煤矿高负压瓦斯抽采管路自动放水设计及应用
抽采系统高负压自动放水器改进与应用
２１ ０ ２年 ９月第 ２ 期 ５
科 技 视 界
矿业科技
抽采系统高负压 自动放水器改进与应用
桑 森 安徽 淮南 ２２ ８ ） ３ ０ ２ （ 淮南矿 业集 团有 限责任 公司潘 二煤 矿
【 摘
要】 为实现 瓦斯抽采 系统 自 动排水除渣 ， 在原有一代可调式 高负压 自动放 水器的基础 上改进发 明 了 二代 高 负 自 压 动
产 。潘二矿于 ２ ０ 年研制 出第一代 高负压 自动放水器 即调 ０９
式 高负压 自动放水器 （ 如图 １ 所示 ） ，在实验过程 中效果 明
显， 基本 上能够实 现抽采系统 自动 放水 ， 井下现场 实际使 但
用过程 中暴露很多问题 。
２使 用的范围存在盲 区， ） 可调式高负压 自动放水 器在实 验过程 中实 现了在 ２ — ０Ｐ ０ ７ ｋ ａ的负压 状态下完 成 自动放水 。
吸球排水 口；１ １——磁铁 ；２ １——清洗孔 ；３ １——检修窗 ；４ １一
水位
线 ；５ — 胶 木 杠杆 ；６ —铰 链 ；７ — 控 压 球 ；８ — 负压 孔 ； １— １— １— １—
１——配 气杆 ： ９ ２
导向杆
图 １ 一代 高负压 自动放水器 结构 图
作者简介 ： 桑森（９ ９ ， 安徽 亳州人 ， 淮南矿业（ 团） １５ 一） 男， 现任 集 有限责任公 司潘二煤矿副总工程师， 一直从事现场“ 一通三防” 安全管理工作。
与铁杆相连接所形成压控球都是采用 Ａ Ｂ胶进行固定 ，而 Ａ Ｂ
１ —— 负压表 ； ２ ——连接 弯头； ３ —— 隔离仓 ；——集水箱 ； ４
瓦斯抽采管路自动排水系统的研究
１ 瓦斯抽 采 系统现 状分析 西 山煤 电集 团公 司官地 矿 瓦斯 抽放 泵 站 在 运行 过程中， 管路 内的积水 造成抽 放泵 负压 高 ， 温 度高 ， 抽 气减小 ， 严 重影 响 了抽 放效 果 。井 下凝结 水 的排 出问 题也显 得 尤 为 关 键 ， 为 此 在 管 路 系 统 中安 设 了 放 水 器 。放 水器 由人 工操 作 ， 放水方法为 ： 每 隔一 段 时 间 预计管 路 内有积 水或 听到 管路 内有水声 时 ， 人工关 闭 放水器 与水 箱连 接 的阀 门 ， 并打 开水箱 上 口的通气 阀
箱， 在 主控 操 作 机 上 由软 件 通 过 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 阀 门 的组 合 顺 序开 停 ， 实现 管道 中正负压 转换 和排 水 。
ｂ ）系统 组 成 。 系统 主要 由主控 计 算 机 、 Ｐ Ｌ Ｃ控
在抽 放泵 的进 排气 主 管路 上 安 装 ４套 自动排 水
装置 ， 增 加 １台 机 柜 ， 利用原泵 站监测系统 ， 用 Ｐ Ｌ Ｃ
杨 树 军
（ 西山煤 电集 团公 司 官地矿 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ２ ）
摘
要
分析 了官地矿 瓦斯抽 采 系统 的现 状及 存 在 的 问题 ， 根据“ 管控 一 体化 ” 的设 计 思路 ， 利
用先进 的 自动化产 品 、 工业控 制组软 件 ， 将抽放 管路 和抽放 泵的供 电 系统 ， 管路 中负压 ， 温度 、 流量、 瓦
理 工作 ， （ Ｅ—ｍａ ｉ ｌ ） ｘ ｘ ｚ ｘ ｈ ｕ ｂ ｏ ＠１ ６ ３ ． Ｃ Ｏ Ｉ Ｉ １
２ ０ １ ３年 第 １ １期
杨树 军 ： 瓦斯抽 采 管路 自动排 水 系统 的研 究 修 费用低 。
高负压自动放水器在老石旦煤矿的应用
状 为切 圆拱 形 ， 净 高为 ３ ． ９ ｎ ｌ ， 净宽为 ５ ． ０ ｍ， 巷 道 ②社 会效益 ： 该 项 新 技 术 的 应 用 缓 解 了矿 井
瓦 斯 抽 放 是 高 瓦 斯 矿 井 及 煤 与 瓦 斯 突 出 矿 井 综 合 治 理 瓦 斯 的 根 本 之 策 。瓦 斯 抽 放 方 法 比
较多 ， 按空 问上划分有 本煤层抽 放 、 邻 近层抽放 、
采 空 区抽放 ； 按 时 间上划 分 为采 前预 抽 、 边 掘 边
抽、 边采边抽 、 采 空 区抽 放 ； 按 抽 放 工 艺 划 分 为 巷 道抽放法 、 钻孔抽放法 、 巷 道 和 钻 孔 联 合 抽 放 法
源约６ ８ ８ ５ ｔ ， 取得经济效益 ５ ７ １ ． ４ ６万 元。高水材
料巷旁充 填 的综 合成 本 为 ５ ５ ２ ． ２ ５万 元 ， 因 此 可
取 得 的直 接 经 济 效 益 为 ２ ４ ６ ． ６ ６万 元 。
