CN214577183U - 一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置，属于煤矿瓦斯抽采管路放水装置技术领域，其特征在于，包括：集水箱、除渣箱、电控箱、电磁换向阀、气动三通球阀和气动放水阀，电控箱为电磁换向阀提供电源，电磁换向阀通过供气管与气动三通球阀、气动放水阀连接，在电控箱的定时控制下为气动三通球阀、气动放水阀提供气源，在集水箱与进水管接通、气动放水阀关闭时进行积水收集，在集水箱与进气管接通、气动放水阀打开时进行积水排放。本申请可以实现煤矿瓦斯抽采管路定时自动放水功能，无需人工操控，节约人力成本，提供工作效率，并有利于实现连续性安全生产。

Description

一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置

技术领域

本申请涉及瓦斯抽采管路放水装置技术领域，尤其是一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置。

背景技术

我国瓦斯矿井由于矿井瓦斯治理方法较多，抽采方式多样化，均离不开抽采管路。由于抽采煤（岩）层瓦斯时，通常煤（岩）层内含水会导致抽采管路积水，减小抽采管路有效断面，增加抽采泵的负载，严重影响抽采效果。因此，瓦斯抽采管路放水对抽采管路系统正常运行至关重要。目前，瓦斯抽采管路放水方式主要以人工放水方式为主，不仅费时费工，增大生产成本，并且严重影响生产连续性。

发明内容

为至少在一定程度上克服人工放水方式为主，不仅费时费工，增大生产成本，并且还会影响生产连续性的问题，本申请提供一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置，包括：

集水箱、除渣箱、电控箱、电磁换向阀、气动三通球阀和气动放水阀。

所述集水箱与所述气动三通球阀连接；所述气动三通球阀与所述除渣箱连接；所述气动放水阀设置在所述集水箱外侧壁靠近底端的部位；所述电控箱为所述电磁换向阀提供电源；所述电磁换向阀通过供气管与所述气动三通球阀、所述气动放水阀连接，并在所述电控箱的定时控制下为所述气动三通球阀、所述气动放水阀提供气源。

所述电磁换向阀接通电源后控制所述三通球阀按照预设角度旋转实现所述集水箱与进水管接通和所述集水箱与进气管接通的转换、所述气动放水阀关闭或打开，在所述集水箱与进水管接通、所述气动放水阀关闭时进行积水收集，在所述集水箱与进气管接通、所述气动放水阀打开时进行积水排放。

所述集水箱为两端密封的圆柱筒形，与所述除渣箱通过连接板焊接固定在一起，所述集水箱外侧面设置有所述气动放水阀和清渣口、底端设置有三个支撑腿。

所述电控箱焊接在所述集水箱上端面，所述电控箱设置有盖板，所述盖板中间设置有圆形视窗，所述电控箱两侧对称设置有防爆进线口、防爆出线口，所述电控箱内部设置有漏电保护开关、电源降压模块和时控开关，外部供电通过防爆进线口与所述漏电保护开关连接、所述漏电保护开关通过线缆与所述电源降压模块连接、所述电源降压模块通过线缆与所述时控开关连接，由所述时控开关通过线缆定时为所述电磁换向阀供电，从而控制所述电磁换向阀换向供气。

所述气动三通球阀为L型三通阀，一通路通过进水管、连通管连通所述集水箱和所述除渣箱，另一通路通过所述连通管、进气管将所述集水箱与外部大气连通。

所述电磁换向阀通过胶管与所述气动三通球阀、气动放水阀连接，外部供气源通过胶管为所述电磁换向阀提供压缩供气，通过所述电磁换向阀换向交替供气，操纵所述气动三通球阀和所述气动放水阀开启或关闭。

所述除渣箱上部设置有收水管和常开蝶阀、外侧壁底端设置有放渣口和常闭蝶阀，清理渣体物时手动关闭所述常开蝶阀、打开所述常闭蝶阀，将渣体物排出。

所述收水管通过胶管或直接与瓦斯抽采管路连接，瓦斯抽采管路内的积水通过胶管、所述收水管进入所述除渣箱后，渣体物沉淀到所述除渣箱底部，积水升高到所述进水管孔口高度时，通过所述气动三通球阀，再通过所述连通管进入所述集水箱内。

本实用新型提供的一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置，设置为集水和放水两个过程：所述气动三通球阀初始状态设置为所述除渣箱和所述集水箱连通、关闭所述进气管通路，所述气动放水阀初始状态设置为常闭状态，从而实现集水过程；当所述定时开关定时为所述电磁换向阀供电，操纵所述电磁换向阀为所述气动三通球阀和所述气动放水阀供气，进而操纵所述气动三通球阀换向、所述气动放水阀打开，促使所述集水箱与所述进气管连通，关闭与所述除渣箱通路，外部大气进入所述集水箱后内部与外部大气压平衡，依靠大气压及水体自重压力，实现放水过程，依次循环，完成抽采管路定时自动放水任务。

