一种采空区瓦斯抽采管道排水装置

1.本实用新型涉及瓦斯抽采设备的技术领域，尤其涉及一种采空区瓦斯抽采管道排水装置。


背景技术：

2.抽采瓦斯不仅是降低开采过程中的瓦斯涌出量、防止瓦斯超限和积聚，预防瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故的重要措施，还可变害为利，作为煤炭伴生的资源加以开发利用。随着国家对煤矿安全工作的重视和投入的逐渐增多，煤矿安全事故逐年减少。矿井瓦斯灾害事故占安全生产事故比重依然很高，防治矿井瓦斯灾害事故是确保矿井安全生产的重中之重。
3.瓦斯抽采是降低煤层瓦斯含量，防止煤矿瓦斯灾害事故，并且对瓦斯进行有效利用的必要手段。而瓦斯抽采系统主要由瓦斯抽采泵站、瓦斯抽采监测系统、瓦斯抽采安全附属装置等组成。在采空区瓦斯抽采以及一些其他的瓦斯抽采的过程当中，由于瓦斯抽采管路当中积水并且在管路较低处聚集，减少了管路截面积，增加了管道的阻力，甚至是使管路完全阻塞从而使抽采系统失效。有些管路往往布置在采空区和其他人员不能进入的空间，人员无法操作；而上述区域也不能有电器存在，所以上述区域的管道排水成为一个难题。
4.现有技术中，采用的管道负压自动放水器的放水量较小，且不能布置在采空区，采空区垮落的矸石会损坏放水器，另外管道负压自动放水器不能被水淹没，淹没就会失效。
5.如图1所示，采用的人工放水器3用两个阀门，平时关闭下部阀门1，打开上部阀门2让积水流入；放水时先关闭上部阀门1，再打开下部阀门2放出积水。人工放水器3不能被水淹没，淹没就无法放水；放出的水位不能高于管道水位。需要人能进入到放水器的位置，人工操作阀门。