老石旦煤矿 ０ ３ １ ６ ０ ４运 输 顺 槽 北 翼 段 掘 进 工 作 面位 于 北 三 井 口西南 部 、 １ ６ 运 输 下 山西 南 、 １ ６ 煤层露头 ７ ０ ０ ｍ左 右 。 １ ６ 煤 层 属 稳 定 的 中厚
放 管 路 在 抽 放 瓦 斯 时 从 瓦 斯 抽 放 钻 孔 中 吸 人 大 量 的 煤 层 积 水 。这 些 积 水 进 入 抽 放 管 内 ， 不 仅 使 瓦斯抽放管路的有效抽 放横截 面面 积变小 ， 影 响
生产 接续 紧张 的局 面 ， 实 现 了绿色 无煤 柱开 采 ， 最 大 限 度 地 提 高 了煤 炭 资 源 的 回采 率 ， 并 为 田 陈
自动放水器在瓦斯抽放系统中的应用与改造
自动放水器在瓦斯抽放系统 中的应用与改造
孙光亚
（ 哈 尔滨 电子技 术研 究所，黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ３ ０ ）
摘 要 ：在矿 井 作业 活动 中，为确保 生产安 全 ，需要 进行 瓦斯抽放 作 业 。将 自动放 水 器应 用 于瓦斯抽 放 系统 中，可 以节 省 大量 人 力 ，降低 能耗 ，加 强 瓦斯管 理 ，确保 生 产安 全 。本 文首先 介 绍 了 自动放 水 器 主要 结构￣ Ｌ ． Ｙ － 作原 理 ，然后 分析 了
自动放 水 器应用 效果 。最后 论述 了 自动放 水 器改造及 效果 。
关键 词 ： 自动放 水器 ； 瓦斯 抽放 系统 ；启 闭 器；应 用改造
中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ７ １
文献 标识 码 ：Ａ
在 矿 井 作 业 中 ，瓦 斯 抽 放 系 统 具有 极 为 重要 的地 位 。 瓦斯 抽 放 ，可 以 减 少 开采 过程 中瓦 斯 涌 出 量 ，减 少 或 消 除 矿 井 瓦斯 对 煤 矿 安 全 生 产 的 威胁 ，减 少 瓦 斯 事 故发 生 ，维 护 作 业 安 全性 。瓦 斯 抽 放 系 统包 括 地 面泵 站 、抽 放 钻 场 与 井 下 管 路 三 部 分 。在 进 行 上 行 抽 放作 业 时 ， 钻 场 钻孑 Ｌ 保 持 一 定 仰 角 进 入 到 煤 岩层 ， 在 自重及 负压 作 用 下 ，煤岩 层 中液 态 水 容 易进入 到抽 放管 路之 中 ， 如水 量较 大 ， 容 易 缩 小 抽放 管路 有 效 截 面 面 积 ，从 而 发 生 抽 放 管 路 堵 塞 问题 ，对 瓦斯 抽 放 效 果 造成不 利 影响 。 为保 证 瓦斯抽 放效 果 ， 就 需 要 对 抽 放 管路 中 的积 水 进 行 排 放 。 如 果 采 取 人 工 方式 进 行 抽 放 管 路 排 水 ， 容 易 造 成 严 重 的人 力 资 源 浪 费 ，且不 容 易 进 行 瓦 斯 管 理 ，抽 放 效 果 不 佳 。经 过 多次 试 验 研 究 ，制 造 出适 用 于 瓦 斯抽 放 系统 的 自动 放 水 器 ，并 在 瓦 斯 抽 放 系 统 中推 广应用 ，获 得 了 良好 效果 。 低 ，则 会 导 致 焊接 应 力 不 能 得 到 有 效 的 释 放 ；若 是 炉 温 过 高 ，则 会 严 重 影 响 工 件 材 质甚 至造 成 报 废 。港 口 门座 起 重 机 构 件 的 热 处理 完 成 后 ，再采 用 硬 度 仪 分 别 对 法 兰 、筒 体 进 行 硬 度检 验 以及 热 处
煤矿瓦斯抽采系统自动放水装置研制
552管理科学与工程技术GUANLIKEXUEYUGONGCHENGJISHU通过不稳定注水，该块地层能量较为稳定，动液面基本保持在600米上下，区块日油水平增加25吨，综合含水由70%下降到55%，大片水淹的局面得到了改善，与理论含水与采出程度曲线相比，开发效果较好。
图7馆53综合生产曲线五、小结1、垦东12块馆53圈闭面积小，油层较薄、非均质严重是导致注水突进的主要原因；2、通过不稳定注水工艺的实施可以有效的改善注入水在油层中的流动状态，结合重防砂、提液等可以提高油层动用程度，防止注入水沿着油层底部的高渗条带在井间突进；3、不稳定注水实施简便、增油降水效果明显，在类似油藏中具有推广意义。
一、概述根据淮南矿业集团瓦斯治理“精细化、规范化、最大化、信息化”的要求，实现瓦斯抽采系统有效集水、自动放水，提高瓦斯抽采效率，故进行瓦斯抽采系统自动放水。
