专利名称：瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种瓦斯抽采放水、排渣装置，特别涉及瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体装置。
背景技术：
目前在高瓦斯矿井或瓦斯重点区，在顺槽钻场中施工钻孔，通过钻孔进行瓦斯抽采，达到治理瓦斯或者利用瓦斯的目的。在设计钻孔的施工高度内，如果存在含水层或因裂隙原因往往导致钻孔有水，当钻孔出水时，瓦斯抽采管路容易被水堵塞，造成管路不畅， 甚至堵塞，影响抽采效果。为了克服这一问题，现有技术是采用瓦斯抽采管路负压自动放水器，但放水效果很不理想，一是放水量小，二是放水设施较复杂，容易被钻孔内的碎矸石堵塞，维修量较大，现场使用极不方便。CN201486589U (CN200920187033. 6)公开了一种煤矿瓦斯抽采管用自动放水器。该装置包括放水容器，所述放水容器顶部设有进水口，底部一侧设有出水口，其内设有液位传感器；所述进水口处设有T型三通式气动阀，T型三通式气动阀进气口和回气口分别连通着具有实现自动控制功能的电磁阀两个端口，所述电磁阀的第三个端口连通着压风管；所述液位传感器的无源输出触点和所述电磁阀通过导线与本安直流稳压电源线连接。该装置在保持原来基本功能的情况下，无需专人看管，使用时在地面就能直观地观察到放水器是处于放水状态还是处于进水状态。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置。术语说明顺槽钻场为尽量保证瓦斯抽采钻孔处于采煤工作面顶板的裂隙带内，由回采顺槽掘进一段水平巷道，该水平巷道就叫顺槽钻场。专门用于施工瓦斯抽采钻孔，安装瓦斯抽采管路和瓦斯监测系统。回采顺槽在回采工作面，用于通风、行人、运输和运料之用，并连通回采工作面两端安全出口的巷道。本发明的技术方案如下一种瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，包括气水分离器和放水器，其中所述气水分离器是罐状容器，容器壁上部环形设置1-4个钻孔连接管口与顺槽钻场内钻孔接通，容器顶部有瓦斯气抽气口，瓦斯气抽气口一侧还设有一个快速接头；容器壁下部设有出水口，容器底部设有排渣口，容器壁外设有液位观察管通入容器内部，用于观察容器内的液位；所述的放水器为箱体或罐体容器，放水器一端顶部设有进水口和带有球阀的出气接头，所述进水口连接气水分离器的出水口，所述带有球阀的出气接头连接气水分离器顶部的快速接头；放水器另一端顶部设有进气阀门，底部设有放水口及阀门。
根据本发明优选的，所述钻孔连接管口为4个，对称等距地环形设置在气水分离器容器壁上，每个管口各配有控制阀门。根据本发明优选的，所述气水分离器上的液位观察管是在容器壁上焊接两根上下间距0. 2-0. 4米的等长平行铜管通入容器内，两铜管之间用透明胶管连通，透明胶管便于液位观察。根据本发明优选的，所述气水分离器容器底部设有可拆卸底盘，拆卸底盘后作为排渣口，用于排放分离出来的矿渣。根据本发明优选的，连通气水分离器出水口与放水器进水口的水管是管壁内设有钢丝骨架的软管，该软管能承受80-90Kpa的负压。市场有售，常用的是橡胶软管。根据本发明优选的，所述的放水器为长径比为4 1的卧式钢管。根据本发明优选的，所述放水器容积大于气水分离器容积，具体尺寸可根据水量大小来选择。进一步优选的，所述放水器容积为气水分离器容积的2-4倍。根据本发明优选的，所述顺槽钻场内瓦斯抽采钻孔1-4个钻孔接一个气水分离
ο根据本发明优选的，所述放水器进水口数量等于气水分离器出水口数量。进一步优选的，所述的设有1个放水器进水口的放水器与设有1个气水分离器出水口的气水分离器组合为一体使用。根据本发明，进一步优选的，所述气水分离器罐体为Φ273πιπι的钢制圆柱形容器，高0. 6m，钻孔连接管口直径为Φ 50mm，瓦斯气抽气口直径为Φ 108mm，快速接头直径为 ΦΙΟπιπι，出水口直径为Φ50πιπι。所述放水器为Φ315πιπι钢管制作的罐体容器，放水器进水口直径为Φ50πιπι，带有球阀的出气接头直径为ΦΙΟπιπι。放水器的容积是气水分离器容积的3倍。本发明综合考虑抽采高负压和连通器的特点设计气水分离器和放水器，将气水分离器和放水器放在回采顺槽内，将气水分离器的出水口与放水器进水口连接，使钻孔内的水由放水器放出，连接方式如图3、4所示。本发明顺槽钻场汽水分离、放水、排渣一体化装置，为防止水、岩渣等堵塞抽采管路或因管路有水增加抽采阻力而降低抽采效果，提前在钻孔处实施气水分离和排渣，然后将水通过放水器将水放掉。该装置构造简单，投资少，放水效果好，经过实际生产使用证明本发明比现有的各种防水器的放水量大大提高，设施不容易被钻孔内的碎矸石堵塞，不用频繁维修。且该装置的维修及现场使用都十分方便。
