井下瓦斯抽采管简易自动放水方法与流程

本发明涉及煤矿井下瓦斯抽采领域，特别是一种井下瓦斯抽采管简易自动放水方法。

背景技术：

在煤矿瓦斯抽采过程中，由于一些煤层含水量大，在负压的作用下，煤层中的水进入瓦斯抽采管路，导致瓦斯抽采管路的有效截面积缩小，降低了瓦斯抽采效率；为排除管路积水问题，必须每隔一定距离安装一组放水装置；目前使用的负压放水器主要包括自动放水装置和人工放水装置，主要存在以下问题：水中携带的颗粒性杂物粘在阀座或阀芯上，损坏阀门，影响整个系统的运转；人工放水装置，很难做到及时放水，效率低等；自动放水装置结构复杂、成本高、放水效果差等问题；因此，研制一种简单、可靠、高效井下瓦斯抽采管简易自动放水方法势在必行。

技术实现要素：

针对以上情况，为解决现有技术之缺陷，本发明提供一种井下瓦斯抽采管简易自动放水方法，以避免传统放水方法排水系统复杂和故障率高的缺陷，提高自动放水装置的排水效率。

本发明解决的技术方案是，包括u集水管路、沉淀箱、集水箱、自动放水装置、钢珠、托盘、弹簧、喉箍、u型三通、观察窗。

本发明与现有技术比较具有的优点。

1、本发明采用u型集水管路，u型管的起到缓冲作用，可以使通过的瓦斯抽采管内流进来的水中携带的杂质得到充分的沉淀。

2、本发明沉淀箱安装在u型集水管路的最低点，其优点在于能有效防止u型管最低点处沉淀物将管路堵塞，且沉淀箱为圆台体上端直径大，下端直径小，在其下部留有排渣口，并且排渣口伸到外箱体的外侧，通过螺栓连接。以方便井下作业人员方便排渣，做到系统的连续排水，排渣方便快捷，增大工作效率。

3、本发明的观察窗使用的是透明有机玻璃材质，可以随时观察沉淀箱内的情况。

4、本发明采用钢珠密封，钢珠直径略大于进水口直径，在在钢珠与装置进水口之间焊接有一个直径与钢珠直径相同的半球形壳，使钢珠将进水口密封良好，弹簧处于压缩状态，使钢珠与进水口紧密结合，起到良好的密封效果。

5、本发明的装置都是通过喉箍或螺纹连接，装置结构简易，组装简单方便，且密封性好。

综上所述本发明新型结构简单、灵敏度高、安全可靠、方便安装，成功的解决了传统放水装置放水效率低和杂物损坏阀门的情况，是井下瓦斯抽采管简易自动放水方法的创新。

附图说明

图1本发明使用状态结构图。

图2本发明正视图。

图3本发明自动放水装置剖面图。

图4本发明喉箍和管卡立体图。

图5本发明阀门和u型三通立体图。

图6本发明沉淀箱零部件立体图。

图7本发明集水箱零部件立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

第一步，将u型集水管路1的一端与焊接在外箱内的卡头28连接，并通过喉箍32将两者固定，并且此卡头28的外端与阀门20通过螺纹连接；然后并通过喉箍3或33将u型集水管路1与u型三通4和阀门9连接在一起，并用管卡2将u型管路1固定在外箱内21。

第二步，组装沉淀箱24，将圆形上盖5与圆台形主箱体7通过螺纹拧在一起，并通过焊接在圆形上盖5上端的不锈钢钢管35与u型三通4连接，两者通过螺纹连接；然后用螺栓27将沉淀箱24固定在外箱内21，最后用螺栓8将沉淀箱的排渣口密封。

第三步，组装集水箱25，将上盖10与主箱体11通过螺纹连接在一起，并将上盖上的进水口外侧的不锈钢管36通过螺纹与阀门9连接起来。

第四步，组装自动放水装置26，将不锈钢钢珠16、平衡托盘19、弹簧18一次放入装置主体12内，然后将装置主体12与装置下端密封盖13通过螺纹拧在一起。然后将自动放水装置进水口外侧的不锈钢钢管38通过螺纹与集水箱25底部出水口37连接在一起。然后将外接排水管15一端与自动放水装置26的出水口39连接，另一端与焊接在外箱内的卡头29连接，并通过喉箍34固定。

第五步，将外箱侧门与外箱21通过螺栓密封，最后将阀门9与瓦斯抽采总管30连接在一起。

结合图1-7，本发明包括：u集水管路、沉淀箱、集水箱、自动放水装置、钢珠、托盘、弹簧、喉箍、u型三通；所述的一种井下瓦斯抽采管路中自动放水装置，其特征在于，所述的u型集水管路1为黑色钢丝橡胶管，直径为40mm，壁厚2mm，并通过管卡2将u型管路1固定外箱21上。

