自动放水器在瓦斯抽放系统中应用和改造

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1、自动放水器在瓦斯抽放系统中应用和改造　　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及工作原理，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：TD71文献标识码：A7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

2、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，钻场钻孔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

3、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。一、自动放水器主要结构及工作原理（一）自动放水器主要结构自动放水器主要结构包括：（1）进水管；（2）上行闸门；（3）蓄水器；（4）滤水器；（5）启闭器；（6）圆形橡胶片；（7）放水管；（8）放渣管；（9）下行闸门。（见图1）（二）自动放水器工作原理7为保证自动放水器工作效果，一般选择在地面泵站到井下钻场的上山管路起坡附近安置自动放水器。在正常抽放作业时，需要关闭下行闸门，开启上行闸门，在大气压力等作用下，启闭器中圆形橡胶片关闭放水管口，当

4、系统内气压与蓄水箱内进出口的水压差之和大于外界大气压时，在水压力作用下，积水顶开启闭器中圆形橡胶片，放水管打开，积水自动流出蓄水箱外；当系统内气压与蓄水箱内进出口水压差之和小于外界大气压时，圆形橡胶片在自重、弹力及大气压力作用下，自动返回原本位置，关闭放水管，通过这种方式，实现抽放管路中积水自动排放。自动放水器中的过滤器主要是由滤网与带孔钢板所组成，对积水进行过滤。在自动放水器使用一段时间后，抽放管路中锈蚀废渣及积水中煤岩层残渣会在蓄水箱一侧堆积，为保证自动放水器排水效果，需要及时进行清理工作；

5、在进行排渣操作时，需要关闭上行闸门，开启下行闸门，通过放渣管将残余物排出蓄水箱。为防止外界空气进入到瓦斯抽放系统之中，需要在初次使用自动放水器或清理残渣后，在蓄水箱中预存约半箱水量。当前，自动放水器获得了较大发展，出现了利用浮力结合磁力改变放水器内部空间压力状态来实现自动排水的自动放水器，还有在启闭器处采用橡胶球封闭放水管口的方法，在实际应用中也取得了较好的效果。二、自动放水器应用效果分析使用自动放水器，获得了较好的效果，主要表现在以下三个方面：（一）保证了瓦斯抽放系统的抽放效果：使用人工放水，

6、如选择每小时一次，则会因放水时间间隔较长，抽放管路中存在较多积水，缩小有效抽放管路有效截面，导致抽放阻力加大，抽放负压在中途环节被大量消耗，最终影响抽放效果。而在瓦斯抽放系统中应用自动放水器，由自动放水器不定期进行自动排水，可以确保抽放管路通畅，降低抽放阻力，从而增加钻场有效负压，让煤层中游离状态的瓦斯不断进入到钻孔中，随着抽放管路，将大量瓦斯抽到地面，保证了瓦斯抽放效果。7（二）将自动放水器应用于瓦斯抽放系统中，有利于加强瓦斯管理，确保生产安全，进一步提高作业效率。传统抽放系统，不能很好保证瓦

7、斯抽放效果，难以充分发挥效益，在投产后，由于煤层中瓦斯释放程度较低，瓦斯含量超标，加上通风系统无法大量增加，不能确保瓦斯含量在安全氛围内，企业被迫停止开采活动，造成严重经济损失。瓦斯超限，严重威胁着矿井安全生产。将自动放水器应用于瓦斯抽放系统中，确保了瓦斯抽放效果，降低了瓦斯含量及瓦斯超限事故发生率，从而提高了生产效率及质量。（三）将自动放水器应用于瓦斯抽放系统中，节省了人力资源，降低了能耗，获取了良好的经济效益。人工放水时，需要安排工作人员每小时进行放水作业，管理不便，且容易导致外界空气进入抽

8、放管路，降低系统负压，影响抽放效果。而应用自动放水器，只需要每周安排一人检修即可，抽放效果较好。三、自动放水器改造及应用效果在矿井作业活动中，自动放水器在一般情况下可以满足生产作业的要求，但仍存在着放水速度较慢、抽放管路中残存积水的问题，为更好的确保放水效果及抽放效果，我们提出对自动放水器进行改造，并应用于实践之中。（一）自动放水器改造方法一7根据自动放水器工作原理，安装与抽放管路相平行的积水管，组合安装多个自动放水器，增加自动放水速度及效率，保证抽放效果。如在矿井作业活动中，管路内存水较多，使