CN111779537A - 瓦斯抽采放水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及瓦斯抽采放水装置，属于井下瓦斯抽放辅助装置技术领域；解决瓦斯抽放放水器放水过程中抽放负压损失较大、放水时间较长的问题；技术方案：包括放水器、上位的抽放支管和下位的连接软管，连接软管的一端与多个钻孔相连接，另一端通过连接的对接管与放水器的进气口相连接；抽放支管通过三通与对接管相连接，对接管与放水器进气口的连接处设置有第一截止阀，放水器底部的出水口设置有第二截止阀，放水器设置有排气阀；本装置防止因放水而中断抽放瓦斯的情况发生，提高了放水效率，避免了抽放压的损失，简单有效，同时提高了现场工作人员的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及井下瓦斯抽放辅助装置，具体涉及瓦斯抽采放水装置。
背景技术
抽放钻孔在封孔完成后，紧邻的每3-4个抽放钻孔相继连成一组均配套安装有一个放水器，每组钻孔内瓦斯气体（包括钻孔内煤层水和潮湿水气）在抽放负压的作用下经进气口进入放水器，将水（包括潮湿水气冷却形成的水）留在放水器内，而瓦斯气体由出气口通过蛇形进入抽放支管被抽走，最后进入地面抽放泵站。每班由抽放队巡检工对放水器内的积水进行排放。但在实际工作中，发现在放水过程中存在以下的问题：
（1）放水期间抽放负压损失大
如果一组内有3个抽放钻孔，钻孔直径120mm（考虑钻头直径115mm，实际施工过程有一定的富余），每个钻孔深度82m，井下巷道内大气压96kpa，抽放管路内温度与巷道内大气压相等，均为20℃；当关闭抽放支管阀门时，该组抽放钻孔、放水器及连接蛇形会管形成一个密闭空间（V密）（负压13kpa）；当打开放水器排气阀和排水阀时，密闭空间与巷道大气连通，因小于巷道内绝对压力，巷道内气流会进入，造成密闭空间内体积会收缩，设定巷道内有气体（V流进）经放水器进入密闭空间，并最终达到平衡（整个过程是：巷道内气体流入密闭空间，气体收缩）。
根据 V变小=（P密*V密）/P巷
P巷——巷道内绝对压力 96kpa
P密——密闭空间内绝对压力 （96-13）kpa
V密——密闭空间体积（不包括钻孔外的连孔管、放水器等体积）
V密 =兀*（120*10-4/2）*82*3=2.78m3
V变小=2.4m3
V流进=2.78-2.4=0.38m3
当放水完成开启80蝶阀恢复抽放系统时，密闭空间内压力（P巷）大于抽放支管压力（P密），体积膨胀会有一部分气体（V流出）流向抽放支管，并最终达到与抽放支内压力相等（整个过程是：密闭空间气体膨胀流出）。
同样根据 V变大=（P巷*V密）/P密=3.2m3
V流出=3.2-2.78=0.42m3
如果每一组钻孔（以三个钻孔为一组）在放水时，意味着抽放系统会对标态下0.42 m3气体做无谓的消耗，少抽放0.42 m3瓦斯混合气体。如果按井下正常有6300个在抽钻孔、每天放水三次来计算，意味着每天抽放系统会对2646 m3气体做无谓消耗，每天减少2646m3瓦斯抽放量。
（2）放水时间较长
按实际放水过程用时统计，平均每组钻孔放水时间为180 s，涉及登高关闭抽放支管80蝶阀、打开排气阀和放水阀平衡密闭空间内的抽放负压、排水、关闭排气阀和放水阀以及打开抽放支管阀一系列操作。如果遇到每组钻孔有透气孔的存在，还得进一步进行判断并逐组关闭前后相邻各组钻孔的抽放支管阀，耗费时间会更长。而且在放水期间，该组钻孔处于停抽状态，有效地抽放时间受到很大影响。
（3）放水器阀门不能精确把控
放水器排气阀和排水阀全部是金属材质，受潮汽水浸容易生锈，漏气率及损坏率都比较高。而且排气阀和排水阀可以360°旋转，实际操作中凭借操作手柄到达横向位置确定完全关闭会有误差，时常发生关闭不严密的情况，同时会采取通过将耳朵贴近阀门聆听漏气声音的方法来判断是否完全关闭到位，如果在生产班期间有皮带运行时根本无法判断（只能判断处理一些响声较大的漏气情况），至于细微的漏气则很难发现，直接造成抽放负压的损失，影响瓦斯抽放效果。
（4）控制阀门存在安全风险
放水前需先攀爬煤帮到一定高度开启抽放支管的控制阀门，包括放水完成后阀门的开启均会给巡检人员带来一定的安全风险，同时也给我矿的安全生产带来一定压力。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出瓦斯抽采放水装置。解决瓦斯抽放放水器放水过程中抽放负压损失较大、放水时间较长的问题。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
瓦斯抽采放水装置，包括放水器、上位的抽放支管和下位的连接软管，所述连接软管的一端与多个钻孔相连接，另一端通过连接的对接管与放水器的进气口相连接，用于将多个钻孔内的瓦斯气体排入放水器；所述抽放支管通过三通与对接管相连接，所述对接管与放水器进气口的连接处设置有第一截止阀，所述放水器底部的出水口设置有第二截止阀，所述放水器设置有排气阀。
进一步的，所述第一截止阀和第二截止阀为聚氯乙烯双抗球阀。
进一步的，所述放水器设置有对接口，所述对接口通过软管与自动放水器相连接。
进一步的，所述的连接软管为聚氟乙烯连接软管。
进一步的，所述三通为变径三通。
进一步的，所述三通与对接管连接处设置有控制阀。
更进一步，所述控制阀为蝶阀。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为。
