专利名称：瓦斯抽采系统的耦合装置及瓦斯抽采系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及瓦斯抽采技术，尤指一种瓦斯抽采系统的耦合装置及瓦斯抽采系统。
背景技术：
在煤矿矿井中，为确保井下安全生产，需要对矿井中的瓦斯进行治理排放，其中抽采瓦斯是瓦斯治理的主要手段。现有的瓦斯抽采系统分为地面永久抽采系统及井下移动抽采系统，地面永久抽采系统中设置有永久抽采泵，井下移动抽采系统中设置有移动抽采泵，分别对瓦斯气体进行抽采。目前，井下移动抽采系统和地面永久抽采系统是独立的，现有的移动抽采系统通常将抽出的瓦斯排往矿井中设置的回风巷道中，从而利用回风巷道将瓦斯排出矿井。但是， 采用回风巷道进行瓦斯排放过程中，如果因停电等原因造成矿井通风系统不稳定，或者移动抽采系统的抽采范围内瓦斯涌出量较大，则矿井中的瓦斯超限，移动抽采系统将抽采到的瓦斯排放到回风巷道中，造成回风巷道中的瓦斯浓度较大，极易出现安全隐患；而且，将抽取的瓦斯排往回风巷道中，抽采的瓦斯得不到利用，造成瓦斯浪费。因此，为解决移动抽采系统中的气体排往回风巷道而存在的问题，现有技术也提出了将移动抽采系统直接并入地面永久抽采系统的方案，即将移动抽采系统抽出的瓦斯排入地面永久抽采系统，从而利用地面永久抽采系统将移动抽采系统抽出的瓦斯可靠排出。但是，将移动抽采系统直接并入地面永久抽采系统时，由于移动抽采系统中设置有气水分离器，气体在进入地面永久抽采系统时容易将气水分离器内的水带入地面永久抽采系统，从而影响抽采效果，并加重地面永久抽采系统中永久抽采泵的负担。
发明内容
本发明提供一种瓦斯抽采系统的耦合装置及瓦斯抽采系统，可克服直接将移动抽采系统并入地面永久抽采系统时，易将水气分离器中的水带入地面永久抽采系统的问题。本发明提供一种瓦斯抽采系统的耦合装置，包括一具有容置空间且两端开口的耦合容器；所述耦合容器的一端开口密封连接有与移动抽采系统连接的第一抽采管，所述耦合容器的另一端开口密封连接有与地面永久抽采系统连接的第二抽采管；所述耦合容器的容置空间的截面积大于所述第一抽采管和第二抽采管的截面积；所述耦合容器上设置有排水口。本发明还提供一种瓦斯抽采系统，包括移动抽采系统和地面永久抽采系统，所述移动抽采系统中设置有气水分离器；所述移动抽采系统与地面永久抽采系统之间通过耦合装置连接；所述耦合装置为采用上述本发明提供的瓦斯抽采系统的耦合装置，所述耦合装置中的第一抽采管与所述气水分离器连接，所述耦合装置中的第二抽采管与所述地面永久抽采系统的管道连接。本发明提供的瓦斯抽采系统的耦合装置及瓦斯抽采系统，通过在移动抽采系统与地面永久抽采系统之间接入耦合装置，可以将从移动抽采系统中排出的气体中的水分分离出来，防止气体从移动抽采系统中的气水分离器中带出的水分进入到地面永久抽采系统中，可有效确保地面永久抽采系统的可靠运行。
图I为本发明实施例中瓦斯抽采系统的整体结构示意图；图2为本发明实施例中瓦斯抽采系统的耦合装置的结构示意图；图3为图I中A处的放大图。附图标记说明 10、移动抽采系统； 20 :地面永久抽采系统；I :稱合装直；101 :稱合各器；102 :第一抽采管；103 :第二抽采管；104:蓄水槽；105:排水口；106:闸阀；107 :垫块；2:防回气装置；201:储水装置；202:篦子；203:进气口；204:出气口；205:进水管；206 :排水除渣管；3 :气水分离器；4 :移动抽采泵；5 电机；6:三通接头；7:第一控制闸阀；8:第二控制闸阀；9:负压表。
具体实施例方式图I为本发明实施例中瓦斯抽采系统的整体结构示意图，如图I所示，瓦斯抽采系统包括移动抽采系统10和地面永久抽采系统20，移动抽采系统10接入到地面永久抽采系统20中。移动抽采系统10中，电机5可带动移动抽采泵4对矿井中的瓦斯进行抽采；同时，为避免移动抽采系统10排出的瓦斯气体中携带有煤尘等污物，在移动抽采泵4的排气口，还连接有气水分离器3，以用于对抽出的瓦斯气体中的煤尘进行分离，使得从气水分离器3排出的瓦斯气体不含有煤尘等污物，可避免煤尘进入到瓦斯的排放管路中，造成管路阻塞。本实施例中，为防止移动抽采系统10中从气水分离器3分离出的瓦斯气体将水分带到地面永久抽采系统20中，移动抽采系统10与地面永久抽采系统20之间连接有耦合装置1，以用于分离瓦斯气体中的水分。