二、瓦斯抽采系统自动放水装置（图1）传统的瓦斯抽采管放水装置是在高负压下集水当放水器集满水后需要用人工去放水，放水时通常需要暂时关闭抽采泵（或管路），这不仅会降低抽采效率，而且费时费工，现根据抽采管路放水原理，设计出一种自动放水装置，该装置在放水器容器里装有液位传感器、进水、出水逆止阀和电动卸压阀，正常集水时，进水阀处于打开状态，卸压阀处于关闭状态，当容器里水集满时液位传感器发出放水指令，此时，卸压阀打开，进水逆止阀在抽采管负压作用下关闭，大气压力进入集水箱，放水逆止阀在水的压力下打开放水，抽采管继续抽采瓦斯。
当水排放完毕时，液位传感器发出指令，放水卸压阀关闭，在水的作用下打开进水逆止阀，集水箱内进水，进入下一个集水状态。
当状态变化时，信息可上传监控分站，确保值班人员监督到放水装置的完好状态。
三、主要技术参数电源电压/V DC9-24装置外形尺寸/mm 高420，外径Φ450重量/kg 33容积/L 30本装置具有本产品具有煤矿矿用产品安全标志证书、产品生产许煤矿瓦斯抽采系统自动放水装置研制刘广顺/安徽淮南矿业集团潘一东项目部，安徽 淮南 232082【摘要】通过对瓦斯抽采系统管路积水影响抽采效率的分析，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。
瓦斯抽采管路自动放水器的改进应用
瓦斯抽采管路自动放水器的改进应用顾北煤矿抽采系统的龙门弯、斜巷下口、巷道低洼处以及各打钻施工地点等积水量大，导致抽采系统负压小，抽采泵工作不稳定，抽采效果差等问题，不能实现抽采效果最大化目标。
如何通过对抽采管路各积水点进行不间断放水，解决因抽采管路积水而造成的对正常抽采瓦斯的影响，安装有效、实用自动放水器是解决管路积水的一个重要方法。
本文着重研究之前所使用的CWG－FY型负压自动放水器在井下使用中的情况，针对其在实际使用中存在的问题及缺陷，通过不断的改造与创新，使其维护简单、实用有效，从而缓解我矿瓦斯抽采系统所面临的管路积水的困境。
标签：抽采管路自动放水器1 放水器在我矿抽采系统中的使用情况顾北煤矿抽采系统自2007年正式投入使用以来，就面临着抽采管路的积水较大问题，严重影响了瓦斯抽采负压，并导致抽采泵工作负压不稳定，抽采瓦斯量少。
放水器在抽采系统中一直使用，对抽采管路的放水上起着重要的作用。
抽采系统中所使用的放水器有：矿安装队加工制作的水包式放水器、购进的煤炭科学研究总院抚顺分院研制生产的CWG－FY型负压自动放水器及引进的潘二自行研制的自动放水器。
水包式放水器是由人工开关阀进行放水的，需要大量的人力资源，且放水不及时；抚顺CWG－FY型负压自动放水器在使用中存在着不少问题，维护量大，使用上不方便；潘二研制的自动放水器正处于试用、改进阶段，制作上尚存在一些问题，故障较多。
2 自动放水器的改进应用针对以上各放水器的问题，我根据本队自身的条件，借鉴兄弟矿抽采管路放水经验，分析總结了之前采用的煤炭科学研究总院抚顺分院研制生产的负压自动放水器在实际使用中所存在的问题和缺陷，对该自动放水器的进行了改进并投入到使用中，起到了不错的效果。
2.1 原自动放水器（附图1）原放水器■1.进水阀2.通气阀3.负压平衡管4.磁铁块5.浮漂6.放水阀7.导向座附图1该放水器在使用中存在如下问题：①进、放水口管径较小，进水和放水慢，且进、放水口容易被抽采管内的杂物、煤岩渣堵塞。
瓦斯抽采高负压自动放水装置
瓦斯抽采高负压自动放水装置作者：段延安来源：《中国科技博览》2016年第03期[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。
煤矿瓦斯抽采系统自动排水技术
２ 问题 的解 决
经过长期调试实验 ， 科技人员单位 自行研制的 高负压 自动放水器成功地在 ２ ａ７ ａ ０ Ｐ ～０ Ｐ 的负压 ｋ ｋ
状 态下 完 成 自动放 水 ，且 解决 了放 水 量 较 小 的 问
题 ， 过 现场 调 试 实验 得 来 经 验 ， 实 现 更 高 负压 经 可
Ｓｅｐ．２０１ ０
孔， 同一 时 间 吸气 排 水 口 、 气 杆 上 的 吸球 全 部 利 配
用， 效果 相 当不错 。
用负压 闭合 ，自动放水器各工作器件 回到原始状
态 ， 复循环 ， 现高 负压 状态 下全 自动 放水 。 往 实
２４ 注意 事项 ．Fra bibliotek４ 效 果 评 价
可 调 式 高负 压 自动 放 水装 置 ，通 过 杠 杆原 理 、 水 的浮 力 、 磁 铁 的磁 力 、 性 力 的巧 妙 运 用 研 制 永 惯
７ ８
线 ，瞬 间带 动 胶 木 杠杆 上 的活 动 控 压 球脱 离 负压
军（ ９ Ｏ ）男 ， 徽淮南人 ， １８ 一 ， 安 本科 ， 工程 师 ， 从事煤炭开采技术研究与 管理 工作
第３ 卷 第９ ０ 期 ２ １ 年９ ００ 月
ＶＯ ３０ １ Ｎｏ ． ９
山西 煤 炭 ＳＨ ＡＮＸ ） Ｉ ＡＬ ＣＣ
在 ６ ｋ ａ以上 的 负压 状 态 下完 成 自动 放 水 。 ０Ｐ