进一步的，所述漏电保护开关选用DZ47-63防雷型，同时具有防雷保护、漏电保护、过载保护和短路保护功能。

进一步的，所述电源降压模块选用AC36V变DC24V降压模块，利用煤矿现有AC36V外部电源，通过降压后变为DC24V电源作为所述时控开关、所述电磁换向阀驱动电源。

进一步的，所述定时开关选用AHC15A型导轨式时控开关，工作电压：DC24V、额定电流：30A，消耗功率：＜2W/天，控范围：1分钟-168小时，可编程数：16组开关/天。

进一步的，所述定时开关预设频率按照抽采钻孔出水量设置。

进一步的，所述电磁换向阀选用二位五通2W511-10型防爆电磁换向阀，工作电压：DC24V、消耗功率：4.8W、额定电流：125mA。

进一步的，所述气动三通球阀流向为L型，在每次供气后可交替进行正向旋转90°和反向旋转90°。

进一步的，所述气动三通球阀按照预设角度旋转包括：所述气动三通球阀在每次交替通气后进行正向旋转90°或反向旋转90°，从而实现所述气动三通球阀两通路互换。

进一步的，所述气动放水阀选用304不锈钢气动切断阀。

进一步的，所述圆形视窗便于观察所述电控箱内部的设备元件是否工作正常，所述圆形视窗选用钢化玻璃，具有耐高温、高透、耐压、耐撞击特点，起到防爆作用。

进一步的，所述电控箱还包括盖板，所述盖板通过螺栓、密封垫密封所述电控箱，起到防爆作用。

进一步的，所述除渣箱底部设置为半斜底式，便于借助水体自重压力冲击沉淀的渣体物，使其顺利排出。

进一步的，所述除渣箱与所述气动三通球阀之间的进水管内部安设有过滤网，阻止渣体物进入所述气动三通球阀，防止渣体物对所述气动三通球阀造成损坏。

进一步的，所述气动放水阀与所述集水箱连接部位安设有过滤网，防止渣体物对所述气动放水阀造成损坏。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请通过漏电保护开关与电源降压模块连接，电源降压模块与时控开关连接，时控开关与电磁换向阀连接，时控开关定时为电磁换向阀提供电源，进而定时控制电磁换向阀换向供气，促使气动三通球阀和气动放水阀同步换向导通通道，在集水箱与进水管接通、放水阀关闭时进行积水收集，在集水箱与进气管接通、放水阀打开时进行积水排放，从而实现放水装置定时收集、排放积水，无需人工操控，节约生产人力成本，并且有利于实现连续性安全生产。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置的立体结构图。

图2是本申请一个实施例提供的一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置的剖面图。

图3是本申请一个实施例提供的一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置的俯视图。

图4是本申请一个实施例提供的一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置的电控箱内部结构平面图。

图5是本申请一个实施例提供的一种电磁换向阀及工作原理图。

图6是本申请一个实施例提供的一种L型三通球阀流向剖面图。

图7是本申请一个实施例提供的一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置的电控箱内部电器元件电路图。

图1-7中：1-气动放水阀，101-放水口，102-滤网，2-集水箱，201-清渣口，202-支撑腿，203-连接板，3-电控箱，301-外部电源线，302-防爆进线口，303-漏电保护开关，304-盖板，305-圆形视窗，306-电源降压模块，307-时控开关，308-防爆出线口，309-电磁换向阀供电线缆， 4-电磁换向阀，401-外部气源进气管，402-常开出气管，403-常闭出气管，5-气动三通球阀，501-进水管，502-滤网，503-进气管及滤网，504-连通管，6-除渣箱，601-收水管，602-常开闸阀， 603-常闭闸阀，604-放渣口。

图5中：A-常开出气口，B-常闭出气口，R、S-排气口，P-进气口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置，能够解决瓦斯抽采管路积水问题，实现放水装置自动定时收集、排放积水，无需人工操控，节约生产人力成本，并且有利于实现连续性安全生产。

以下参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

请参阅图1-7，在本实施例中，一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置包括： 集水箱2、除渣箱6、电控箱3、电磁换向阀4、气动三通球阀5和气动放水阀1。

集水箱2与气动三通球阀5连接；气动三通球阀5与除渣箱6连接；气动放水阀1设置在集水箱2外侧壁靠近底端的部位；电控箱3为电磁换向阀4提供电源；电磁换向阀4通过供气管与气动三通球阀5、气动放水阀1连接，并在电控箱3的定时控制下为气动三通球阀5、气动放水阀1提供气源。