图1是气水分离器的结构示意图；图2是放水器的结构示意图；图3本发明的整体结构及连接顺槽钻场内1个钻孔时的示意图；图4本发明的整体结构及连接顺槽钻场内3个钻孔时的示意图；其中1、瓦斯气抽气口，2、钻孔连接管口，3、气水分离器出水口，4、气水分离器 (罐)，5、排渣口，5-1、接头，5-2、底盘，6、快速接头，7、液位观察管，8、放水器罐体，9、放水器进水口，10、带有球阀的出气接头，11、进气阀门，12、放水阀门。13、顺槽钻场内钻孔，14、主抽采管路，15、高压胶管，16、瓦斯气抽采管(橡胶软管)，17、水管(橡胶软管)，18、顺槽钻场内钻孔连接用橡胶软管。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步说明。但不限于此。实施例1 一种瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离器、放水排渣一体化装置，包括气水分离器和放水器，结构如图1-4所示。气水分离器罐体4为Φ273πιπι的钢制圆柱形容器，高0. 6m，容器壁上对称等距均勻地环形设有4个钻孔连接管口 2，该4个钻孔连接管口 2均为设有阀门的Φ 50mm管口，该4 个钻孔连接管口 2通过管壁内设有钢丝骨架的橡胶软管18与顺槽钻场内钻孔13接通，该4 个钻孔接口可以同时分别连通4个顺槽钻场内钻孔，也可以根据需要只连接一个顺槽钻场内钻孔13 (如图3所示)，或者连接3个顺槽钻场内钻孔13 (如图4所示)，关闭其余的钻孔接口。气水分离器罐体4顶部有1个Φ 108mm管口作为瓦斯气抽气口 1接通瓦斯抽采管 16 ；气水分离器顶部设有1个ΦΙΟπιπι的快速接头6，容器下部设有1个装有阀门的Φ50πιπι 的出水口 3 ；容器壁上焊接两根长0. 05πι、Φ2πιπι铜管与容器内相通，该两根铜管平行设置上下间距0.4米，铜管间连接透明胶管作为液位观察管7 ；容器底部焊接一个Φ273πιπι接头， 作为排渣口 5，正常工作状态下接头5-1上连接一个Φ 273mm底盘5_2密封，防止泄漏，定期打开底盘5-2进行排渣。用Φ315mm钢管制作放水器罐体8，在放水器罐体8 一端顶部焊有1个Φ50πιπι的进水口 9，该进水口 9通过水管17连通到气水分离器的出水口 3，在该放水器罐体8顶部进水口 9 一侧焊有1个Φ IOmm的带有球阀的接头10，该接头10作为出气口通过Φ IOmm耐高压胶管15连通到气水分离器顶部的接头6，在放水器罐体8另一端顶部设有进气阀门11， 底部设有放水口及阀门12。所述气水分离器和放水器均置于回采顺槽场地上，放水器的容积是气水分离器容积的3倍。连通气水分离器与放水器的水管17是管壁内设有钢丝骨架的橡胶软管，该软管最大承受SOKpa的负压(河北省景县海马胶管厂产)。工作过程及原理如下在顺槽钻场瓦斯抽采钻孔处安装连接气水分离器，当气水分离器的液位观察管内水位达到1/3时，关闭放水器进水口 9阀门和接头10的球阀，打开放水器进气阀门11和放水器的放水阀门12，放水。放水完毕后，再关闭放水器进气阀门11和放水阀门12，打开放水器进水口 9阀门和出气口 10阀门。将抽采钻孔的气水引入到分离器内气水速度放慢，瓦斯气在负压状态下，从上部的瓦斯抽采管16抽走，钻孔水流到气水分离器底部，气水分离器与放水器通过快速接头6和带有球阀的出气接头10间的高压胶管15连接形成连通管，因此气水分离器中的水更加容易通过出水口 3进入到放水器中。放水器在放水时，容器内形成负压水不易流出，因此在放水器顶部加设一个进气阀门11，当放水时打开进气阀门11， 消除容器内的负压状态，使水更加容易流出。本实施例在山东省德州市赵官煤矿的1703东采煤工作面顺槽钻场内使用，用于瓦斯抽采顺槽钻场钻孔放水、排渣3个月，没有发生钻孔水堵塞抽采管路的问题，工作面瓦斯抽采率平均达到55%。而使用传统瓦斯抽采管路负压自动放水器，平均每2天就要检修 1次，影响瓦斯的治理，工作面瓦斯抽采率平均40%。因此，使用本发明的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离器、放水排渣一体化装置(高位钻场全自动溢水装置)比传统的瓦斯抽采管路负压自动放水器比较，抽采率提高了 15%。