具体地，如图I和图2所示，该耦合装置I包括一具有容置空间且两端开口的耦合容器101，该耦合容器101的一端开口密封连接有与移动抽采系统10连接的第一抽采管102，该耦合容器101的另一端开口密封连接有与地面永久抽采系统20连接的第二抽采管103，而且，耦合容器101的容置空间的截面积大于第一抽采管102和第二抽采管103的截面积；同时，在耦合容器101上还设置有排水口 105，用于将所分离的水分通过排水口 105排到耦合装置I之外。本实施例中，从移动抽采系统10排出的瓦斯气体在进入地面永久抽采系统20之前，首先会通过耦合装置1，由于耦合容器101的容置空间的截面积大于第一抽采管102和第二抽米管103的截面积,从移动抽米系统10通过第一抽米管102排入稱合容器101的瓦斯气体，就会由较小的流动空间进入到较大的流动空间，气体流动速度就会在耦合容器101内降低，且气体流动方向会发生紊乱，气体会充分的与耦合容器101的器壁碰触，在气体与耦合容器101的器壁碰触过程中，由于器壁温度较低，就会使得与器壁碰触的瓦斯气体中携带的水分在器壁上形成水滴，从而可将气体中含有的水分在耦合容器101中进行分离。因此，从移动抽采系统10排出的瓦斯气体经过耦合装置I后，其中的水分在耦合装置I内分离，使得进入地面永久抽采系统20的瓦斯 气体没有水分或水分较少。本实施例中，耦合容器101的容置空间可根据移动泵排气量及永久抽采系统抽气量进行调整，适用性强。移动泵排气量及永久抽采系统抽气量越大，所需要的耦合容器101的容置空间就越大，以确保水气分离效果。本实施例中，如图2所示，在耦合容器101内设置有一蓄水槽104，排水口 105可设置在该蓄水槽104上，且在排水口 105处还设置有闸阀106。这样，耦合容器101中分离的水分就会先积蓄在蓄水槽102中，并在水位达到一定位置，可打开闸阀106，以将存储的水通过排水口 105排出来。本实施例中，可选的，为防止蓄水槽104内的水蓄满而不及时排出，可在蓄水槽104上设置自动排水器，自动排水器探测到水位达到一定位置，自动打开闸阀106，将水排出，然后关闭闸阀106。本实施例中，可选用一钢管作为耦合容器101，该钢管的直径要大于第一抽采管102和第二抽采管103的直径，钢管的长度根据排气量进行设计，钢管的一端与第二抽采管103焊接连接，在钢管的内部，靠近另一端的位置设置有垫块107，垫块107可焊接在钢管的内部，该垫块107可用以固定第一抽采管102。本发明实施例提供的瓦斯抽采系统的耦合装置1，能够将气体中的水分进行分离，防止移动抽采系统中的气体将水分带动地面永久抽采系统中。本实施例中，如图I所示，在耦合装置I与所述气水分离器3之间设置防回气装置2，用于防止气体回流。在此处设置防回气装置2是为了防止地面永久抽采系统20停止工作的情况下，第一抽采管102中的气体停止向永久抽采管路中流动，或永久抽采管路中的气压过大，第一抽采管102中的气体返回到移动抽采系统的管路中，若移动抽采系统10的管路中返回的瓦斯气体排往回风巷道中，则会造成回风巷道中的瓦斯气体浓度大，引起安全问题。故在此处设置防回气装置2，可以防止气体回流。具体地，如图3所示，防回气装置2可包括储水装置201，该储水装置201内存储有液体，在储水装置201内，在位于液体的上方设置有篦子202，用于过滤瓦斯气体内的杂物。储水装置201上设置有进气口 203及出气口 204，出气口 204连接第一抽采管102，进气口203连接移动抽采系统的排气管，且排气管伸入到液体内部。本实施例中，移动抽采系统10中排出的气体从进气口 203进入到储水装置201中，储水装置201中的液体一般选用水作为介质，瓦斯气体不溶于水，从出气口 204进入到第一抽采管102中，若地面永久抽采系统20停止工作，第一抽采管102中的气体不会通过储水装置201中的水再回到进气口 203，而从进气口 203返回到移动抽采系统10的管路中，因此防回气装置2起到了防止气体回流的作用。本实施例中，在储水装置201的底部还设置有进水管205和排水除渣管206，并分别设置有闸阀，排水除渣管206用于将储水装置201中的污水和煤尘煤渣排除掉，进水管205用于更换新水。本实施例中，如图I所示，在气水分离器3与防回气装置2之间设置有三通接头6，三通接头6的第一端连接的管路与移动抽采系统10中的气水分离器3连接，三通接头6的第二端连接的管路与防回气装置2连接，即第二端连接的管路通往地面永久抽采系统20中，且第二端设置有第一控制闸阀7。