关键 词 ： 采 系统 ； 负压 ； 抽 高 自动 放 水 ； 理 运 用 原 中 图分 类 号 ：Ｄ １＋６ Ｔ ７ ３ Ｔ ７ ２ ．；Ｄ ４ 文 献标 识 码 ： Ａ
１ 问题 的提 出
矿井抽采 系统庞大复杂 。 瓦斯抽 采过程 中 ， 管路
间歇式高负压自动放水装置在瓦斯抽采管路中的应用
间歇式高负压自动放水装置在瓦斯抽采管路中的应用通过对瓦斯抽采管路积水原因及放水装置综合分析的基础上，并结合原有人工放水装置的弊端，探索出一种新型间歇式高负压自动放水装置，并成功应用与瓦斯抽采管路中。
通过实践表明，采取这些措施，能够有效的防止瓦斯抽采管路积水，提高瓦斯抽采效率，降低劳动强度，对同类矿井具有借鉴意义。
标签：自动放水装置；瓦斯抽采；高负压引言在煤矿瓦斯抽采系统中，由于采用湿式打孔的方式施工瓦斯预抽孔，施工完毕后遗留下的部分积水；以及煤层中的含水层，和抽采过程中气态水转化为液态水等积水方式。
在瓦斯预抽过程中，积水在负压的作用下，进入瓦斯抽采管路，容易在管路低洼处形成积水区，导致管路有效截面积缩小，降低了瓦斯抽效率；故为排除管路积水问题，必须每隔一定距离安装一组放水装置装置，在管路低洼段尤为重要；因此需要一种能够放水的装置来排出管路中的积水。
胡家河煤矿在生产过程中探索出一种间歇式高负压自动放水装置装置，能够自动排出管路积水，取得了很好的效果。
1 工程概况及原有放水装置分析1.1 工程概况分析该矿目前有三条巷道同时进行瓦斯抽采，采用DN800、DN300、DN150、DN100等直径管道将瓦斯抽至地面泵站。
在各巷道瓦斯抽采支管路中，因巷道起伏、湿式打孔、煤层含水量大等原因，要求管路每隔二十四米安设一台放水装置，用于排除瓦斯抽采管路中的积水、煤渣等。
1.2 原有放水装置分析该矿以前主要采用的是人工放水的方式来排出积水，以及借助压风、磁铁等制作的自动放水装置。
但人工放水存在很多的弊端，主要有以下几点：（1）人工循环放水时，由于瓦斯抽采管路线长、面广，无法全面顾及到所有放水装置，导致部分管路积水严重；影响瓦斯效率；（2）在每次放水时，需要频繁开、闭控制阀门，使用的蝶阀损坏率高；（3）耗费工时且工作程序复杂。
而借助压风、磁铁等制作的自动放水装置受条件限制，实用面窄；磁铁无法精确的选型，及煤泥容易覆盖磁铁面，影响磁力等现象。
自动放水器在瓦斯抽放系统中的应用与改造
２２ 试 验 与 应用 效 果 ．
子在放水器 内依靠浮力上升 ，至一定位置向上顶下磁铁与上 磁铁吸合 ， 磁铁吸合 后顶 开上部 气孑 ， Ｌ 同时封挡 负压平衡管 ，
此时放水器 内部与大气相通 ， 压力大于抽放负压 ， 导水管一侧 浮球吸合 ， 抽放管路 与放水器之间隔离 ， 放水器 内积水 冲开排
列 车产 生 大 的振 动 。 （） ７加强司机的操纵技能培训 ， 提高列车运行稳定性。
锈 ， 出金属本色进行探伤。 露 ①要仔细检查钩尾框框身是否有 铸造缺陷， 特别是前后弯角处 。②钩尾框弯角处铸造缺陷深度
和长度按裂纹处理。③缺陷焊修时 ， 严格按照裂纹焊修方法进 行操作。应采用与钩尾框铸钢件相对应的等强度焊条 ， 严格按
径 ：６ ｍ 外壳净 高 ３ ８ ２２ ｍ， ４ｍｍ， 放水器 内主 浮子 自重 ４ Ｎ、 ４ 直径 ２ ５ ｍ、高度 １７ ｍ带中心导向杆 ，浮子在杆上 下活动间隙 ０ｒ ａ ９ｒ ａ
４ ｍ 两磁 铁 相距 １ｍ ０ ｍ， ６ ｍ。放 水器 与抽 放 管路 用 两 根 ２ ｍ 管 ０ｍ
路连接 ： 一根 为放水器与抽放管路之间平衡 负压 ， 另一根作为 大桶 与 抽 放管 路 之间 放 水通 道 。正 常无 水 状 态 ， 器 内部 与 放水
（） １ 改变浮子形状 ， 设计使 用了三种型号 的浮子 ： 直径 ① ２０ ｍ， ４ｒ 高度 １０ ｍ， 重 ２Ｎ 配重 ２Ｎ ②直径 ２５ ｍ 高 ａ ０ｍ 自 ４， ０； ０ｒ ， ａ 度 ２ ０ ｍ， ０ｒ 自重 ２ Ｎ， ａ ８ 配重 １Ｎ； ６ ③直径 ２ ５ ｍ， ０ ｒ 高度 １０ ｍ， ａ ０ｍ （） ６ 加强各列检所 的工作力度 ， 减少关 门车的数量 ， 避免
抽放瓦斯管路自动放水器说明书华科
一、用途与使用范围瓦斯抽放管路自动放水器是煤矿瓦斯抽放系统不可缺少的自动放水装置，适用于瓦斯抽放和利用系统的主管、干管、支管的自动放水。
