CN217632554U - 一种瓦斯抽采的集中放水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及矿井瓦斯抽采技术领域，公开了一种瓦斯抽采的集中放水装置，包括放水箱、钻孔管路和负压管路，所述放水箱上设有钻孔接口、负压接口和放水口，所述钻孔管路为若干组，钻孔管路之间相互连通并与钻孔接口连通，所述负压管路与负压接口连通。本实用新型通过连通若干组钻孔管路进行抽采，实现了对多个钻孔集中抽采放水的功能，结构简单，提高了工作效率。

Description

一种瓦斯抽采的集中放水装置

技术领域

本实用新型涉及矿井瓦斯抽采技术领域，具体公开了一种瓦斯抽采的集中放水装置。

背景技术

煤矿生产过程中，会产生有害气体瓦斯。当瓦斯浓度超标或遇到明火，就会发生爆炸，危害矿工的生命安全，造成矿井及生产设备的破坏。瓦斯是有害的，同时又是可以利用的。所以对瓦斯进行抽采，即是减少害的有效措施、又是进行利用的有效方法。在抽采过程中，瓦斯管路会产生一些积水。目前，国内煤矿在解决瓦斯抽采管路内的积水时，一般都采用人工放水和负压放水器两种形式。

负压放水器通常包括放水装置本体、抽采管路和负压管路，瓦斯通过抽采管路进入放水装置本体和负压管路中，其中的积水流入放水装置本体中，再通过放水装置本体的放水口对积水等杂质进行排放。目前的负压放水器通常为一个矿井工作面钻孔连接一个负压放水器，安装繁琐且效率偏低。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种瓦斯抽采的集中放水装置，通过连通若干组钻孔管路进行抽采，实现了对多个钻孔集中抽采放水的功能，结构简单，提高了工作效率。

本实用新型提供的基础方案：一种瓦斯抽采的集中放水装置，包括放水箱、钻孔管路和负压管路，所述放水箱上设有钻孔接口、负压接口和放水口，所述钻孔管路为若干组，钻孔管路之间相互连通并与钻孔接口连通，所述负压管路与负压接口连通。

本实用新型的原理及优点在于：对于矿井工作面的钻孔分别埋入有钻孔管路，将若干钻孔管路之间相互连通并与放水箱的钻孔接口连通，以实现瓦斯抽采的集中放水功能。负压管路对放水箱产生负压，钻孔内的瓦斯和积水被抽采，其中瓦斯通过负压管路进入抽放管路，积水汇入放水箱内，待放水箱内收集足够的积水，打开放水口排出积水等杂质。本实用新型提供的瓦斯抽采的集中放水装置针对现有负压放水装置的钻孔管路进行改进优化，实现了对多个钻孔集中抽采放水的功能，结构简单，提高了工作效率。

进一步，所述放水箱上还设有压力调节阀。

放水时通过打开压力调节阀平衡负压，避免放水过程中放水箱内形成真空，导致排水不畅，提高放水效率。

进一步，所述钻孔管路包括封孔管、三通、蝶阀和法兰，所述蝶阀设于封孔管和三通之间，所述封孔管和三通通过法兰连接，所述钻孔管路的三通相互连通并与钻孔接口连通。

进一步，所述封孔管外露长度为0.2m，所述封孔管与钻孔之间采用聚氨酯封孔。

进一步，所述封孔管为φ75mm的PVC管，所述三通为φ110mm的PVC管，所述压力调节阀的内径为25mm。

通过蝶阀能够单独控制每个钻孔管路的开闭，通过三通便于实现钻孔管路之间的相互连通。

进一步，所述钻孔管路为12组，所述负压管路的负压为15kPa。

通过多次实验及调整，负压为15kPa的情况下，钻孔管路为12组的搭配比较经济高效。

进一步，还包括压力控制模块，所述压力控制模块包括水箱压力传感器、控制器和显示器，所述水箱压力传感器设于放水箱内，所述控制器和显示器设于放水箱上，所述控制器分别与水箱压力传感器、显示器和压力调节阀电连接，所述水箱压力传感器用于测量放水箱内的压力数据，所述控制器用于处理压力数据，并控制显示器和压力调节阀，所述显示器用于显示数据。

进一步，所述压力控制模块还包括钻孔压力传感器，所述钻孔压力传感器设于所述若干组钻孔管路中的末端钻孔管路内，所述钻孔压力传感器与控制器电连接，所述钻孔压力传感器用于测量末端钻孔管路内的压力数据。

