CN202851053U - 矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一组瓦斯抽采单元，所述瓦斯抽采单元包括连接弯头和三通，所述连接弯头的上口接有瓦斯抽采管，连接弯头的下接口和三通的上接口之间接有导气管，相邻瓦斯抽采单元之间通过一导气管使彼此的三通相连；所述瓦斯抽采单元组依次通过除水除渣器和孔板计量装置，最后与主系统管相连，该装置结构简单，操作方便，不仅能解决目前瓦斯抽放过程中使用的联孔技术与装置存在的密封问题和连接管长度调整问题，并且能有效提高抽采效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿井瓦斯抽采装置，尤其为矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置。
背景技术
我国是世界上矿井瓦斯灾害发生最为严重的国家，发生的瓦斯灾害总次数约占煤矿灾害事故总次数的一半。矿井瓦斯治理中的一个重要技术手段是对煤层进行采前预抽，即通过在煤层内施工若干预抽钻孔，借以降低煤层瓦斯含量，保障矿井工作面的安全回采。与此同时，瓦斯作为一种新能源，已逐步成为改变世界能源结构的重要组成部分。近年来我国煤矿区的瓦斯抽采量增长很快，但全国煤矿平均瓦斯抽采率仅为22.5%左右，平均利用率基本保持在30%左右，2011年我国抽采瓦斯利用率也只有46%，而作为抽采瓦斯主要来源的井下抽采瓦斯利用率也仅为38%，大量的优质能源资源被直接排空。其主要原因在于矿井抽采瓦斯浓度偏低，尚不能达到目前技术手段下商业利用的浓度阈值。
造成抽采瓦斯浓度低的主要原因在于：瓦斯抽采输送装置主要采用采用蛇形管、铁管弯头、铁管三通、铁丝、放水器等器材，将钻孔封孔管和抽放管路三通之间连接起来。这种联孔技术可以将钻孔内的瓦斯通过管路负压抽采到抽采管路中，并经管路抽采到主系统中，但是单孔连接工序繁杂，调整管路长度靠裁割蛇形管实现，现场作业不规范、漏气量大，材料重复使用率低，不能满足双抗要求；其次是由于抽采气体中存在较多水汽、尘粒，随着抽采时间及输送距离的变长，管路中逐渐积存有较多的积水与煤渣， 不仅增大抽采管网的运行阻力，降低整个抽采系统运行的效率，但是目前矿井使用的除水除渣装置原理较为简单，只能将气体中的部分水及大粒度的煤渣搜集处理，无法清除气体中的颗粒较小的煤尘，除水除渣的效果均不理想；同时由于计量装置本身及运行过程中受煤尘（渣）影响不能准确的测定单孔流量，无法为抽采工艺与抽采参数的优化提供有效依据。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置，该装置不仅能解决目前瓦斯抽放过程中使用的联孔技术与装置存在的密封问题和连接管长度调整问题，提高抽采效率，并且结构简单，操作方便。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置，包括主系统管；
一组瓦斯抽采单元，所述瓦斯抽采单元包括连接弯头和三通，所述连接弯头的上口接有瓦斯抽采管，连接弯头的下接口和三通的上接口之间接有导气管，相邻瓦斯抽采单元之间通过一导气管使彼此的三通相连；
一除水除渣器，包括圆锥形的分离器，所述分离器的上部的切线方向设有进气接口，所述分离器的上端设有出气接口，下端设有出渣口，锥形分离器设有保护壳，所述保护壳通过分隔层分为上腔室和下腔室，所述分离器垂直固定于上腔室内，所述进气接口和出气接口分别穿透保护壳，其端口露于保护壳外，所述下腔室的底部设有排渣门，所述进气接口与瓦斯抽采单元组之间依次设有一个二通联管装置相连和一导气管；
一孔板计量装置，其进气端与除水除渣器的出气接口相连，出气端与主系统管相连，其取气嘴设有外螺纹，取气孔设有与其对应的内螺纹；
所述二通联管装置、连接弯头和三通均为可伸缩联管装置，均包括公接管、母接管和置于母接管内的锥形胶圈；所述二通联管装置的公接管为阻燃抗静电聚乙烯直通管，所述连接弯头为阻燃抗静电聚乙烯弯头，所述三通的公接管为阻燃抗静电聚乙烯三通管，所述公接管的端口处设有外螺纹；所述母接管为阻燃抗静电的聚乙烯锥形管，其平段处设有与公接管对应连接的内螺纹；所述锥形胶圈内径小于导气管外径1-3毫米。
进一步，所述连接弯头上设有阀门。
进一步，所述除水除渣器下腔室的下半段为圆锥形。
更进一步，所述保护壳上设有可伸缩支架。
与现有技术相比本技术方案具有以下有益效果:
1.能解目前决瓦斯抽放过程中所使用的联管装置存在的漏气问题：其锥形胶圈内径略小于导气管外径，套上后可自动抱紧抽采管；此外，在母接头和公接头通过螺纹拧紧的过程中，胶圈收到挤压，胶圈内壁与导气管外壁、胶圈圆环端面与公接头圆环端面、母接头内壁与胶圈外壁形成三个密封点，保证了连接的气密性；可满足煤矿井下抽采钻孔负压与一定正压的要求，保证钻孔的抽采效果；
2.提高抽采效率：当含尘气体从进气口切向进入，受器壁的约束沿圆筒内壁向下作螺旋运动，在惯性离心力作用下，颗粒被抛向器壁，而气流仍在内层，初步实现了颗粒与气流的分离，颗粒在重力作用下沿壁面落至锥底的出渣口，进入储渣空间，气流在圆锥部分，旋转半径缩小而切向速度增大，继续向下作螺旋运动。在圆锥的底部附近，气流得到充分净化后，转为上升旋转运动，最后由上部出气口排出，经实验验证，其分离效率可达90%以上，由此可以提高整个抽采系统运行的效率，；
3.能解决连接管长度调整问题：整个系统中的二通联管装置、连接弯头和三通均为可伸缩联管装置，公接管的内径大于所连接的管子的外径，并且具有一定长度，可以提供一定的伸缩余量，当抽采管较长时，将多余长度的管路插入公接管；当抽采管较短时，公接管本身提供一定的长度连接起两端的抽采管；
