淺談自動放水器工作原理改進與應用MicrosoftWord文

1、放水器在瓦斯抽放系統(tǒng)中的應用礦井瓦斯抽采中，抽采鉆孔及管路積水一直是難題，直接影響瓦斯抽采效果。 積水主要是由于煤層自然含水，濕式打鉆殘留水以及氣流冷凝水通過抽放鉆孔隨 著負壓進入抽采管路中，既增加抽采管路阻力，乂降低抽采負壓，甚至堵塞抽放 管路,嚴重彩響抽放效果。因此，定期及時排放抽放管路屮的積水極為重要。所以 需要安裝放水裝置，即放水器。自2013年華烽建立瓦斯抽放系統(tǒng)以來，放水問題一直是影響抽放系統(tǒng)的一大 難題，然而我們實驗過多種類型的放水器，在長期實踐屮不斷總結與改進，由自 行研究口行加工的人工手動放水器到負壓自動放水器，再到全負壓口動放水器, 通過實踐與應用發(fā)現(xiàn)以上放水器述存在很多不

2、足與弊端；針對以上放水器存在的 問題，我們把負壓放水器與全負壓放水器進行結合提出了新的改進方案，并與廠 家聯(lián)系加工了改進后的全負壓放水器，在4204抽采系統(tǒng)中使用取得了良好的效 果；以下是各代放水器的類型與應用成果：一、人工手動放水器：其結構如圖所示與抽放管連接 r球閥與抽放 管連接人工放水器結構簡單，安裝方便，并且使用可靠，成本低廉，但是它也冇很大 的缺點。人工放水器需要定期安排專人放水，每小班放1次，由于放水間隔時間 長，管路中難免積存犬量的水，使管路有效截面縮小，沿程阻力增加，抽放負 壓大量消耗在屮途環(huán)節(jié)。但在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)人工放水器已難以顧及：抽采隊每天安排 兩名放水工人，對嚴重水堵地段進行

3、監(jiān)控和放水作業(yè)，但因人員少及影響地段過 多，對嚴重水堵狀況既放不及也查不及。使用人工放水器時,每小班需安排12 名放水工放水，每年需用工1180個左右，且管理不便，放水閘門頻繁開關,導致外 空氣進入管路，降低系統(tǒng)負壓，影響抽放效果。二、負壓放水器：其結構如圖所示_325、側向導桿6、托板7、中心導桿8、浮筒9、放水閥cwg-fy負壓自動放水器鶴壁市華誠機械制造有限公司岑天順 139392113621、工作原理：放水器的進水管和負壓平衡管均與瓦斯管路連通起初，浮筒與托盤均處于最 低位置，負壓平衡管與進水閥開啟，在瓦斯管路的負壓作用下，大氣閥與進水閥均 處于關閉狀態(tài)此吋瓦斯管路的水可通過進水管流進

4、放水器。隨著桶內積水的增多, 待水位上升到足以足以浮起浮漂時，浮漂將隨著水位的上升而沿其導桿逐漸上升。 當浮漂碰到托盤冃浮力大丁浮漂與導向桿的總重力時，浮漂將和托盤及導向桿一 同隨水位上升。當升至一定高度時，托盤的磁鐵與放水器蓋下面的磁鐵突然吸合, 此時托盤上的密封膠板將負壓平衡管堵死，側向導向桿把通大氣閥頂開。由于桶 內與大氣相通，進水閥即關閉。由于空氣進入放水器使桶內外壓力相等，在積水 的靜水壓力作用下，放水閥被打開，開始放水。放水速度取決于桶內液面高度和 放水管直徑大小。隨著水的不斷流出，浮漂和導向桿徐徐下降，這時托盤在磁力 與負壓作用下仍固定在桶蓋下面不動。當水位繼續(xù)卜降，浮力減小，待

5、磁力與負 壓作用之和小于浮漂、托盤和導向桿重力時，托盤與導向桿即被拉下，致使負壓 平衡管開啟，放水器重新與瓦斯管路相通，通大氣閥與放水閥在大氣作用下關閉, 浮漂與托盤的位置乂處于初始狀態(tài)。如此周而復始，即可實現(xiàn)自動放水。2、應用效果及缺陷：系統(tǒng)狀況明顯好轉。人工放水時，每小班放1次，由于放水間隔時間長，管路 中難免積存人量的水，使管路冇效截面縮小，沿程阻力增加,抽放負壓大量消耗在 屮途環(huán)節(jié)。使用自動放水器后，系統(tǒng)屮各放水器不定期自動向外放水，管路暢通, 因而阻力小，鉆場有效負壓增大，煤層中的游離瓦斯順利進入鉆孔中，由于鉆孔附 近煤層中瓦斯壓力降低，吸附瓦斯很快轉變?yōu)橛坞x瓦斯。同時臨近高壓區(qū)瓦斯