二、型号与规格1. 瓦斯抽放管路正负压自动放水器型号：正压：CWG—ZY负压：CWG—FY2. 瓦斯抽放管路正负压自动放水器的主要技术规格如下：瓦斯抽放管路正压自动放水器主要技术规格：适用压力范围：0~0.08MPa自动放水速度：10~90 L/min(间歇放水)尺寸：（长×宽×高）330×330×400(mm)重量：约30kg瓦斯抽放管路负压自动放水器主要技术规格：适用负压范围：0~-0.09MPa自动放水速度：15 L/min (间歇放水)尺寸：（长×宽×高）330×330×470 (mm)重量：约35kg三、自动放水器的结构特点与工作原理1、瓦斯抽放管路正压自动放水器的结构特点正压式瓦斯抽放管路自动放水器的结构示意图见图11.进水管2.压力平衡管3.外筒4. 浮漂5.放水阀图1 正压自动放水器工作原理：利用浮漂浮力开启球阀又借助其自重关闭球阀，实现自动放水。
2、瓦斯抽放管路负压自动放水器的结构特点负压式瓦斯抽放管路自动放水器的结构示意图见图21、进水阀2、通气阀3、负压平衡管4、外筒5、浮漂6、放水阀7、导向座图 2 负压自动放水器结构示意图工作原理：放水器的进水管和负压平衡管均与瓦斯管路连通，负压平衡管和进水阀开启，在瓦斯管路负压的作用下放水阀处于关闭状态。
此时瓦斯管路的水可通过进水管流进放水器，浮漂将随着水位上升而上升，筒内与大气相通，进水阀关闭。
在积水的静水压力作用下，放水阀被打开，开始放水。
放水速度取决于筒内液面高度和放水管直径的大小。
随着水的不断流出，浮漂下降，使负压平衡管开启，放水器重新与瓦斯管路连通，通大气阀与放水阀在大气压力作用下关闭，浮漂位置又处于初始状态。
如此周而复始，实现自动放水。
瓦斯抽采管路自动放水器改进及应用
瓦斯抽采管路自动放水器改进及应用发表时间：2020-06-05T07:24:03.409Z 来源：《防护工程》2020年5期作者：王峰[导读] 瓦斯抽采新放水器的成功实践，是我矿认真落实抽采精细化管理的要求，真正做到了“水放通”。
淮河能源集团煤业公司顾桥煤矿安徽淮南 232001摘要：为了治理煤层瓦斯，煤矿井下施工了大量抽采钻孔。
由于煤层中含有大量导水裂隙，在抽采过程中，煤层中的水会经过钻孔进入到抽采管路中，这些水夹杂着煤肩在管路上行段和弯曲段容易出现积聚，造成了抽采负压的损失，降低了抽采效率。
基于此，有必要对放水器进行改进。
以确保瓦斯抽采效果。
关键词：抽采管路；放水器；改进；放通长期以来，瓦斯抽采管路中积水主要采用人工放水器进行排水，工作量大、劳动强度高，且不能达到连续放水的目的。
目前，已有很多类型的自动放水器应用于煤矿瓦斯抽采系统，但因存在以下问题而未能在矿井抽采系统中得到全面推广应用:(I)放水能力小，对积水大的地点放水效率跟不上；(2)使用寿命短，由于矿井水钙化度高，同时夹杂矿质煤肩，传统自动放水器部件精密度高，硬水易造成部件腐蚀、失效，导致放水器正常工作；(3)适用范围局限性大，现有的自动放水器部件主要依靠浮力结合磁力改变容器内部空间压力状态的原理实现自动放水，在系统负压发生大幅度变化时自动放水器不能进行正常工作，尤其是在高负压条件下，无法解决管道水渣与气体分离的难题。
为杜绝管路积水对抽采的影响，对原有放水器进行了改进实现“水放通”目的，从而达到保障抽采系统畅通效果。
1自动放水器工作原理放水器分为人工放水器，u型放水器，负压自动放水器等。
下面我介绍一下负压自动放水器的工作原理。
负压自动放水器结构如图1图11—进水管2—进气阀3—通负压管4—通大气阀5—磁铁6—侧向导杆7—托板8—滑筒9—中心导杆10—浮筒11—放水阀该放水器适用于管内负压在0—0.9Mpa之间、最大放水量为10L|min的条件下，其工作原理为:放水器的进水管和负压平衡管均与瓦斯管路连通.起初,浮筒与托盘均处于最低位置,负压平衡管与进水阀开启,在瓦斯管路的负压作用下,大气阀与进水阀均处于关闭状态此时瓦斯管路的水可通过进水管流进放水器。
瓦斯抽采管路智能排水系统的构建及应用探究
90 /矿业装备 MINING EQUIPMENT瓦斯抽采管路智能排水系统的构建及应用探究1 瓦斯抽采管路智能排水系统概述此次提出的智能化排水系统主要以PLC 控制技术为核心实现，基于智能化理念使得防水容器中的电磁阀可以自行的开闭，并对管道中的积水等进行及时排放。
对于采空区以及地面瓦斯抽采泵站的瓦斯抽采管道中可以安置多个集水设备，依据实时检测到的集水情况从而对电磁阀的工作状态进行必要的调节，以此提升整个瓦斯抽采管道中积水的高度智能化以及大功率可靠排放。
而位于煤岩层之中的水流往往会夹杂着大量的岩粒以及煤泥等杂质，如若堵塞放水口则势必会到导致放水效果大大降低，严重的甚至可能造成瓦斯抽采管道之中混杂了空气扥，瓦斯浓度被稀释，瓦斯抽采系统运行安全性也会受到一定威胁。
为此，此次设计中还特定在整个集水器的前端加装了一个过滤设备，并在其底部安置了一专门的排污出口，对其中混在的煤泥以及其它污垢等进行及时可靠排出，保障整个系统得以稳定、长时间的运行，可以对其中夹杂的积水等进行及时排出。