4.孔板计量装置的取气嘴采用螺栓的结构，在运输时可以分开，可以避免传统的取气嘴为焊接固定在孔板计量装置上，运输时很容易损坏这种情况；
5.阀门集成到了弯头上，减少了连接管路的劳动强度，降低了漏气的概率。
附图说明
图1是本实用新型矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置的结构示意图；
图2是本实用新型除水除渣器剖面示意图；
图3是本实用新型除水除渣器的分离器结构示意图；
图4是本实用新型二通联管装置放大示意图；
图5是本实用新型母接管示意图；
图6是本实用新型锥形胶圈示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置，包括主系统管1；
一组瓦斯抽采单元，瓦斯抽采单元包括连接弯头2和三通3，连接弯头2的上口接有瓦斯抽采管4，连接弯头2的下接口和三通的上接口之间接有第一导气管5，抽采单元之间设有第二导气管6分别与其三通3的一侧的接口相连，由此将抽采单元连接起来，将抽采单元组右端的三通3的接口封闭，左端的三通3的接口连接第三导气管7；
一除水除渣器8，包括圆锥形的分离器，分离器9的上部的切线方向设有进气接口10，分离器的上端设有出气接口11，下端设有出渣口12，分离器9密封于一个圆筒13内，圆筒13通过肋筋14分为上腔室和下腔室，分离器位于上腔室，垂直固定于肋筋14上，出渣口12正对下腔室，所述进气接口10和出气接口11分别穿透圆筒13，其端口置于圆筒13外，下腔室的底部设有排渣门15，进气接口10和第三导气管7通过一个二通联管装置16连接，其下腔室的下半段为圆锥形，圆筒13上设有可伸缩支架17；
一孔板计量装置18，进气端通过另一个二通联管装置16与除水除渣器8的出气接口11相连，出气端通过一连接弯头2与主系统管1相连，其取气嘴19设有外螺纹，取气孔设有与其对应的内螺纹；
二通联管装置16，连接弯头2和三通3均为可伸缩联管装置，均包括公接管、母接管20和置于母接管20内的锥形胶圈21；二通联管装置16的公接管为阻燃抗静电聚乙烯直通管，连接弯头2阻燃抗静电聚乙烯弯头，三通的公接管为阻燃抗静电聚乙烯三通管，公接管的端口处分别设有外螺纹；母接管20为阻燃抗静电的聚乙烯锥形管，其平段处设有与公接管对应连接的内螺纹；锥形胶圈21内径小于所连接的导气管外径3毫米。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
Claims (4)
1.矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置，其特征在于：包括主系统管；
一组瓦斯抽采单元，所述瓦斯抽采单元包括连接弯头和三通，所述连接弯头的上口接有瓦斯抽采管，连接弯头的下接口和三通的上接口之间接有导气管，相邻瓦斯抽采单元之间通过一导气管使彼此的三通相连；
一除水除渣器，包括圆锥形的分离器，所述分离器的上部的切线方向设有进气接口，所述分离器的上端设有出气接口，下端设有出渣口，锥形分离器设有保护壳，所述保护壳通过分隔层分为上腔室和下腔室，所述分离器垂直固定于上腔室内，所述进气接口和出气接口分别穿透保护壳，其端口露于保护壳外，所述下腔室的底部设有排渣门，所述进气接口与瓦斯抽采单元组之间依次设有一个二通联管装置相连和一导气管；
一孔板计量装置，其进气端与除水除渣器的出气接口相连，出气端与主系统管相连，其取气嘴设有外螺纹，取气孔设有与其对应的内螺纹；
所述二通联管装置、连接弯头和三通均为可伸缩联管装置，均包括公接管、母接管和置于母接管内的锥形胶圈；所述二通联管装置的公接管为阻燃抗静电聚乙烯直通管，所述连接弯头为阻燃抗静电聚乙烯弯头，所述三通的公接管为阻燃抗静电聚乙烯三通管，所述公接管的端口处设有外螺纹；所述母接管为阻燃抗静电的聚乙烯锥形管，其平段处设有与公接管对应连接的内螺纹；所述锥形胶圈内径小于导气管外径1-3毫米。
2.如权利要求1所述矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置，其特征在于：所述连接弯头上设有阀门。
3.如权利要求1所述矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置，其特征在于:所述除水除渣器下腔室的下半段为圆锥形。
4.如权利要求3所述矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置，其特征在于:所述保护壳上设有可伸缩支架。
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| CN 201220481389 CN202851053U (zh) | 2012-09-20 | 2012-09-20 | 矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN102828769A (zh) * | 2012-09-20 | 2012-12-19 | 中煤科工集团重庆研究院 | 矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置 |
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2012
- 2012-09-20 CN CN 201220481389 patent/CN202851053U/zh not_active Expired - Lifetime
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