权利要求
1.一种瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，包括气水分离器和放水器，其特征在于，所述气水分离器是罐状容器，容器壁上部环形设置1-4个钻孔连接管口与顺槽钻场内钻孔接通，容器顶部有瓦斯气抽气口，瓦斯气抽气口一侧还设有一个快速接头；容器壁下部设有出水口，容器底部设有排渣口，容器壁外设有液位观察管通入容器内部，用于观察容器内的液位；所述的放水器为箱体或罐体容器，放水器一端顶部设有进水口和带有球阀的出气接头，所述进水口连接气水分离器的出水口，所述带有球阀的出气接头连接气水分离器顶部的快速接头；放水器另一端顶部设有进气阀门，底部设有放水口及阀门。
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，其特征在于，所述的钻孔连接管口为4个，对称等距地环形设置在气水分离器容器壁上，每个管口各配有控制阀门。
3.根据权利要求1所述的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，其特征在于，所述气水分离器上的液位观察管是在容器壁上焊接两根上下间距0. 2-0. 4米的等长平行铜管通入容器内，两铜管之间用透明胶管连通。
4.根据权利要求1所述的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，其特征在于，所述气水分离器容器底部设有可拆卸底盘，拆卸底盘后作为排渣口。
5.根据权利要求1所述的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，其特征在于，连通气水分离器与放水器的水管是管壁内设有钢丝骨架的软管，该软管能承受 80-90Kpa的负压。
6.根据权利要求1所述的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，其特征在于，所述的放水器为长径比为4 1的卧式钢管。
7.根据权利要求1所述的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，其特征在于，所述放水器容积大于气水分离器容积，进一步优选的，所述放水器容积为气水分离器容积的2-4倍。
8.根据权利要求1所述的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，其特征在于，所述顺槽钻场内瓦斯抽采钻孔1-4个钻孔接一个气水分离器。
9.根据权利要求1所述的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，其特征在于，所述的设有1个放水器进水口的放水器与设有1个气水分离器出水口的气水分离器组合为一体。
10.根据权利要求1-9任一项所述的瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，其特征在于，所述气水分离器罐体为Φ 273mm的钢制圆柱形容器，高0. 6m，钻孔连接管口直径为Φ 50mm，瓦斯气抽气口直径为Φ 108mm，快速接头直径为Φ 10mm，出水口直径为Φ50πιπι ；所述放水器为Φ315πιπι钢管制作的罐体容器，放水器进水口直径为Φ50πιπι，带有球阀的出气接头直径为Φ IOmm ；放水器的容积是气水分离器容积的3倍。
全文摘要
本发明涉及一种瓦斯抽采顺槽钻场钻孔气水分离、放水排渣一体化装置，包括气水分离器和放水器，气水分离器上有管口分别与顺槽钻场内钻孔和瓦斯抽采管接通，容器下部设有放水口，底部设有排渣口，容器外设有液位观察管。放水器一端顶部设有进水口和出气阀门，另一端顶部设有进气阀门，底部设有放水阀门。本发明的顺槽钻场钻孔气水分离器、放水排渣一体化装置在钻孔处实施气水分离，然后将水通过放水器放掉，可防止水堵塞抽采管路或因管路有水增加抽采阻力而降低抽采效果。该装置结构简单，放水效果好。
文档编号E21F16/00GK102337921SQ201110281838
公开日2012年2月1日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者何希霖, 刘永禄, 孙通, 张胜文, 李云志, 王旺旺 申请人:山东新矿赵官能源有限责任公司