瓦斯抽采負壓公式

本文格式為Word版，下載可任意編輯——瓦斯抽采負壓公式放水瓦斯負壓改造

目前市場上的自動負壓放水器很難得志抽采管路放水的要求，西山煤電東曲礦對此舉行創(chuàng)新，研發(fā)了新型瓦斯抽采自動負壓放水器，改善了瓦斯抽采效果，解決了瓦斯超限，實現(xiàn)礦井安好生產(chǎn)。

瓦斯抽采；管路積水；新型裝置；自動負壓放水

礦井瓦斯抽采中，抽采鉆孔及管路積水一向是難題，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采鉆孔隨著負壓進入到抽采管路中的，既增加抽采管路阻力，降低抽采負壓，使管路承受積水的沖擊和重壓，易造成瓦斯泄漏和積聚，對礦井安好生產(chǎn)造成要挾。

1、同類產(chǎn)品現(xiàn)狀

從市場上所添置的自動負壓放水器主要存在的問題有：放水效果差；出水口及放水器內(nèi)部管路輕易被煤渣堵塞；損壞后不易修理；收集水和放水無法同時舉行。

2、技術(shù)創(chuàng)新原理及布局

本實用新型裝置整體為箱式布局，由隔板分隔成上下兩個空腔，上腔頂部開有平衡口，平衡口通過平衡管與下腔相通，上腔上端開有進氣口和出氣口；隔板上開有使上下腔連通的隔離口；下腔底部內(nèi)外觀上固定一根豎直的固定桿，固定桿上套有與其滑動連接的浮球，浮球下端和下腔底部內(nèi)外觀上分別固定有相互合作的磁鐵，浮球上端連接有一塊綜控板，綜控板上外觀固定有平衡桿，平衡桿插入平衡管內(nèi)，平衡桿上端連接一個可密封平衡管并可在平衡管內(nèi)自由滑動的平衡球，綜控板上外觀通過連接桿固定有與隔離口合作的隔離球，綜控板上外觀和隔板下外觀各裝有相互合作的磁鐵；下腔底部開有出水口和排污口，出水口處裝有放水球；為防止放水器堵塞和腐蝕，在進氣進水口上裝有水質(zhì)過濾器；各連接口均采用快速高壓軟管接頭，安裝和去除便當(dāng)，且出水量大，不易堵塞；上腔側(cè)壁上開有觀測窗，可對放水器內(nèi)積水處境舉行查看，可實時察覺問題，盡快修理處理。

自動負壓放水器的進氣口與鉆場收集水裝置的出水口連接，出氣口與抽采管路連接，隔離口和平衡口總是處于一開一閉的狀態(tài)，通過不同水量產(chǎn)生的的浮力變化使浮球上下移動，從而操縱隔離口和平衡口的開閉。當(dāng)水位低時，浮球處于低位，隔離口開啟，平衡口關(guān)閉，上腔的積水流入下腔，放水器處于負壓狀態(tài)，放水球自動將出水口堵住。當(dāng)水位較高時，浮球上升，隔離口被隔離球封閉，平衡口開啟，放水器上腔仍處于負壓狀態(tài)，可以持續(xù)收集積水；下腔處于正壓狀態(tài)，積水依靠自重自動頂開放水球流出放水器。

3、該裝置的工作過程

使用時，自動負壓放水器進氣進水口4與瓦斯抽采管路底部連接，其出氣口5與抽采管路頂部連接。如圖1所示，當(dāng)水位較低時，浮球8處于下腔的底部位置，浮球8下端的磁鐵9與下腔底部對應(yīng)的磁鐵9異性相吸，綜控板10也會隨之下降，綜控板10上固定的隔離球13和平衡球12均下降，平衡口2封閉，隔離口6開啟，上下腔連通，上腔的積水因重力自動流入下腔。放水器處于負壓狀態(tài)，放水球17受負壓吸力作用將出水口15堵住。

如圖2所示，當(dāng)水位上升到確定程度時，浮球8產(chǎn)生的浮力大于浮球8自身的重力和下端磁鐵9的吸力時，浮球8急速上升，綜控板10并隨之上升。當(dāng)上升到確定程度時，綜控板10上端的磁鐵14會與隔板上的磁鐵14異性相吸，此時隔離球13與平衡球12均上升，隔離口6被封閉，平衡口2開啟，放水器上腔處于負壓狀態(tài)，下腔處于正壓狀態(tài)，積水依靠水位勢能會自動頂開放水球17流出放水器，從而進入下一收集水循環(huán)狀態(tài)。如此往復(fù)，連續(xù)將大量積水排出抽采系統(tǒng)。

圖中，1-隔板；2-平衡口；3-平衡管；4-進氣進水口；5-出氣口；6-隔離口；7-固定桿；8-浮球；9-上位磁鐵；10-綜控板；11-平衡桿；12-平衡球；13-隔離球；14-下位磁鐵；15-出水口；16-排污口；17-放水球；18-水質(zhì)過濾器；19-觀測窗；20-Φ25高壓軟管；21-水位；22-上腔；23-下腔。

4、結(jié)語

以前西山煤電集團東曲煤礦采用其它類型放水器時，管道內(nèi)瓦斯抽采純量只能達1.67m3/min，巷道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛雀哌_0.42%，無法得志瓦斯抽采和放水的需求。改用自制新型自動負壓放水器后，管道內(nèi)瓦斯抽采純量達3.52m3/min，巷道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冉抵?.23%，根本解決了抽采鉆場、管路積水難題。

與老技術(shù)相比，該裝置具有以下優(yōu)點：（1）該放水器密封度高、適用范圍廣，能在8kap-60kap的負壓范圍內(nèi)正常使用；（2）采用雙腔布局，能同步舉行