6、向 低壓區(qū)運動，鉆孔抽放半徑口然增大。大量瓦斯抽到地面，實現(xiàn)了抽放系統(tǒng)的根本 好轉。此種負壓自動放水器缺點很多，其安裝吋必須擺在平坦的位置，否則導桿無法 頂開閥門，無法形成放水條件，沒有排渣裝置，這就導致煤屑雜質進入滑筒，增 加滑筒與屮心導桿的摩擦，其至會卡死滑筒，影響放水器的可靠性，因此必須及 時定期檢修，對礦工水平要求較高；易于堵塞，且排除堵塞物不方便。三、全負壓放水器：結構如圖所示：61、進水管2放水閥3、筒體4、大氣過濾閥5、透明膠管6、透明蓋板7、浮了1、全負壓自動放水器的原理：放水器的進水管與瓦斯管路連通，起初，浮筒與托盤均處于最低位置，負壓平衡管 與進水管共用一根管路，閘閥開啟后

7、，在瓦斯管路的負壓作用下，大氣閥與岀水閥 均處丁關閉狀態(tài)，此時瓦斯管路的水可通過進水管流進放水器。隨著桶內積水的 增多，待水位上升到足以浮起浮漂時，浮漂將隨著水位的上升而沿其導桿逐漸上 升。當浮漂碰到托盤且浮力大于浮漂與導向桿的總重力吋，浮漂將和托盤及導向 桿一同隨水位上升。當升至一定高度時，負壓平衡管與進水閥關閉，此時側向導 向桿把通大氣閥頂開。由于桶內與大氣相通，進水閥即關閉。由丁空氣進入放水 器使桶內外壓力相等，在積水的靜水壓力作用f,放水閥被打開，開始放水。放 水速度取決于桶內液面高度和放水管直徑人小。隨著水的不斷流出，浮力減小, 托盤和導向桿在自重力的情況下，托盤與導向桿即被拉下，致

8、使負壓平衡管開啟， 放水器重新與瓦斯管路相通，通大氣閥與放水閥在大氣作用下關閉，浮漂與托盤 的位置又處丁初始狀態(tài)。如此周而復始，即可實現(xiàn)自動放水。2、全負壓口動放水器的缺點: 全負壓自動放水器進水管容易被水封住，進水管（負壓平衡管）負壓無法與筒體 相通，使進水管（負壓平衡管）負壓與放水器筒體內負壓處于不平衡狀態(tài)，放水 孔擋板被吸住，放不出水，嚴重影響抽放效果。全負壓自動放水器的改進通過以上三種放水器在實際屮使用情況，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有放水器存在很多問題，所以改 進和創(chuàng)新現(xiàn)有放水器是很有必要的。經(jīng)過長時間的使用發(fā)現(xiàn)了放水器的不少弊端, 針對負壓放水器與全負壓放水器在我礦的實際使用情況，我部門組織人員精心分

9、 析，認真研究，發(fā)現(xiàn)改進放水器工作原理能提高放水效果。并與廠家聯(lián)系提出改 進方案，具體方案如下：1、結合負壓放水器與全負壓放水器的優(yōu)點，改進全負壓放水器結構裝置， 在全負壓放水器的基礎上，進水管上焊接一根6分鋼管，在鋼管內接入一根透明 膠管與放水器筒體連通，并在透明管上套一個橡膠塞，切斷負壓平衡管與放水器 進水管通道，改變放水器負壓通道；工作時，打開負壓平衡管上閥門，放水器正 常工作。曲于增加了放水器桶內負壓，大大提高了放水器進水速度，使放水器達 到最佳工作狀態(tài)。負壓越大，抽力越大，進水速度越快，放水效果就越好。2、根據(jù)井下抽采鉆孔的布置方式和改進后放水器的放水能力，以及改進后 放水器述存在的

10、弊端（抽放管路屮的水和雜質進入放水器后，負壓平衡管以及通 大氣管閥門進入雜質，會造成放水器裝置密封差，影響放水效果）。我們改進抽 采工藝，采用鉆場布置鉆孔，并利用一個集水箱進行集中放水，集水箱既是存水 裝置，又是沉淀雜物的裝置，這樣就解決了雜物進入放水器，有效地改進放水器 放水效果，并口很大程度地減少了放水器的數(shù)量。3、我們經(jīng)過長期的觀測與現(xiàn)場的實踐發(fā)現(xiàn)全負壓放水器，在瓦斯管路安裝 離地面不高的情況卜，即當積水箱放水口低于放水器進水口時，在積水箱的上部 或者在瓦斯管路的頂部接一根4分軟管與放水器的負壓平衡管連接，增加放水器 筒體內的負壓，使放水器正常工作，大大提高了增加放水速度和排量；若集水箱 高于放水器進水口時，可以關閉負壓平衡管上閥門，放水器可以正常工作。 改進方案結構如圖及連接方法：負壓平衡管外先11橡皮賽負壓平衡管1、全負壓自動放水器2、2寸連接軟管3、2寸管節(jié)4、2寸球閥5、2寸管節(jié)6、集水箱7、抽放管路8、4分管節(jié)9、抽放負壓6分軟管10.球閥組件 11、浮子hcwf- ii -00碼壁市華誠機械制造逬限公司 原鶴壁市東方通川機械制造仃限厶全負壓自動推盜放楠壓力i.iiiji主產(chǎn)h期：equki