进一步，所述压力控制模块还包括首端流量计和末端流量计，所述首端流量计和末端流量计分别设于所述若干组钻孔管路中的首端钻孔管路和末端钻孔管路，所述首端流量计和末端流量计均与控制器电连接，所述首端流量计和末端流量计分别用于测量首端钻孔管路和末端钻孔管路的水流量。

增设了压力控制模块实现对装置的智能控制，免去了人工操作的繁琐，便于工作人员实时了解抽采过程中的参数。装置工作时，钻孔压力传感器实时测量末端钻孔管路内的压力数据并上传至控制器，控制器控制显示器显示压力数据，工作人员能够通过显示器了解末端钻孔管路的压力。在抽采积水的过程中，首端流量计和末端流量计分别测量首端钻孔管路和末端钻孔管路的水流量，并上传至控制器，显示在显示器上，以供工作人员参考。在排出积水等杂质的过程中，水箱压力传感器实时测量放水箱内的压力数据，上传至控制器，控制器根据当前放水箱内压力数据和设定阈值进行比较，在放水箱压力低于设定阈值时，控制器打开压力调节阀，平衡负压，使排水畅通，提高放水效率。

进一步，所述放水箱为圆形桶，所述钻孔接口和负压接口分别安装有蝶阀，所述放水箱设于支架上。

圆形桶能够提高较大的容积，设于支架上便于调整放水箱的高度，钻孔接口和负压接口的蝶阀便于单独控制钻孔接口和负压接口的开闭。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的一种瓦斯抽采的集中放水装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的一种瓦斯抽采的集中放水装置钻孔管路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的一种瓦斯抽采的集中放水装置的压力控制模块的模块框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：放水箱1、钻孔接口11、负压接口12、放水口13、压力调节阀14、钻孔管路2、封孔管21、三通22、蝶阀23、法兰24、负压管路3、抽放管路31。

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一：

如图1所示，本实施例公开了一种瓦斯抽采的集中放水装置，包括放水箱1、钻孔管路2和负压管路3。放水箱1为高1m，直径0.6m的圆形桶，采用3mm厚的钢板焊接而成，放水箱1的体积为0.177m3。放水箱1安装在支架上，支架长700mm，宽430mm，高550mm，采用角钢焊接而成。

放水箱1上设有钻孔接口11、负压接口12、放水口13和压力调节阀14。钻孔接口11、负压接口12和压力调节阀14设于放水箱1的顶部，钻孔接口11和负压接口12分别安装有蝶阀，压力调节阀14的内径为25mm。放水口13设于放水箱1的底部，放水口13的内径为50mm，放水口13上设有截止阀。

钻孔管路2如图2所示，钻孔管路2包括封孔管21、三通22、蝶阀23和法兰24。封孔管21为φ75mm的抗静电PVC管，单根封孔管21长4m，本实施例中矿井工作面单个钻孔采用3根封孔管21连接共12m，封孔管21埋入钻孔内11.8m，外露0.2m，封孔管21与钻孔之间采用聚氨酯封孔，封孔管21外露部分接蝶阀23和三通22。蝶阀23设于封孔管21和三通22之间，封孔管21和三通22通过法兰24连接，三通22为φ110mm的PVC管。本实施例中共有12组钻孔管路2，每组封孔管21路的三通22通过φ110mmPVC管相互连通，并与钻孔接口11通过法兰24连通。

负压管路3为φ110mm的PVC管，负压管路3一端与负压接口12通过法兰连通，另一端接入DN450mm的抽放管路31中，该抽放管路31能够对负压管路3产生15kPa的负压。

本实施例实施过程如下：

本瓦斯抽采的集中放水装置工作时，将12组钻孔管路2埋入钻孔内并封孔，钻孔管路2之间相互连通并与钻孔接口11连通，关闭放水口13和压力调节阀14，分别打开钻孔接口11和负压接口12。负压管路3对放水箱1内产生15kPa的负压，钻孔内的瓦斯和积水被抽采，其中瓦斯通过负压管路3进入抽放管路31，积水汇入放水箱1内。待放水箱1内收集足够的积水，关闭钻孔接口11和负压接口12，打开放水口13排出积水等杂质，放水时打开压力调节阀14，避免放水过程中放水箱1内形成真空，导致排水不畅，提高放水效率。

