浅谈自动放水器工作原理改进与应用MicrosoftWord文

1、放水器在瓦斯抽放系统中的应用矿井瓦斯抽采中，抽采钻孔及管路积水一直是难题，直接影响瓦斯抽采效果。 积水主要是由于煤层自然含水，湿式打钻残留水以及气流冷凝水通过抽放钻孔随 着负压进入抽采管路中，既增加抽采管路阻力，乂降低抽采负压，甚至堵塞抽放 管路,严重彩响抽放效果。因此，定期及时排放抽放管路屮的积水极为重要。所以 需要安装放水装置，即放水器。自2013年华烽建立瓦斯抽放系统以来，放水问题一直是影响抽放系统的一大 难题，然而我们实验过多种类型的放水器，在长期实践屮不断总结与改进，由自 行研究口行加工的人工手动放水器到负压自动放水器，再到全负压口动放水器, 通过实践与应用发现以上放水器述存在很多不

2、足与弊端；针对以上放水器存在的 问题，我们把负压放水器与全负压放水器进行结合提出了新的改进方案，并与厂 家联系加工了改进后的全负压放水器，在4204抽采系统中使用取得了良好的效 果；以下是各代放水器的类型与应用成果：一、人工手动放水器：其结构如图所示与抽放管连接 r球阀与抽放 管连接人工放水器结构简单，安装方便，并且使用可靠，成本低廉，但是它也冇很大 的缺点。人工放水器需要定期安排专人放水，每小班放1次，由于放水间隔时间 长，管路中难免积存犬量的水，使管路有效截面缩小，沿程阻力增加，抽放负 压大量消耗在屮途环节。但在现场发现人工放水器已难以顾及：抽采队每天安排 两名放水工人，对严重水堵地段进行

3、监控和放水作业，但因人员少及影响地段过 多，对严重水堵状况既放不及也查不及。使用人工放水器时,每小班需安排12 名放水工放水，每年需用工1180个左右，且管理不便，放水闸门频繁开关,导致外 空气进入管路，降低系统负压，影响抽放效果。二、负压放水器：其结构如图所示_325、侧向导杆6、托板7、中心导杆8、浮筒9、放水阀cwg-fy负压自动放水器鹤壁市华诚机械制造有限公司岑天顺 139392113621、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 处于关闭状态此吋瓦斯管路的水可通过进水管流进

4、放水器。随着桶内积水的增多, 待水位上升到足以足以浮起浮漂时，浮漂将随着水位的上升而沿其导杆逐渐上升。 当浮漂碰到托盘冃浮力大丁浮漂与导向杆的总重力时，浮漂将和托盘及导向杆一 同随水位上升。当升至一定高度时，托盘的磁铁与放水器盖下面的磁铁突然吸合, 此时托盘上的密封胶板将负压平衡管堵死，侧向导向杆把通大气阀顶开。由于桶 内与大气相通，进水阀即关闭。由于空气进入放水器使桶内外压力相等，在积水 的静水压力作用下，放水阀被打开，开始放水。放水速度取决于桶内液面高度和 放水管直径大小。随着水的不断流出，浮漂和导向杆徐徐下降，这时托盘在磁力 与负压作用下仍固定在桶盖下面不动。当水位继续卜降，浮力减小，待

5、磁力与负 压作用之和小于浮漂、托盘和导向杆重力时，托盘与导向杆即被拉下，致使负压 平衡管开启，放水器重新与瓦斯管路相通，通大气阀与放水阀在大气作用下关闭, 浮漂与托盘的位置乂处于初始状态。如此周而复始，即可实现自动放水。2、应用效果及缺陷：系统状况明显好转。人工放水时，每小班放1次，由于放水间隔时间长，管路 中难免积存人量的水，使管路冇效截面缩小，沿程阻力增加,抽放负压大量消耗在 屮途环节。使用自动放水器后，系统屮各放水器不定期自动向外放水，管路畅通, 因而阻力小，钻场有效负压增大，煤层中的游离瓦斯顺利进入钻孔中，由于钻孔附 近煤层中瓦斯压力降低，吸附瓦斯很快转变为游离瓦斯。同时临近高压区瓦斯