2 排水系统工作原理分析2.1 系统工作原理在该系统集水器组件的集水口、气压口、放水口以及负压口等位置均安置了专门的电磁阀设备，并交由上位机PLC 负责几个阀门的工作状实际如若瓦斯抽采管道等存在一定情况的积水则势必会导致瓦斯抽采质量以及矿山安全等受到威胁，而在整个抽采管道中引入智能化的排水系统，则势必可以大大提升对于管道中积水的排放力度，从而确保整个矿山开采工作的稳定、安全进行。
故此次以PLC 为核心，提出了智能化的排水系统，以提升整个防水的效率，保障工作稳定性。
□ 马建新 山西焦煤集团杜儿坪煤矿态，实现对积水的排放与收集等相关工作。
如此图所示，当整个抽采管道处于负压工作情况下时，A 阀以及B 阀均为常开工作状态，而C 阀以及D 阀则处于常闭工作状态。
而当液位高低检测设备发现此时集水器中是水位已经达到了阈值时，则会产生一个信号并将其传递至上位机PLC 中。
瓦斯抽放管路自动放水器说明
瓦斯抽放管路自动放水器说明瓦斯抽放管路自动放水器说明一、瓦斯抽放管路试运行工况简介根据我矿竖井瓦斯涌出涌出量情况，瓦斯抽放站设计向井下敷设两趟管子道。
一趟抽采ZF201高抽巷内瓦斯，另一趟分别抽采ZF201回风顺槽内打设的钻场管子内(主要抽采煤壁内瓦斯)瓦斯，ZF201运输顺槽内打设的钻场管子内瓦斯，ZF202运输顺槽内打设的钻场管子内瓦斯，ZF202回风顺槽内打设的钻场管子内瓦斯，轨道大巷延伸段密闭墙内瓦斯，回风大巷延伸段墙内密闭墙内瓦斯，皮带大巷延伸段密闭墙内瓦斯。
共七趟分支。
管子道管径为650mm，四台大功率水环式冷却系统真空泵抽采，单泵土地规划电机功率为560KW。
二、瓦斯运转抽放管路运行基本情况一趟抽采的瓦斯管路共抽四条顺槽内所有瓦斯，顺槽内瓦斯以煤壁内瓦斯为重。
抽采的煤壁内瓦斯含有大量的积水，直接精准度对瓦斯抽放的效果带来不利因素，所以，有效的排除掉阿姆抽放路面管路的积水，可以不断提高瓦斯抽采效率。
三、工作原理及特征工作原理：在积水桶内的上部定位连接有一控制阀，控制阀的正压平衡口通过与积水桶外的大气相通;控制阀的负压平衡口直接与积水桶内的负气压连接，控制阀阀芯的下端吊挂有一浮子，通过撬动水位的上升带动浮子连接控制阀完成集、放水工作。
具有以下优点;采用气阀式连接模块化，安装，拆卸，维修简便;不容易受到不幸异常情况情况的影响，使控制准确可靠;可以很气体地与煤矿抽采瓦斯管路或其它负压方便管路联通，使得管路中的积水顺利排出。
四、数值参数式中：Fa′球(浮力)Fb″球(浮力)Ga′球(重力)Gb″球(重力)f′a球b球(吸引力)F″管道吸引力Fc″球(浮力)Gc″球(浮力)fc″球(吸引力)其中：(1)Fa′球(浮力)>Gb″球(重力) Fa′球(浮力)>Ga′球(重力)Fa′球(浮力)>f′a球b球(吸引力) (2)F″管道吸引力<f′a球b球(吸引力) F″管道吸引力>Gb″球(重力)(3)Fc″球(浮力)>Gc″球(浮力)Fc″球(浮力)>fc″球(吸引力)Gc″球(浮力)<fc″球(吸引力)注释：Fa′球(浮力)=a球在水中的浮力Fb″球(浮力)=b球在水中的浮力Ga′球(重力)=在介质(大气压)的重力Gb″球(重力)=在介质(大气压)的重力f′a球b球(吸引力)=a与b球之间的吸引力F″管道吸引力=抽放管道的负压在对管道内的双重压力Fc″球(浮力)=c球在水中的浮力Gc″球(浮力)=c球在水中的重力fc″球(吸引力)=c球的吸引力五、设计人员田振强：通防队长第五峰：通防队机电副队长池琛：通防队技术员于可伟：生产科技术员。
间歇式高负压自动放水装置在瓦斯抽采管路中的应用
表 １ 气压 劈 裂 真 空预压 法施 工 工 艺流程 图 工 艺 相 同 。在 打设 注 气 塑料 管 的 期 间 ， 要 注意 不 能 将 已施 工 完 的塑 料 排 水板 破 坏 掉 。 注气 塑 料 管打 设完 毕 后 ， 在２ ０ ｃ ｍ砂 垫 层 上铺 设 注 气 系 统 的支 管 和 干 管 ， 施工时 ， 要认真 、 仔细 ， 确保 每 个接 头 都 不 能 漏气。 在 整个 注 气 系统 管 路安 装 完 毕后 ， 要ห้องสมุดไป่ตู้进 行试 压 ， 检 查 注气 系 统
瓦斯抽采管路自动抽排放水器研究
422017年8月上 第15期 总第267期1 研究背景(1)矿井瓦斯抽采中,管路积水一直是难题,直接影响瓦抽斯抽采效果。
赵官能源公司矿井属于高瓦斯矿井,瓦斯抽采管路3万余米,管路积水一直是一个困扰的问题。
管路中的积水主要是由煤层顶底板砂岩含水、煤层自然含水、打钻残留水组成,冷凝水通过抽采钻孔随着负压进入到抽采管路中的,不但增加抽采管路阻力,降低抽采负压,同时使管路承受积水的冲击和重压,对瓦斯抽采设备是一个隐患,瓦斯抽采管路积水易造成瓦斯泄漏和积聚,对矿井安全生产造成威胁。