实施例二：

如图3所示，本实施例与实施例一不同之处在于，还包括压力控制模块，压力控制模块包括水箱压力传感器、控制器、显示器、钻孔压力传感器、首端流量计和末端流量计。

水箱压力传感器设于放水箱1内，用于测量放水箱1内的压力数据。控制器和显示器设于放水箱1上，控制器分别与水箱压力传感器、显示器和压力调节阀14电连接，控制器用于处理压力数据，并控制显示器和压力调节阀14，显示器用于显示数据。钻孔压力传感器设于所述12组钻孔管路2中的末端钻孔管路2内，即图1中最左端的钻孔管路2，钻孔压力传感器与控制器电连接，钻孔压力传感器用于测量末端钻孔管路2内的压力数据。其中水箱压力传感器和钻孔压力传感器的型号均为MIK-P300，测量范围为-0.1-0.1MPa。控制器为型号STM32F101C8T6的处理器，为基于ARM的32位微处理器。显示器为液晶显示屏。

首端流量计和末端流量计分别设于12组钻孔管路2中的首端钻孔管路2和末端钻孔管路2，即图1中最左端的钻孔管路2和最右端钻孔管路2，分别用于测量首端钻孔管路2和末端钻孔管路2的水流量，首端流量计和末端流量计均与控制器电连接。首端流量计和末端流量计的型号均为LWGY-N，测量精度为0.5级。

本实施例其余结构与实施例一相同。

本实施例实施过程如下：

本瓦斯抽采的集中放水装置工作时，钻孔压力传感器实时测量末端钻孔管路2内的压力数据并上传至控制器，控制器控制显示器显示压力数据，工作人员能够通过显示器了解末端钻孔管路2的压力。在抽采积水的过程中，首端流量计和末端流量计分别测量首端钻孔管路2和末端钻孔管路2的水流量，并上传至控制器，显示在显示器上，以供工作人员参考。在打开放水口13排出积水等杂质的过程中，水箱压力传感器实时测量放水箱1内的压力数据，上传至控制器，控制器根据当前放水箱1内压力数据和设定阈值进行比较，在放水箱1压力低于设定阈值时，控制器打开压力调节阀14，平衡负压，使排水畅通，提高放水效率。

以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。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。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：包括放水箱、钻孔管路和负压管路，所述放水箱上设有钻孔接口、负压接口和放水口，所述钻孔管路为若干组，钻孔管路之间相互连通并与钻孔接口连通，所述负压管路与负压接口连通。

2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：所述放水箱上还设有压力调节阀。

3.根据权利要求2所述的瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：所述钻孔管路包括封孔管、三通、蝶阀和法兰，所述蝶阀设于封孔管和三通之间，所述封孔管和三通通过法兰连接，所述钻孔管路的三通相互连通并与钻孔接口连通。

4.根据权利要求3所述的瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：所述封孔管外露长度为0.2m，所述封孔管与钻孔之间采用聚氨酯封孔。

5.根据权利要求3所述的瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：所述封孔管为φ75mm的PVC管，所述三通为φ110mm的PVC管，所述压力调节阀的内径为25mm。

6.根据权利要求4所述的瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：所述钻孔管路为12组，所述负压管路的负压为15kPa。

7.根据权利要求2所述的瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：还包括压力控制模块，所述压力控制模块包括水箱压力传感器、控制器和显示器，所述水箱压力传感器设于放水箱内，所述控制器和显示器设于放水箱上，所述控制器分别与水箱压力传感器、显示器和压力调节阀电连接，所述水箱压力传感器用于测量放水箱内的压力数据，所述控制器用于处理压力数据，并控制显示器和压力调节阀，所述显示器用于显示数据。

8.根据权利要求7所述的瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：所述压力控制模块还包括钻孔压力传感器，所述钻孔压力传感器设于所述若干组钻孔管路中的末端钻孔管路内，所述钻孔压力传感器与控制器电连接，所述钻孔压力传感器用于测量末端钻孔管路内的压力数据。

9.根据权利要求8所述的瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：所述压力控制模块还包括首端流量计和末端流量计，所述首端流量计和末端流量计分别设于所述若干组钻孔管路中的首端钻孔管路和末端钻孔管路，所述首端流量计和末端流量计均与控制器电连接，所述首端流量计和末端流量计分别用于测量首端钻孔管路和末端钻孔管路的水流量。

10.根据权利要求1所述的瓦斯抽采的集中放水装置，其特征在于：所述放水箱为圆形桶，所述钻孔接口和负压接口分别安装有蝶阀，所述放水箱设于支架上。

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