6、向 低压区运动，钻孔抽放半径口然增大。大量瓦斯抽到地面，实现了抽放系统的根本 好转。此种负压自动放水器缺点很多，其安装吋必须摆在平坦的位置，否则导杆无法 顶开阀门，无法形成放水条件，没有排渣装置，这就导致煤屑杂质进入滑筒，增 加滑筒与屮心导杆的摩擦，其至会卡死滑筒，影响放水器的可靠性，因此必须及 时定期检修，对矿工水平要求较高；易于堵塞，且排除堵塞物不方便。三、全负压放水器：结构如图所示：61、进水管2放水阀3、筒体4、大气过滤阀5、透明胶管6、透明盖板7、浮了1、全负压自动放水器的原理：放水器的进水管与瓦斯管路连通，起初，浮筒与托盘均处于最低位置，负压平衡管 与进水管共用一根管路，闸阀开启后

7、，在瓦斯管路的负压作用下，大气阀与岀水阀 均处丁关闭状态，此时瓦斯管路的水可通过进水管流进放水器。随着桶内积水的 增多，待水位上升到足以浮起浮漂时，浮漂将随着水位的上升而沿其导杆逐渐上 升。当浮漂碰到托盘且浮力大于浮漂与导向杆的总重力吋，浮漂将和托盘及导向 杆一同随水位上升。当升至一定高度时，负压平衡管与进水阀关闭，此时侧向导 向杆把通大气阀顶开。由于桶内与大气相通，进水阀即关闭。由丁空气进入放水 器使桶内外压力相等，在积水的静水压力作用f,放水阀被打开，开始放水。放 水速度取决于桶内液面高度和放水管直径人小。随着水的不断流出，浮力减小, 托盘和导向杆在自重力的情况下，托盘与导向杆即被拉下，致

8、使负压平衡管开启， 放水器重新与瓦斯管路相通，通大气阀与放水阀在大气作用下关闭，浮漂与托盘 的位置又处丁初始状态。如此周而复始，即可实现自动放水。2、全负压口动放水器的缺点: 全负压自动放水器进水管容易被水封住，进水管（负压平衡管）负压无法与筒体 相通，使进水管（负压平衡管）负压与放水器筒体内负压处于不平衡状态，放水 孔挡板被吸住，放不出水，严重影响抽放效果。全负压自动放水器的改进通过以上三种放水器在实际屮使用情况，发现现有放水器存在很多问题，所以改 进和创新现有放水器是很有必要的。经过长时间的使用发现了放水器的不少弊端, 针对负压放水器与全负压放水器在我矿的实际使用情况，我部门组织人员精心分

9、 析，认真研究，发现改进放水器工作原理能提高放水效果。并与厂家联系提出改 进方案，具体方案如下：1、结合负压放水器与全负压放水器的优点，改进全负压放水器结构装置， 在全负压放水器的基础上，进水管上焊接一根6分钢管，在钢管内接入一根透明 胶管与放水器筒体连通，并在透明管上套一个橡胶塞，切断负压平衡管与放水器 进水管通道，改变放水器负压通道；工作时，打开负压平衡管上阀门，放水器正 常工作。曲于增加了放水器桶内负压，大大提高了放水器进水速度，使放水器达 到最佳工作状态。负压越大，抽力越大，进水速度越快，放水效果就越好。2、根据井下抽采钻孔的布置方式和改进后放水器的放水能力，以及改进后 放水器述存在的

10、弊端（抽放管路屮的水和杂质进入放水器后，负压平衡管以及通 大气管阀门进入杂质，会造成放水器装置密封差，影响放水效果）。我们改进抽 采工艺，采用钻场布置钻孔，并利用一个集水箱进行集中放水，集水箱既是存水 装置，又是沉淀杂物的装置，这样就解决了杂物进入放水器，有效地改进放水器 放水效果，并口很大程度地减少了放水器的数量。3、我们经过长期的观测与现场的实践发现全负压放水器，在瓦斯管路安装 离地面不高的情况卜，即当积水箱放水口低于放水器进水口时，在积水箱的上部 或者在瓦斯管路的顶部接一根4分软管与放水器的负压平衡管连接，增加放水器 筒体内的负压，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 高于放水器进水口时，可以关闭负压平衡管上阀门，放水器可以正常工作。 改进方案结构如图及连接方法：负压平衡管外先11橡皮赛负压平衡管1、全负压自动放水器2、2寸连接软管3、2寸管节4、2寸球阀5、2寸管节6、集水箱7、抽放管路8、4分管节9、抽放负压6分软管10.球阀组件 11、浮子hcwf- ii -00码壁市华诚机械制造逬限公司 原鹤壁市东方通川机械制造仃限厶全负压自动推盜放楠压力i.iiiji主产h期：equki