(2)从市场上所购买的同类产品,主要存在以下几方面问题:①磁悬浮放水器放水效果差,根本无法放空管路的积水。
②继电器放水器需要安装80开关,而大多数管路敷设在回风巷根本无法安装。
③两类产品均在1000元左右,造价很贵,在现有煤炭形势不好的大环境下,管路自动放水器的需用量很多,而如何节约成本,降低费用,成为放水器普及的一个关键因素,只有自动放水器得到普及,才能满足需要。
2 技术创新原理、结构2.1 新型瓦斯抽采管路自动抽排负压放水器结构、原理介绍放水器原型:在原有Ф315mmPE 瓦斯抽采管路中的添加一个长度50cm的出Ф108mm口的三通,三通Ф108mm口朝向下便于趟水,出口处依次安装Ф108m m 阀门通过软管、排渣口三通与Ф450mmPE管容器联通,Ф450mmPE管容器最低处安装一个2吋排水口控制阀门。
改造放水器:以上述放水器为基础,在Ф108m m 软管与Ф450mmPE 管容器中斜岔口处的管路中添加弹簧挡板,有水流入时,压着挡板向下运动,无水时,自动反弹回来,往返运动,阻挡流入的积水被抽走,同时在Ф450m m PE 管容器上出一个Ф10m m 的均匀管与抽采管路联通,保持容器内均压。
在排水口处安装二级风泵,抽排放水器的存水,在原有的一级人工放水器处增加一级实现两级放水,即Ф450m m P E 管容器中存在一股瓦斯抽采力和一股风泵抽排力,两股力相互抵消,形成一动态平衡缓冲区域,降低双杠隔膜泵的抽排阻力,实现了动态中积水静态排出。
高负压大流量卧式自动排渣放水器在黄陵一号煤矿的研制及应用(终)
高负压大流量卧式自动排渣放水器在黄陵一号煤矿的研制及应用黄陵矿业公司一号煤矿王爱军摘要：煤矿瓦斯治理重点在于瓦斯抽采，随着瓦斯抽放钻孔深度的增加，一般煤层含水量也相应增大，瓦斯抽放管路中的积水问题成为瓦斯抽放率提高的主要影响因素。
目前国内多数自动放水器存在自动控制故障率高，放水流量小，无法排除煤矸石块等缺点。
本文介绍了高负压大流量卧式自动排渣放水器在黄陵一号煤矿的研制及应用，该放水器较好解决了黄陵一号煤矿的抽放管路积水问题。
关键词：负压自动排渣放水器1.概述陕煤化集团黄陵矿业有限公司一号煤矿位于陕西省黄陵县境内，矿井井田面积240平方公里，地质储量6.44亿吨，可开采储量4.51亿吨，具有年产600万吨的生产能力。
井田内主采2#煤层，平均厚度约2m，地层较平缓。
矿井绝对瓦斯涌出量106m3/min，属于高瓦斯矿井。
一号煤矿主采煤层2号煤的瓦斯基础参数如下：煤层瓦斯含量1.48～7.9m3/t；煤层瓦斯压力0.46～0.69MPa；煤的孔隙率2.90～4.35%；煤的坚固性系数1.1；煤的瓦斯放散初速度9.0；煤层的瓦斯吸附常数a值为11.87～14.93m3/t·r，b值为0.30～0.48MPa-1；含水量为1.10%～2.37%；煤的瓦斯衰减系数0.0049～0.0185d-1；透气性系数21.305～23.520m2/MPa2.d。
根据以上数据显示，该煤层为易抽放煤层，因此瓦斯抽放是瓦斯治理的根本措施。
一号煤矿主要的抽放方式有：高位裂隙抽放，本煤层抽放，上隅角埋管抽放，区域预抽，边抽边掘等。
由于抽放管路长，钻孔布臵多，所以瓦斯管路的积水较大，煤渣较多，传统的放水方式主要是停泵放水和人工放水器放水。
停泵放水时，需要关停瓦斯抽放泵，造成抽放系统暂停，严重情况会导致瓦斯超限。
使用人工放水器不但增强了工人的劳动强度，同时，由于抽放系统过于庞大，人工放水也不能及时地对同一放水器进行放水，所以放水量极为有限。
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水环 式 真 空 泵 。地 面 瓦 斯 抽 采 泵 站 由 ２条
＋ ０ ｍ 主 管路 从风 井延 伸至 矿井 南 北 翼 采 区 ， ５０ ｍ 通 过 支 管路 进 入 各 抽 采 巷 道 ， 成 矿 井 瓦 斯 抽 采 系 形 统， 与之 配套 的 为一座 低浓 瓦斯 发 电厂 。
２ 自动放 水 系统 的设计及应用
较近 ， 仍然需要对上覆 ７ 煤进行 区域预抽 ， 根据瓦 斯治理需要 ， 北翼 ８ 煤底板抽放巷道布置在 ８煤层
下 １ ２ ｍ层 位 中 ， 抽 巷 内需 要 施 工 穿 层 钻 孔 ５～ ０ 底
增加管路 的重量 ， 容易造成抽采管路落架、 脱节等 安全事故 ； 不能有效 的解决抽采 管路积水问题 ， 导 致抽采系统不稳定 ， 影响瓦斯抽 采效果 、 煤层 消突
放水器放水不及时、 材料 与人工投入 多、 劳动强度 高、 管理难度大及 自 动放水 器成本 高、 寿命短等问题 ， 为 突 出矿 井 瓦斯 抽 采工程 积 累了宝贵 经验 。
