瓦斯抽采高负压自动放水装置

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[摘 要]煤层瓦斯抽采是治理矿井瓦斯和防治煤与瓦斯突出最有效方法之一，它不仅是安全生产的需要，也是节省能源、保护环境的迫切需要。目前我国瓦斯抽采管路系统存在的问题较多，主要表现在联管速度慢、设备笨重、成本高、抗腐蚀能力差、不能重复利用、没有标准联管件等缺点。为实现瓦斯抽采系统自动排水除渣，在原有一代负压自动放水器的基础上改进发明了高负压自动放水器，简化了设备结构、扩大了使用负压范围、精细了设备工艺、增加了系统稳定性和可操作性。本研究通过对瓦斯抽采高负压自动放水装置的分析，研制出一种在负压状态下抽采管路自动放水装置，该装置的应用，大大提高了瓦斯抽采效率。

[关键词]瓦斯抽采；高负压；自动放水装置

中图分类号：TD712.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0336-01

一、瓦斯抽采高负压自动放水装置的工作原理

高负压自动放水器，即利用密闭容器内水满和放空时推动浮块上下运动，进而带动移动杠杆上下移动，推动放水器配重浮球开闭，实现器内同大气和抽放管路的导通和掐断，导通后利用水自重顶开放水浮球阀门，达到放水的目的。

（一）抽放负压较低时

高负压自动放水器安装好后，打开抽放软管与抽放管路连接的控制阀门，此时为初始状态。因抽放负压一定，而抽放管路上积水（含渣物）过多，当积水（含渣物）自重产生的压力大于抽放负压时，积水（含渣物）从抽放软管流入高负压自动放水器中，随着放水器内积水（含渣物）不断增加，推动浮块往上移动，并带动移动杠杆往上移动，从而推开移动杠杆上面的配重浮球，使放水器内上半部分与大气导通，下半部分内积水（含渣物）不再受到抽放吸力作用，从而利用自重推开放水浮球，然后积水（含渣物）通过排水（渣）口排出器外。随着积水（含渣物）的排出，浮球不断往下降，带动移动杠杆往下移动，最终配重浮球重新堵上大气联接口，使高负压自动放水器复原到初始状态，完成储水、放水的循环。按此循环，达到不间断放水的功能。

（二）抽放负压较高时

在抽放负压较高，管路内积水的自重无法大于抽放负压时，打开配气阀门，则抽放管路内形成亚短路，减小管路内积水（含渣物）受到的抽放吸力，从而通过抽放软管流入高负压自动放水器中，然后按照上段所述抽放负压较低时得那种储水、放水的循环，达到放水功能。

二、瓦斯抽采高负压自动放水装置的使用方法

（一）高负压自动放水器的安装

把高负压自动放水器放置在抽放管路下方，把抽放软管一端连接到高负压

自动放水器抽放管支路相连的接口上，然后再把软管另一端连接到抽放管路上。此时高负压自动放水器便安装完成，打开抽放软管与抽放管路连接的控制阀门即可开始实现放水功能。

（二）高负压自动放水器的除渣

高负压自动放水器由有不锈钢材制成，可以有效的解决井下管路中腐蚀情况。高负压自动放水器内的沉积物无法在放水时完全排出，在器内沉积过多时，可能会堵塞排水口，影响放水效果。此时，关闭抽放管路控制闸阀，然后通过软管把防尘管路和高负压自动放水器高压水进口连接起来，打开防尘管路闸阀，用高压水冲洗高负压自动放水器内部，把沉积物通过排水（渣）口冲出器内，达到除渣目的。如果用高压水仍无法清除放水器内沉积物时，打开放水器右侧盖板，人工清理内部沉积物。

三、高负压自动放水装置的效果评析及存在的问题

（一）高负压自动放水装置的效果评析

可调式高负压自动放水装置，通过杠杆原理、水的浮力、永磁铁的磁力、惯性力的巧妙运用研制成功，是煤矿井下瓦斯治理技术的一个革新，理论分析完全可行，实践应用得到很好证实，实现了预想的最好效果。

本装置安装使用后，从源头上解决了抽采钻孔及抽采系统积水问题，有效地提高了抽采效果，实现抽采最大化，杜绝瓦斯事故；成品安装使用后，仅此节省大量人工放水一项，就可创造很大经济价值，并且全自动放水过程中未对抽采系统构成任何影响；成品安装使用后，用于替代井下安装的人工放水器或市场上购进的自动放水器，节约成本可上百万；成本低，结构并不复杂，可自行加工，易于安装，具体尺寸可按现场使用情况自行调整；安装简单，只需将抽采系统管路（主干管、支管、抽采钻孔连接管）易积水位置处，与高负压自动放水器连接弯头对接相连即可；装置的结构及材质均为防爆产品，煤矿井下可安全使用。

（二）高负压自动放水装置存在的问题

（1）系统连接管采用部分透明管路，观察系统运行情况。

（2）经常巡查放水管路，防止杂物淤积等原因影响放水效果。

（3）保证系统的气密性，防止出现漏气造成系统不能正常运行。

（4）当放水管路高差不能满足自动放水的时候可以人为的制造高差如：管路向下延伸、向下部巷道施工放水孔增加高差或者调整放水器内部的浮漂等。

参考文献

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