所述的一种井下瓦斯抽采管简易自动放水方法，其特征在于，所述的u型三通4与u型管路1通过喉箍3将两者连接在一起，另一端通过螺纹与沉淀箱24相连。u型三通外直径为38mm，内直径为36mm，壁厚为2mm。

所述的一种井下瓦斯抽采管简易自动放水方法，其特征在于，所述的喉箍3、喉箍32、喉箍33或喉箍34的最大内直径为45mm，通过调节喉箍上的螺栓22，使管路与相应配套的零部件紧密连接。

所述的一种井下瓦斯抽采管简易自动放水方法，其特征在于，所述的沉淀箱24包括：圆形上盖5外直径为420mm，内直径为400mm，设有内螺纹，螺纹高50mm，下部圆台形主箱体7高600mm，上直径为400mm，下直径为300mm，壁厚20mm，并且在其上端设置外螺纹，螺纹高50mm，尺寸和圆形上盖5的内螺纹吻合，并通过螺栓27将沉淀箱24固定在外箱21的底部，在沉淀箱24的底部留有排渣口，并且排渣口伸到外箱体21的外侧，由螺栓8将其密封，螺纹直径为200mm，总长60mm六棱柱段厚15mm。

所述的一种井下瓦斯抽采管简易自动放水方法，其特征在于，所述的观察窗6是透明的，可方便观察沉淀箱24体内部的情况，以及时排渣。

所述的一种井下瓦斯抽采管简易自动放水方法，其特征在于，所述的集水箱25由上下两部分构成，上部为上盖10，其为直径为220mm，内直径为215mm，设置有内螺纹，螺纹高40mm，下部为主箱体11外直径为225mm，内直径215mm，壁厚为5mm，在其上端有外螺纹，螺纹高40mm，尺寸和上盖10内螺纹吻合，在集水箱25的底部挖出一个直径为60mm的出水口，在出水口的外侧有一个内直径为60mm，壁厚为5mm的不锈钢钢管37与其焊接在一起。钢管37长度为80mm，在钢筒37的下端口设置有内螺纹，螺纹高50mm，用管卡14将集水箱25固定。

所述的一种井下瓦斯抽采管简易自动放水方法，其特征在于，所述的不锈钢钢珠16、平衡托盘19、弹簧18一次放入装置主体12内，钢珠16直径为52mm，其直径大于装置进水口的直径。

为了提高密封效果，在钢珠16与装置上部进水口接触部分焊接有有一个直径为52mm的半球壳体17其上端开口，使钢珠（16）与进水口能够密封良好。平衡托盘19直径为100mm，等于装置主体的内直径，并在其表面有多个小孔以方便向下漏水，在平衡托盘19的中心挖有曲面半径为50mm的球形凹槽；弹簧18外直径为100mm，长100mm，直径与装置主体12内径相等，弹簧18处于压缩状态，使钢珠16与半球壳体17紧密结合；装置主体12外直径为105mm，内直径为100mm，壁厚5mm，高120mm，在其顶端留有直径为55mm的进水口，并在外侧有一段外直径为60mm，内直径为55mm的不锈钢圆筒38与其焊接在一起，圆筒长为50mm，并设置有外螺纹，尺寸与集水箱25底部的钢筒37内螺纹相吻合，在上部装置主体12的下端设置有外螺纹；装置下端密封盖13其外直径为110mm，内直径为105mm，设置有内螺纹，螺纹高30mm，尺寸与上部装置主体12下端的外螺纹吻合。

本发明的工作原理是：当瓦斯负压抽采时，伴随的一些水会通过抽采软管31流进u型集水管路1，由于u型管的缓冲作用，使水中携带的杂质充分沉淀进入沉淀箱24。随着水的增多，得到充分净化的水会进入集水箱25内，当集水箱25内的水位达到一定的高度时，在水的重力作用下，钢珠16与半球体密封壳17分离，集水箱25内的水自动流出，通过外接排水管15排到水沟内；当水位下降到一定高度时，由于钢珠16受到弹簧18向上的弹力大于水的重力，这样弹簧18把钢珠16顶到半球体密封壳17位置，形成密封系统，此时集水箱25处于蓄水状态；如此反复，起到自动放水的效果；另外可以通过透明的观察窗6随时观察沉淀箱24内杂质的量，如果发现沉淀箱24内沉淀杂物较多，可通过关闭阀门20，拧下沉淀箱下部的螺栓8将沉淀物放出，可以有效的避免管道堵塞影响瓦斯抽采的情况，明显加大了瓦斯抽采的效率。

本发明结构新颖，结构简单，有效解决了杂物粘在阀座或阀芯上，使阀门关闭不严，影响整个系统的运转的问题；进而从根本上解决由排水效率低，使得个别低洼处积水速度超过放水速度，引起管路堵塞的难题，是瓦斯抽采管路中自动放水装置上的一种创新，具有显著的使用价值和经济效益。