三通接头6的第三端连接的管路设置在回风巷道内，且第三端设置有第二控制闸阀8。第一控制闸阀7和第二控制闸阀8用于控制气体流量。本实施例中，在接入地面永久抽采系统的第二抽采管103上设置有负压表9，负压表9可明确表示出管路中的气体负压的大小以及负压是否稳定，可根据负压表9 的大小及稳定性来调节第一控制闸阀7的流量，还可以根据负压表9来确定是否可以把气体排往回风巷道中。本发明提供的瓦斯抽采系统，通过在移动抽采系统10与地面永久抽采系统20之间接入耦合装置1，可以将气体中的水分分离出来，防止气体从气水分离器3中带出的水分进入到地面永久抽采系统20中。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种瓦斯抽采系统的耦合装置，其特征在于，包括一具有容置空间且两端开口的耦合容器； 所述耦合容器的一端开口密封连接有与移动抽采系统连接的第一抽采管，所述耦合容器的另一端开口密封连接有与地面永久抽采系统连接的第二抽采管； 所述耦合容器的容置空间的截面积大于所述第一抽采管和第二抽采管的截面积； 所述耦合容器上设置有排水口。
2.根据权利要求I所述的瓦斯抽采系统的耦合装置，其特征在于，所述耦合容器内设置有一蓄水槽，所述排水口设置在所述蓄水槽处。
3.根据权利要求I所述的瓦斯抽采系统的耦合装置，其特征在于，所述排水口处设置有闸阀。
4.根据权利要求1-3任一项所述的瓦斯抽采系统的耦合装置，其特征在于，所述耦合容器为一钢管。
5.根据权利要求4所述的瓦斯抽采系统的耦合装置，其特征在于，所述钢管的一端与所述第二抽采管焊接连接，所述钢管的内部，靠近另一端的位置设置有垫块，所述垫块用以固定所述第一抽采管。
6.一种瓦斯抽采系统，其特征在于，包括移动抽采系统和地面永久抽采系统，所述移动抽采系统中设置有气水分离器； 所述移动抽采系统与所述地面永久抽采系统之间通过耦合装置连接； 所述耦合装置为采用权利要求1-5中任一项所述的瓦斯抽采系统的耦合装置，所述耦合装置中的第一抽采管与所述气水分离器连接，所述耦合装置中的第二抽采管与所述地面永久抽采系统的管道连接。
7.根据权利要求6所述的瓦斯抽采系统，其特征在于，所述耦合装置与所述气水分离器之间设置有防止气体回流的防回气装置。
8.根据权利要求7所述的瓦斯抽采系统，其特征在于，所述防回气装置包括储水装置，所述储水装置内存储有液体，所述储水装置内，在位于所述液体的上方设置有过滤杂物的篦子； 所述储水装置上设置有进气口及出气口，所述出气口连接所述第一抽采管，所述进气口连接所述移动抽采系统的排气管，且所述排气管伸入到所述液体内部。
9.根据权利要求7或8所述的瓦斯抽采系统，其特征在于，所述气水分离器与所述防回气装置之间设置有三通接头； 所述三通接头的第一端连接的管路与所述移动抽采系统中的气水分离器连接； 所述三通接头的第二端连接的管路与所述防回气装置连接，且所述三通接头的第二端设置有第一控制闸阀； 所述三通接头的第三端连接的管路设置在回风巷道内，且所述三通接头的第三端设置有第二控制闸阀。
10.根据权利要求6所述的瓦斯抽采系统，其特征在于，在所述第二抽采管上设置有负压表。
全文摘要
本发明提供一种瓦斯抽采系统的耦合装置及瓦斯抽采系统，瓦斯抽采系统的耦合装置连接在移动抽采系统的气水分离器和地面永久抽采系统之间，其中瓦斯抽采系统的耦合装置，包括一具有容置空间且两端开口的耦合容器；耦合容器的一端开口密封连接有与移动抽采系统连接的第一抽采管，耦合容器的另一端开口密封连接有与地面永久抽采系统连接的第二抽采管；而且耦合容器的容置空间的截面积大于第一抽采管和第二抽采管的截面积；在耦合容器上设置有排水口用于排出耦合容器中分离出的水。通过在移动抽采系统和地面永久抽采系统之间连接有耦合装置，将移动抽采系统中排出的气体中的水分分离，防止移动抽采系统中的气体将水分带到地面永久抽采系统中。
文档编号E21F7/00GK102839986SQ201210347140
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者张纯如, 冯震, 邹学彦, 刘吉祥, 郭忠凯, 罗慧琳 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司