易泄露，进水漏斗下端设置有进水阀门，可以观察透明蓄水管和漏斗的积尘情况，当积尘较多时，可以关闭进水阀门，卸下蓄水管进行清理。本发明结构简单，维护方便，同时大大降低了制造成本。同时进水漏斗和集水管路可以在放水期间和清理装置期间暂存积水，提高放水装置利用率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为蓄水管环形盖和进水阀门结构示意图。

图3为橡胶密封垫结构示意图。

图4为通气孔结构示意图。

图中：1—抽放管路，2—连接管，3—集水管路，4—输气胶管，5—进水漏斗，6—进水阀门，7—蓄水管，8—支承托条，9—浮球，10—拉伸弹簧，11—橡胶密封垫，12—环形盖，13—通气孔，14—放水漏斗，15—圆形橡胶片，11-1—通孔，13-1—柱形外筒，13-2—顶杆，13-3—顶盖。

具体实施方式

如图1所示，一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置，包括进水装置、储水装置和放水装置三大组成部分；进水装置包括输气胶管4，储水装置包括集水管路3和进水漏斗5，放水装置包括蓄水管7、放水漏斗14，进水漏斗5安装在瓦斯抽放集水管路3低洼处，瓦斯抽放集水管路3小角度倾斜安装，便于从钻孔处流出的水通过重力汇集到处于低洼处的进水漏斗5，瓦斯抽放集水管路3与透明进水漏斗5相连通，进水漏斗5的出水口处设置有进水阀门6，通过关闭或者打开阀门6用于对放水装置除尘清理或恢复使用时控制；透明进水漏斗5的另一端通过快速链接阀与透明蓄水管7连通，进水漏斗5的底部进水口直径约为蓄水管7内径的三分之二，在蓄水管7内固定有一个支承托条8，其长度略大于蓄水管7长度，使得浮球9上升时位置不偏离蓄水管7中心位置，在支承托条8外部套装有与进水漏斗5底部直径相差不大的橡胶浮球9，浮球9通过拉伸弹簧10与橡胶密封垫11相连，拉伸弹簧10要根据不同的抽放负压所选择，针对不同的钻孔负压选择不同弹性系数的弹簧10，其中橡胶密封垫11直径略大于环形盖开口直径，橡胶密封垫通孔11-1与其正上方的通气孔13相对应，通孔11-1孔径略小于顶杆杆径，使得橡胶密封垫11上升到一定高度，通过密封垫通孔11-1将通气孔（13）顶开。在蓄水管5下面连接有透明锥形放水漏斗14，放水漏斗14下部设有圆形橡胶片15。图4中，通气孔13设置在蓄水管7上部的环形盖12上，通气孔13由柱形外筒13-1、顶杆13-2和顶盖13-3构成，其中顶盖13-3与顶杆13-2相连，且顶盖13-3密封性较好。在积水状态通过系统负压作用密封柱形外筒13，隔绝大气压。

Claims (3)

1.一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置，其特征在于包括瓦斯抽放管路（1），瓦斯抽放管路（1）通过连接管（2）与集水管路（3）相连通，集水管路（3）与钻孔间通过输气胶管（4）连接，集水管路（3）下端连通透明进水漏斗（5），进水漏斗（5）下端设有进水阀门（6），进水漏斗（5）的下端端口固定在设置于透明蓄水管（7）顶部的环形盖（12）的开口处，环形盖（12）上设有柱形通气孔（13），柱形通气孔（13）的柱形外筒（13-1）上盖有通气孔顶盖（13-3），通气孔顶盖（13-3）上连接有顶杆（13-2），顶杆（13-2）的长度大于柱形外筒（13-1）的长度，在蓄水管（7）的内部固定有一个位于蓄水管中轴线上的支承托条（8），在支承托条（8）外部套装有一个浮球（9），浮球（9）上部通过拉伸弹簧（10）与能将环形盖（12）开口完全密封的橡胶密封垫（11）相连接，橡胶密封垫（11）上开有通孔（11-1），且通孔（11-1）的位置和环形盖（12）上柱形通气孔（13）的位置对应，通孔（11-1）的孔径小于顶杆（13-2）的杆径，在蓄水管（7）底部连接有透明放水漏斗（14），放水漏斗（14）下端放水口处设置有一个能将放水口完全密封的圆形橡胶片（15）。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置，其特征在于所述通孔是环形通孔,其中环形通孔弧宽小于顶杆的杆径。

3.根据权利要求1或2所述的一种煤矿瓦斯抽放管路放水装置，其特征在于集水管路（3）安设要有3°-5°的倾斜度，进水漏斗（5）设置在集水管路（3）低洼处。