技术实现要素：

6.针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种采空区瓦斯抽采管道排水装置，操作方便，可反复排水，抽采工作可以持续，不受地理环境影响。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了一种采空区瓦斯抽采管道排水装置，包括积水箱，预埋在采空区的最低位置处；控制箱，放置在回风巷的高处位置，其通过压风管路和抽放管路与所述积水箱相连；三通阀，位于所述控制箱内，其两端分别与所述压风管路和抽放管路连通，通过旋转所述三通阀，使位于控制箱内的压风管路与抽放管路相通，抽放管路中的积水在重力作用下流向积水箱；通风管，与所述三通阀的第三端连通，通过旋转所述三通阀，使通风管与压风管路相通，使积水箱产生压力并作用在积水表面，使积水通过与积水箱底部相连的排水管路排出。
8.优选的，位于所述积水箱与抽放管路之间连接管路上安装有单向阀，用于使积水只能从抽放管路流向积水箱。
9.优选的，所述排水管路位于所述积水箱底部的一端设有过滤装置。
10.优选的，所述排水管路、压风管路位于抽放管路外，并与抽放管路平行布置。
11.进一步的，所述排水管路上安装有阀门。
12.由上，本实用新型的采空区瓦斯抽采管道排水装置可以在距放水地点采空区较远的位置操作放水，通过通风管向积水箱内通入压力风，并调节合适的压风压力与流量，使积水箱内的水通过排水管路排出，放水量大；积水箱内无电器，不受地形限制，在放置处管道若被水淹没，同样不影响放水效果。
附图说明
13.图1为现有技术中人工放水器的结构示意图；
14.图2为本实用新型的采空区瓦斯抽采管道排水装置收集积水的结构示意图；
15.图3为本实用新型的采空区瓦斯抽采管道排水装置排出积水的结构示意图。
具体实施方式
16.下面参见图2和图3对本实用新型的采空区瓦斯抽采管道排水装置进行详细说明。
17.如2和图3所示，本实用新型的采空区瓦斯抽采管道排水装置包括预埋在采空区的最低位置处的积水箱10、通过压风管路20和抽放管路30与积水箱10相连的控制箱40，其中控制箱40放置在回风巷的较高处位置。
18.控制箱40的内部设有三通阀50，三通阀50的三端分别与压风管路20、抽放管路30和通风管60连通，旋转该三通阀50可使控制箱内的压风管路20与抽放管路30相通或使通风管60与压风管路20相通，当压风管路20与抽放管路30相通时，抽放管路30中的积水在重力作用下流向积水箱10；当通风管60与压风管路20相通时，从通风管60通入压力风使积水箱10产生压力并作用在积水表面，使积水通过与积水箱10底部相连的排水管路70排出。
19.在排水管路70上安装有阀门71，打开阀门71后，积水箱10内的积水在压力的作用下即可通过排水管路70排出。
20.另外，位于积水箱10与抽放管路30之间连接管路上安装有单向阀80，用于使积水只能从抽放管路流向积水箱。
21.为了防止积水箱10内的杂物阻塞排水管路70，排水管路70位于积水箱10底部的一端设有过滤装置90。
22.在使用本实用新型的排水装置时，积水箱10随抽采管路预埋在采空区，位置选取在最低处。控制箱40放置在回风巷位置较高处，分别接抽放管路30、压风管路20：
23.第一步：调节相关阀门，旋转三通阀50，使压风管路20与抽放管路30相通，此时积水箱10的压力与抽采管路(压风管路20与抽放管路30)中压力相平衡，单向阀80开启，管路中积水在重力作用下流向积水箱10，直至装满。
24.第二步：当水放完后，旋转三通阀门50，使压风管路20与通风管60相通，调节合适的压风压力与流量，在积水箱10中产生压力，压力作用在积水表面，使积水通过排水管路70排出。
25.循环以上步骤，即可反复排水，抽采工作可以持续，不受影响。排水管路70、压风管路20可以放在抽放管路30外，平行布置；若管道直径足够，可以将排水管路70、压风管路20放置在抽放管路30内，在控制箱40处再引出来。
26.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种采空区瓦斯抽采管道排水装置，其特征在于，包括：积水箱，预埋在采空区的最低位置处；控制箱，放置在回风巷的高处位置，其通过压风管路和抽放管路与所述积水箱相连；三通阀，位于所述控制箱内，其两端分别与所述压风管路和抽放管路连通，通过旋转所述三通阀，用于使位于控制箱内的压风管路与抽放管路相通，抽放管路中的积水在重力作用下流向积水箱；通风管，与所述三通阀的第三端连通，通过旋转所述三通阀，使通风管与压风管路相通，用于使积水箱产生压力并作用在积水表面，使积水通过与积水箱底部相连的排水管路排出。2.根据权利要求1所述的采空区瓦斯抽采管道排水装置，其特征在于，位于所述积水箱与抽放管路之间连接管路上安装有单向阀，用于使积水只能从抽放管路流向积水箱。3.根据权利要求1所述的采空区瓦斯抽采管道排水装置，其特征在于，所述排水管路位于所述积水箱底部的一端设有过滤装置。4.根据权利要求1所述的采空区瓦斯抽采管道排水装置，其特征在于，所述排水管路、压风管路位于抽放管路外，并与抽放管路平行布置。5.根据权利要求1所述的采空区瓦斯抽采管道排水装置，其特征在于，所述排水管路上安装有阀门。

技术总结
本实用新型提供了一种采空区瓦斯抽采管道排水装置，包括积水箱，预埋在采空区的最低位置处；控制箱，放置在回风巷的高处位置，其通过压风管路和抽放管路与所述积水箱相连；三通阀，位于控制箱内，其两端分别与压风管路和抽放管路连通，通过旋转三通阀，使位于控制箱内的压风管路与抽放管路相通，抽放管路中的积水在重力作用下流向积水箱；通风管，与三通阀的第三端连通，通过旋转三通阀，使通风管与压风管路相通，使积水箱产生压力并作用在积水表面，使积水通过与积水箱底部相连的排水管路排出。本实用新型可以在距放水地点采空区较远的位置操作放水，放水量大；积水箱内无电器，不受地形限制，在放置处管道若被水淹没，同样不影响放水效果。响放水效果。响放水效果。


技术研发人员：富向 吴肖燕 李旭 于涛 范超军 刘洪达 沙慧慧
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2021.03.12
技术公布日：2022/3/4