关 键词 ： 采 管路 ； 抽 自动放 水 ； 瓦斯 ； 负压 中图分 类 号 ：Ｄ １ Ｔ ７２ 安 徽 卧龙 湖煤矿 位 于安徽 省 濉溪 县铁 佛镇 、 岳 均 布置在 ８煤 底 板 ， 工 钻孔 多 、 施 出水量 大 、 安装 人 工放 水 器较 多 ， 抽采 管路 在很 短 的时 间 内积 存 大量 水， 造成 抽采 系 统 流 量 非 常不 稳 定 ， 响抽 采 效 果 影 及地 面 电厂 正 常 运 转 。在 管 路 低 洼 处均 需 安 装 人
层、 ６煤层均为突出煤层。北翼采 区为多煤层联合 开采 ， 主采 ６７ ８煤层 ， 、、 三层煤层平均间距在 １ｍ ０ 左右。
矿 井 建有 一套 地面 永久 瓦 斯 抽 采 系统 ， 括 ２ 包 台山东 淄博 生 产 的 ２ Ｅ ６ （５ ｍ ／ ｎ 水 环式 Ｂ Ｃ一 ２ ３５ ｍｉ） 真 空泵 ， 扬 州 生 产 的 ２ Ｅ 一７ （ ５ ｍ ／ ｉ） ２台 ＢＹ ２ ５ ０ ｍｎ
路 ， 成 抽采 系统 不稳 定 ， 造 流量 波动 大 。
矿 井 北一 采 区 ８ ０ 、 １２工 作 面 上 覆 ７ ６煤 １ １８０ 、 层受 火 成 岩侵 蚀不具 备 开采条 件 ， 由于煤层 层 间距
（） ３ 需要专人负责放水工作， 需要人员比 较多。
（ ）放 水路 线 长 、 ４ 出水量 大 、 劳动 强度 高 。 （ ）因人工 放 水 ， 常 出现 放 水 不 及 时 ， 水 ５ 经 积
工过程中需要穿过砂岩、 火成岩等岩层 ， 砂岩裂隙 水和火成岩裂隙水便会顺钻孔进入抽采管路 ， 至管
路 低 洼处 聚集 ， 而堵 塞管 路 。 从 矿 井 北一 采 区抽 采 系统 中积 水 点 主要 集 中在
一
区段 、 区段 、 区段 ８煤底 抽巷 。这 三 条巷 道 二 四
第 ３期
集境 内， 东距百善煤矿约 １ ｋ 北以省界与河南省 ５ ｍ， 永城县毗邻 ， 南北 长约 ８— ｋ 东西 宽 约 ３ ５— ９ ｍ， ．
４ ｍ， ｋ 面积 约 ２ ｋ ８ｉ 。 ｎ
卧龙湖煤矿属煤与瓦斯突出矿井 ， 建井至今已
发生 突 出 ３次 ， 矿井 可采煤 层 ｌ 层 、 层 、 Ｏ煤 ８煤 ７煤
成 岩 时 ， 层 裂 隙水顺 着钻 孔进 入抽 采 管路 ， 成抽 采 管路 积 水 ， 致抽 采 系统 不稳 定 ， 响抽 采 效 果 、 岩 造 导 影 煤
层 消 突效 果及 地 面 瓦斯 利 用 。论 述 了高 负压 瓦斯抽 采 管路 自动 放 水 系统 的设 计 及 应 用 ， 同时解 决 了人 工
２ １ 人工 放水 存在 的问题 ．
１ 矿井 抽采系统放水概况
井下 南 、 北翼 抽 采 系 统 中 ， 以北 翼 抽 采 管 路 积
水最 为 严重 ， 系统 影响 最大 。 对
（ ）安装 人 工 放 水 器较 多 ， 常维 护 、 料 消 １ 经 材
耗大。
（ ）人工放水后空气通过放水器进入抽采管 ２
术
第３ ９卷 第 ３期
煤 矿高负压瓦斯抽 采管路 自动放水设计 及应 用
．
陆南南 ， 刘延 俊 ， 玉峰 ， 先 凯 ， 孙 赵 谭 翔 ， 刘 义
（ 皖北煤 电集 团卧龙湖煤矿 ， 安徽 淮北 ２５１ ） ３ １ ０ ３
摘
要： 卧龙 湖煤矿 属 煤 与 瓦斯 突 出矿 井 ， 层 瓦斯 压 力和含 量 高 ， 工大 量 的 穿层 钻 孔 在 穿透 砂 岩 及 火 煤 施
效果 及 地 面 电厂正 常运 转 。 针 对 人工 放水 的存在 的 问题 较 多 ， 为有效 解决 抽 采管 路 积水 和减 少 人员放 水投 入等 问题 ， 定 对 制 抽 采 管路 自动放水 技 术进行 攻关 ， 决 抽采 管路 积 解
水对 抽采 效 果 的影 响 。
预抽 ７煤和 ８煤层瓦斯 ， 钻孔在穿过 ８煤、 ７煤施
工放水器并每班安专人负责放水工作。 （ ）一 区段 ８煤 底 抽 巷 抽 采 管路 共 设 置 ２个 １
人工 放 水器 相距 ９ ０ 每 ２ １ ｍ； ｈ人 工 放 水 一 次 ， 量 水 为 １６ ｍ ， 员往 返放 水一 次需 要行 走 １８０ ．１ 人 ２ ｍ。 （ ）二 区段 ８煤 底 抽 巷 抽 采 管路 共 设 置 ３个 ２ 人 工放 水器 相距 ８０ 每 １ ６ ｍ， ｈ人 工放 水 一 次 ， 量 水 为 １２ ｍ ； 员往 返放 水一 次需 要行 走 １７０ ．５ 人 ２ ｍ。 （ ）四 区段 ８煤底 抽 巷 在 三 岔 门 口设 置一 个 ３ 人工 放 水器 ， １ 每 ｈ人工 放 水一次 ， 量为 ０４ ｍ 。 水 ．９
陆南 南 ， ： 等 煤矿 高负压瓦斯抽采管 路 自动放 水设计 及应用