1、本发明对进入放水器的汇流口进行改造，将原放水器“低进高出”两个对接管改造成为一个对接管，完全可以满足各钻孔内的积水能顺利的汇积到放水器内，同时减少了漏气点的数量。
2、采用聚氯乙烯双抗球阀作为放水器内的排水阀，只能单向旋转并能限位，避免了关闭不严密造成漏气的情况发生。
3、针对原放水过程中抽放负压损失较大、放水时间较长等情况，在放水器上部加装一个聚氯乙烯双抗球阀，在放水时只需将阀门关闭，就完全可以将放水器与抽放系统隔绝，不影响抽放钻孔正常的瓦斯抽放和抽放负压的损失，克服了因放水而中断抽放瓦斯的情况发生。而且放水时间由原来的平均180s骤降至20s，大大缩短了放水时间，大大提高了放水效率。
附图说明
图1为本发明所述瓦斯抽采放水装置的结构示意图。
其中，1为放水器，2为抽放支管，3为连接软管，4为对接管，5为三通，6为第一截止阀，7为第二截止阀，8为排气阀，9为对接口，10为软管，11为自动放水器，12为控制阀，13为钻孔。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1所示，是瓦斯抽采放水装置，包括放水器1、上位的抽放支管2和下位的连接软管3，连接软管3的一端与三个钻孔13相连接，另一端通过连接的对接管4与放水器1的进气口相连接，用于将三个钻孔13内的瓦斯气体排入放水器1；抽放支管2通过三通5与对接管4相连接，对接管4与放水器1进气口的连接处设置有第一截止阀6，放水器1底部的出水口设置有第二截止阀7，放水器1设置有排气阀8。
其中，第一截止阀6和第二截止阀7为80聚氯乙烯双抗球阀。连接软管3为聚氟乙烯连接软管。三通5为变径三通。三通5与对接管4连接处设置有控制阀12，控制阀12为80蝶阀。放水器1设置有对接口9，对接口9通过软管10与自动放水器11相连接。
本装置对进入放水器1的汇流口进行改造，将原放水器“低进高出”两个对接管改造成为一个对接管4，完全可以满足各钻孔内的积水能顺利的汇积到放水器1内，同时减少了漏气点的数量。采用聚氯乙烯双抗球阀作为放水器内的排水阀，只能单向旋转并能限位，避免了关闭不严密造成漏气的情况发生。
针对原放水过程中抽放负压损失较大、放水时间较长等情况，在放水器1上部加装一个聚氯乙烯双抗球阀，在放水时只需将阀门关闭，就完全可以将放水器与抽放系统隔绝，不影响抽放钻孔正常的瓦斯抽放和抽放负压的损失，克服了因放水而中断抽放瓦斯的情况发生。而且放水时间由原来的平均180s骤降至20s，大大缩短了放水时间，大大提高了放水效率。
由于加装了截止阀门，巡检人员不需要再攀高（登高）去关闭抽放支管的80蝶阀，只需关闭眼前的截止阀即可切断抽放负压直接进行放水，大大的保证了巡检放水人员的安全。
在放水器左侧（或右侧）预留的自动放水器对接口处安装自动放水器，当放水器内的积水积存至对接口处时会通过对接软管自动流入自动放水器内，随着自动放水器内的积水逐渐增多，自动放水器会进行自动放水，这样既减少了巡检工的放水工作量，同时也避免了因没有及时放水所导致进入抽放支管的事故发生。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (7)
1.瓦斯抽采放水装置，包括放水器（1）、上位的抽放支管（2）和下位的连接软管（3），其特征在于，所述连接软管（3）的一端与多个钻孔（13）相连接，另一端通过连接的对接管（4）与放水器（1）的进气口相连接，用于将多个钻孔（13）内的瓦斯气体排入放水器（1）；所述抽放支管（2）通过三通（5）与对接管（4）相连接，所述对接管（4）与放水器（1）进气口的连接处设置有第一截止阀（6），所述放水器（1）底部的出水口设置有第二截止阀（7），所述放水器（1）设置有排气阀（8）。
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采放水装置，其特征在于，所述第一截止阀（6）和第二截止阀（7）为聚氯乙烯双抗球阀。
3.根据权利要求1所述的瓦斯抽采放水装置，其特征在于，所述放水器（1）设置有对接口（9），所述对接口（9）通过软管（10）与自动放水器（11）相连接。
4.根据权利要求1所述的瓦斯抽采放水装置，其特征在于，所述的连接软管（3）为聚氟乙烯连接软管。
5.根据权利要求1所述的瓦斯抽采放水装置，其特征在于，所述三通（5）为变径三通。
6.根据权利要求1或5所述的瓦斯抽采放水装置，其特征在于，所述三通（5）与对接管（4）连接处设置有控制阀（12）。
7.根据权利要求6所述的瓦斯抽采放水装置，其特征在于，所述控制阀（12）为蝶阀。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112709562A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-27 | 山西天地王坡煤业有限公司 | 定向钻孔防喷滤渣系统 |
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2020
- 2020-06-18 CN CN202010556696.1A patent/CN111779537A/zh active Pending
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