电磁换向阀4接通电源后控制气动三通球阀5按照90°角度旋转实现集水箱2与进水管接通和集水箱2与进气管接通的转换、气动放水阀1关闭或打开，在集水箱2与进水管接通、气动放水阀1关闭时进行积水收集，在集水箱2与进气管接通、气动放水阀1打开时进行积水排放。

集水箱1为两端密封的圆柱筒形，与除渣箱6通过连接板203焊接固定在一起，集水箱2外侧面设置有气动放水阀1和清渣口201、底端设置有三个支撑腿202。

电控箱3焊接在集水箱2上端面，电控箱3设置有盖板304，盖板304中间设置有圆形视窗305，电控箱3两侧对称设置有防爆进线口302、防爆出线口308，电控箱3内部设置有漏电保护开关303、电源降压模块306和时控开关307。

AC36V外部电源线301电源通过防爆进线口302与漏电保护开关303的1#、3#接线柱连接、漏电保护开关303的2#、4#接线柱引出电源，通过线缆与电源降压模块306的两个正极输入端连接，再由电源降压模块306降压后，变为DC24V电源，由电源降压模块306分别引出正极、负极电源，正极与漏电保护开关307的2#接线柱连接，负极与时控开关307的1#接线柱连接，并与电磁换向阀4的负极连接，时控开关307的2#接线柱与3#接线柱连接，4#接线柱与电磁换向阀正极连接，由时控开关307通过线缆定时为电磁换向阀4供电，从而控制电磁换向阀4换向供气，驱动气动三通球阀5和气动放水阀工作。

气动三通球阀5为L型三通阀，一通路通过进水管501、连通管504连通集水箱2和除渣箱6，另一通路通过进气管503、连通管504将集水箱2与外部大气连通。

电磁换向阀4通过胶管与气动三通球阀5、气动放水阀1连接，外部供气源通过胶管为电磁换向阀4提供压缩供气，通过电磁换向阀4换向交替供气，操纵气动三通球阀5和气动放水阀1开启或关闭。

除渣箱6上部设置有收水管601和常开蝶阀602、外侧壁底端设置有放渣口603和常闭蝶阀604，清理渣体物时先手动关闭常开蝶阀602、再打开常闭蝶阀604，将渣体物排出。

收水管603通过胶管或直接与瓦斯抽采管路连接，瓦斯抽采管路内的积水通过胶管、收水管603进入除渣箱6后，渣体物沉淀到除渣箱6底部，积水升高到进水管501孔口高度时，通过气动三通球阀5，再通过连通管504进入集水箱2内。

作为本实用新型可选的一种实现方式，一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置设置为集水和放水两个过程：气动三通球阀5初始状态设置为除渣箱6和集水箱2连通、关闭进气管503通路，气动放水阀1初始状态设置为常闭状态，从而实现集水过程；当定时开关307定时为电磁换向阀4供电，操纵电磁换向阀4为气动三通球阀5和气动放水阀1供气，进而操纵气动三通球阀5换向、气动放水阀1打开，促使集水箱2与进气管503连通，关闭与除渣箱6通路，外部大气进入集水箱2后内部与外部大气压平衡，依靠大气压及水体自重压力，实现放水过程，依次循环，完成抽采管路定时自动放水任务。

作为本实用新型可选的一种实现方式，放水口101设置在集水箱2侧面靠近底部位置，且留有一定距离，便于进入集水箱2内的积水所含微细渣体物沉淀。

作为本实用新型可选的一种实现方式，放渣口201设置在集水箱2底部，便于人工定期清理集水箱2底部沉淀的渣体物，放渣口201还包括密封板、密封胶垫，通过螺栓与放渣口201密封连接。

作为本实用新型可选的一种实现方式，电控箱3包括盖板，所述盖板通过螺栓、密封垫密封所述电控箱，起到防爆作用。

作为本实用新型可选的一种实现方式，盖板304中间设置有圆形视窗305，便于观察电控箱3内部的设备元件是否工作正常，圆形视窗305选用钢化玻璃，具有耐高温、高透、耐压、耐撞击特点，起到防爆作用。

作为本实用新型可选的一种实现方式，电控箱3包括防爆进线口302、防爆出线口308，防爆进线口302和防爆出线口308均包含丝口封堵、密封圈、挡板，拧紧丝口封堵后与外部隔绝，起到防爆作用。

作为本实用新型可选的一种实现方式，除渣箱6底部设置为半斜底式，便于借助水体自重压力冲击沉淀的渣体物，使其顺利排出。

作为本实用新型可选的一种实现方式，除渣箱6与气动三通球阀5之间的进水管501内部安设有滤网502，阻止渣体物进入气动三通球阀5，防止渣体物对气动三通球阀5造成损坏。

