幾種抽放管路放水器在抽放礦井中的應用

2022-10-05 10:00:02 字數 1971 閱讀 9849

馬春玉、陳回平

(鐵法煤業集團公司曉明礦,遼寧鐵嶺 )

摘要:本文為高瓦斯礦井抽放解決了管路放水問題提供了依據,闡述了每各種放水裝置適用條件。

關鍵詞:放水器;瓦斯礦井;應用;

高瓦斯礦井進行抽放是解決瓦斯問題最有效的方法,但抽放管路放水也是乙個不可忽視的問題。由於井下採場抽放多採用鑽孔法,鑽孔圍岩含水,在負壓作用下流入抽放管路匯聚在較低處;再有移動幫浦排出的氣體溫度都比較高,並帶有大量的水蒸氣,隨著溫度的降低又會凝聚成水,積聚在較低處,如不及時放出都會直接影抽放效果和抽放量。現自動放水器成型的產品很少,且效果不好,幾年來,我們研製了幾種正壓放水器,利用井下現場條件研究使用了幾種負壓放水器,收到了較好的效果。

4.1.1 全自動機械間斷式正壓抽放管路放水器

4.1.1.1 儀器組成(如圖一)

圖一全自動機械間斷式正壓抽放管路放水器原理圖

1、氣水分離器;2、放水器外殼;3、進水管;4、回氣管;5、磁鐵;6、浮漂;7、連桿;8、單向閥;9、出水管

4.1.1.2 儀器原理

放水器在使用時,由於單向閥的作用,使放水器內外隔開,管路中的水流入氣水分離器,再通過出水口和高壓膠管流進放水器,放水器內的氣體由出氣口通過另一條高壓膠管回到氣水分離器,進入抽放管路。隨著放水器內的水量的增加,液面不斷上公升,在浮力作用下使浮漂上公升。當浮漂上公升到一定高度,帶動連桿和單向閥芯上公升,連桿上部接近磁鐵,被磁鐵吸住,同時使單向閥開啟,放水器內的水通過出水管流入水坑。

隨著水的流出,液面不斷下降,浮漂也同時在下降,但連桿和單向閥芯在磁鐵磁力的作用下,保持原位置不動,單向閥仍處於開啟狀態。當水位降到一定程度,浮漂不隨液面的下降而下降,它的重力與浮力的合力加到連桿上,當浮漂,連桿,閥芯的重力與它們所受浮力及磁鐵磁力的合力方向向下時,浮漂,連桿,閥芯一同下落,單向閥關閉,完成乙個放水過程。放水器周而復始地從復以上的動作,使管路的水間斷地放出,達到自動放水的目的。

4.1.2 全自動機械連續式正壓抽放管路放水器

4.1.2.1 儀器組成(如圖二)

1、氣水分離器外殼;2、浮漂;3、連桿;4、單向閥;5、放水管

圖二全自動機械連續式正壓抽放管路放水器原理圖

4.1.2.2 儀器原理

在放水器內無水時,由於浮漂、連桿和單向閥芯的重力與放水器內的氣體壓力作用下,使單向閥關閉,避免瓦斯氣體洩出。隨著放水器內水的聚集,水位上公升到一定程度,使浮漂帶動連桿和單向閥內橡膠球上公升,單向閥開啟,水流出放水器,水位下降,單向關閉。在此過程中,單向閥開啟程度與放水器內水位達到乙個動態平衡,從而達到自動放水的目的。

除以上兩種外,在正壓管路壓力不大的情況下,多處使用u型管式正壓管路放水器,效果也非常好。

4.1.3 瓦斯抽放管路高負壓自動放水器

4.1.3.1 儀器的組成(如圖九)

1、氣水分離器;2、存貨器;3、存水器;壓力平衡管;5、放水器;6、水封器。

圖三瓦斯抽放管路高負壓自動放水器組成及原理圖

4.1.3.2 原理

放水器在使用前水封器注滿水,在抽放管路負壓作用下吸入洩水鑽孔中的高壓膠管,當水柱達到一定高度與抽放管路中的壓力平衡,始終與抽放管路中的負壓一致,起到水封的作用。抽放鑽孔裡的水和瓦斯氣體,通過回順的抽放管路流至放水器,由於氣水分離器的斷面比抽放管路大許多,且又遇到擋板,流速減小,水和岩石沫在重力作用下落入氣水分離器的底部,岩石沫沉入存貨器,實現了氣水分離。

由於存水器與氣水分離器通過φ25mm高壓膠管相連,實現了壓力平衡,水在重力的作用下流入存水器,氣體則通過平衡管流回氣水分離器,進入抽放管路。存水器中的水流入鑽孔中的高壓膠管,由於高壓膠管中的水柱與抽放管路中的負壓是一致的,水柱不可能再增加,多餘的水流入水封器,並不斷的流入大巷水溝。

說明:該種放水器在n2712、713兩採場使用,由於採場為俯採,我們取消了鑽場的放水器,鑽孔水直接進入回順抽放管路,流入回順口自動放水器,通過放水鑽孔流入入風巷水溝。

除此之外,我們在仰採工作面,利用鑽場與工作面的底板高差來實現自動放水,也收到了較好的效果。

幾種瓦斯抽放管路放水器

在抽放礦井中的應用

曉明礦2023年11月15日

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