专利名称：自动放水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿井抽采技术，尤其涉及一种自动放水器。
背景技术：
井矿瓦斯是地下成煤过程中的一种伴生物，主要成分是甲烷。在进行采掘作业的过程中，为了保证井下作业的安全性，需要对瓦斯进行快速的抽采，以达到行业中明确的煤层中的吨煤瓦斯含量的标准。然而在抽采瓦斯的过程中，会出现水堵的情况。抽采管路是一个负压管路的环境，即抽采管路内的气压小于大气压，抽采管路可能存在有液态水，当液态水不能及时排出管路而造成局部管路的有效截面明显减小，甚至堵塞抽采管路时，会严重影响抽采效果。
为了及时放出管路内的积水，以免堵塞管路，在抽采管路的易积水处，通过排水管和放水器连接将积水放出。现有的自动放水器是电磁阀排水，由于井矿环境容易造成电磁阀的阀芯锈蚀，导致电器故障，排水效果不佳。
发明内容
本发明提供一种自动放水器，以实现对抽采管路中积水的排放，提高排水效果。本发明提供的一种自动放水器，包括U型管路，具有第一开口和第二开口，所述第一开口与抽采管路的排水管相连，所述第一开口的高度高于所述第二开口的高度；压控球罩，设置在所述第二开口上；压控球，设置在所述压控球罩与所述第二开口之间。本发明提供的一种自动放水器，通过设置一个U型管路、压控球和压控球罩，利用U型管路的第一开口与第二开口的水面高度差产生的压强与抽采管路内负压产生的压强相加之和大于大气压强，将U型管路的水排出，从而实现连续放水，提高了对抽采管路积水的排水效果，且结构简单，成本较低。
图I为本发明一实施例的自动放水器的结构示意图；图2为本发明另一实施例的设置在巷道上的自动放水器的结构示意图。
具体实施例方式图I为本发明一实施例的自动放水器的结构示意图。如图I所示，本实施例提供的自动放水器具体包括U型管路6、压控球罩4和压控球5，U型管路6具有第一开口 I和第二开口 2，第一开口 I与抽采管路的排水管3相连，第一开口 I的高度高于第二开口 2的高度；压控球罩4设置在第二开口 2上；压控球5设置在压控球罩4与第二开口 2之间。本实施例的自动放水器的管路可以是普通焊管，呈“U”型，U型管路6的第一开口I和第二开口 2分别设置在弯管的两端，其中，第一开口的自身垂直高度高于该第二开口的自身垂直高度。第二开口 2可以与压控球罩4焊接相连，也可以与压控球罩4设置成一整体。其中，压控球罩4的形状可以是方形、长方形或是圆形，本实施例对压控球罩4的形状不做限制，凡是能提供一定的空间可以容纳控制球5的任何形状的罩体均可，压控球5设置在压控球罩4内，在第二开口 2没有水排出时，压控球5在第二开口 2上，当U型管路6开始排水时，第二开口 2的排水将压控球5顶开一段距离，当U型管路6不再排水时，压控球5再次回到第二开口 2上。该自动放水器的第一开口 I与抽采管路的排水管3相连，水从排水管3进入放水器的U型管路6中，在U型管路6的第一开口 I与第二开口 2之间形成水面高度差利用该高度差ΛΗ产生的压强，排出该自动放水器中的水，即当该自动放水器内高度差ΛΗ产生的压强与当前抽采管路的负压产生的压强相加之和大于等于大气压强时，压控球5被水顶起，同时水可以从第二开口 2排出，本实施例中的负压是指低于大气压力的压力，其相对大气压强为负值。本实施例通过将放水器设置成U型管路，利用水在第一开口与第二开口形成的高度差△ H产生的压强，即当该压强与抽采管路的负压产生的压强大于大气压强时，压控球被水顶起，从而实现连续放水，适于应用于矿井环境，且结构简单，实现方便，成本较低。 图2为本发明另一实施例的设置在巷道上的自动放水器的结构示意图。如图2所示，在本实施例中，该自动放水器还可以包括有闸阀，该闸阀7设置在第一开口 I与排水管3之间；U型管路6上还设置有水头接口 8，且水头接口 8靠近闸阀7设置。该水头接口 8是一个设置在第一开口 I上的用以注水的接口。在抽采过程中，抽采管路会产生大量的残渣，如煤渣等残渣会沉积在自动放水器内，从而影响自动放水器的正常工作，可以在水头接口 8中通入液体水，将U型管路6中的残渣从第二开口 2冲出，具体而言，首先关闭自动放水器的闸阀7，再将水头接口 8与水管相连，从第一开口 I进入的水通过U型管路6可以将自动放水器中沉积的残渣从第二开口 2排出。