作为本实用新型可选的一种实现方式，气动放水阀1与集水箱2连接部位安设有滤网102，防止渣体物对气动放水阀1造成损坏。

作为本实用新型可选的一种实现方式，气动三通球阀包括进气管503，进气管503进气口设置有滤网，用于过滤外部大气中的渣体物，防止渣体物进入集水箱2。

作为本实用新型可选的一种实现方式，电磁换向阀4为防爆型电磁换向阀。由于电磁换向阀4应用于煤矿瓦斯抽采管路放水场景中，因此使用防爆电磁换向阀有利于保护生产安全。

作为本实用新型可选的一种实现方式，电磁换向阀4包含：常开出气口A，常闭出气口B，排气口R、S，进气口P；当进气口P与常开出气口A通路出气时，常闭出气口B与排气孔S通路排气，从而控制气动三通球阀5与进水管501通路、气动放水阀关闭，实现集水过程；当进气口P与常闭出气口B通路出气时，常开出气口A与排气孔R通路排气，从而控制气动三通球阀5换向使集水箱2与大气通路、气动放水阀1打开，实现放水过程。

作为本实用新型可选的一种实现方式，定时开关307预设频率按照抽采钻孔出水量设置。

当单位时间内抽采钻孔出水量多时，预设频率可以设置高一些；当单位时间内抽采钻孔出水量少时，预设频率可以设置低一些。可以理解的是，积水收集是个慢过程，因此积水收集时间较长，而积水排放时间较短，因此，气动三通球阀5控制集水箱2与进水管501接通时间较长，集水箱2与进气管503接通时间较短；同样，气动放水阀1关闭时间较长，打开时间较短。

本实施例中，通过漏电保护开关与电源降压模块连接，电源降压模块与时控开关连接，时控开关与电磁换向阀连接，时控开关定时为电磁换向阀提供电源，进而定时控制电磁换向阀换向供气，促使气动三通球阀和气动放水阀同步换向导通通道，在集水箱与进水管接通、放水阀关闭时进行积水收集，在集水箱与进气管接通、放水阀打开时进行积水排放，从而实现放水装置定时收集、排放积水，无需人工操控，节约生产人力成本，并且有利于实现连续性安全生产。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本实用新型不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于瓦斯抽采管路自动放水装置，其特征在于，包括：

集水箱、除渣箱、电控箱、电磁换向阀、气动三通球阀和气动放水阀；

所述集水箱与所述气动三通球阀连接，所述气动三通球阀与所述除渣箱连接，所述气动放水阀设置在所述集水箱外侧壁靠近底端的部位，所述电控箱为所述电磁换向阀提供电源，所述电磁换向阀通过供气管与所述气动三通球阀、所述气动放水阀连接，并在所述电控箱的定时控制下为所述气动三通球阀、所述气动放水阀提供气源；

所述电磁换向阀接通电源后控制所述三通球阀按照90°角度旋转实现所述集水箱与进水管接通和所述集水箱与进气管接通的转换，同时控制所述气动放水阀关闭或打开；在所述集水箱与进水管接通、所述气动放水阀关闭时进行积水收集，在所述集水箱与进气管接通、所述气动放水阀打开时进行积水排放。

2.根据权利要求1所述的自动放水装置，其特征在于，所述电控箱包括：漏电保护开关、电源降压模块和时控开关，外部电源与所述漏电保护开关连接，所述漏电保护开关通过线缆与所述电源降压模块连接，所述电源降压模块通过线缆与所述时控开关连接，由所述时控开关通过线缆定时为所述电磁换向阀供电，从而控制所述电磁换向阀换向供气。

3.根据权利要求1所述的自动放水装置，其特征在于，所述气动三通球阀流向为L型，在每次供气后可交替进行正向旋转90°或反向旋转90°。

4.根据权利要求1所述的自动放水装置，其特征在于，所述除渣箱包括：收水管、常开闸阀、常闭闸阀和放渣口，当手动关闭所述常开闸阀、打开所述常闭闸阀可以进行排放渣体物。

5.根据权利要求1所述的自动放水装置，其特征在于，所述气动放水阀为常闭状态，当所述电磁换向阀为其供气时打开，当所述电磁换向阀为其换向供气时再次关闭。

6.根据权利要求5所述的自动放水装置，其特征在于，所述电磁换向阀为防爆型电磁换向阀，工作电压为DC24V。

7.根据权利要求6所述的自动放水装置，其特征在于，所述电磁换向阀为二位五通电磁换向阀。

8.根据权利要求2所述的自动放水装置，其特征在于，所述漏电保护开关具有防雷保护、漏电保护、过载保护和短路保护功能。

9.根据权利要求2所述的自动放水装置，其特征在于，所述电源降压模块为AC36V变DC24V降压模块。

10.根据权利要求2所述的自动放水装置，其特征在于，所述时控开关预设频率按照抽采钻孔出水量设置。

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