本实施例通过关闭闸阀7，将水头接口 8与水管相连，利用流经U型管路6的水冲出残渣，可以比较方便的清理自动放水器中的残渣，同时减少了自动放水器的故障几率，提高了自动放水器的可维护性。在本实施例中，压控球5具体可以采用质量较轻的材料制成的球体，比如乒乓球。在本实施例中，压控球罩4的侧壁和顶壁设置有多个排水孔，也可以只在侧壁上设置排水孔或只在顶壁上设置排水孔，排水孔的数量和形状均可以根据实际的排水需要来设置，本实施例并不以此为限。在本实施例中，该排水孔的形状可以是圆孔、条形孔或菱形孔，压控球罩的形状及排水孔的形状在此不作限制，凡是本技术领域人员所能理解的，既可以用来排水又可以控制压控球运动范围的任何压控罩均可。以下对利用本实施例提供的自动放水器对抽采管路中的积水进行排放的过程进行详细地说明。如图2所示，在瓦斯抽采管路中，为了及时排除管路内的积水，以免堵塞管路，可以将该自动放水器与抽采管路的排水管3相连，并将自动放水器放置在矿井下的巷道9上，该巷道9与平面10有一定的夹角，也就是说自动放水器的U型管路6与平面10有一定夹角，由于第一开口 I的高度高于第二开口 2的高度，可以利用U型管路6的第一开口 I与第二开口 2内水体相对于平面10的高度差Λ H产生的压强，即该高度差Λ H产生的压强与当前抽采管路的负压产生压强的相加之和大于大气压强时，排放积水。具体而言，当积水通过排水管3进入该自动放水器内，随着流进U型管路6的水量越来越多，形成的高度差越来越大，当高度差ΛΗ产生的压强大于或等于抽采管路的负压产生的压强时，压控球5脱离第二开口，实现放水。然而在井矿下环境非常复杂多变，抽采管路中的负压不是恒定不变的，在放水过程中，当抽采管路的负压突然增大的瞬间，即该压强增大的瞬间是指与大气压强的相差增大的瞬间，此时U型管路6中的水面高度差ΛΗ产生 的压强和当前抽采管路的负压产生的压强相加之和小于大气压强，压控球5瞬间与第二开口 2闭合，出水量减少，同时排水管3的水继续流入U型管路6中，随着水面高度差Λ H的增大，当高度差Λ H产生的压强与当前抽采管路的负压产生的压强之和大于或等于大气压强时，压控球5脱离第二开口 2，再次开始放水。类似的，在放水过程中，抽采管路中的负压突然变小的瞬间，该压强变小的瞬间是指与大气压强的相差变小的瞬间，此时高度差ΛΗ产生的压强与当前抽采管路的负压产生的压强之和大于大气压强，该自动放水器的排水同时瞬间增大，随着U型管路6中水面高度差ΛΗ的减小，U型管路6中水面高度差ΛΗ产生的压强与抽采管路的压强之和等于大气压强时，U型管内的高度差△ H不再变化，从而排水量稳定。需要说明的是，上述抽采管路中的负压的变化是瞬间产生的，因此该自动放水器的变化也是瞬间的，即该自动放水器可以在很短时间完成变化，达到压强的平衡，从而实现连续的放水。本实施例通过将放水器设置成U型，利用第一开口与第二开口形成的水面高度差产生的压强，当该压强与抽采管路的负压产生的压强大于大气压强时，压控球与第二开口分开，从而放水，当抽采管路的负压变大时，压控球与第二开口闭合，水不再流出，直到第一开口与第二开口形成的水面高度差产生的压强与抽采管路的负压产生的压强之和大于大气压强时，压控球再次离开第二开口，继续放水，而这种压强的变化是瞬间发生的，同时自动放水器对应的变化也是瞬间完成的，因此自动放水器的排水几乎是没有的间断的，可以认为是持续性的放水，因此本发明实施例的自动放水器可以实现连续放水，大大提高了对抽采管路积水的排水效果，并且该自动放水器结构简单，实现方便，成本较低。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
1.一种自动放水器，其特征在于，包括 U型管路，具有第一开口和第二开口，所述第一开口与抽采管路的排水管相连，所述第一开口的高度高于所述第二开口的高度； 压控球罩，设置在所述第二开口上； 压控球，设置在所述压控球罩与所述第二开口之间。
2.根据权利要求I所述的自动放水器，其特征在于，还包括 闸阀，设置在所述第一开口与所述排水管之间； 所述U型管路上还设置有水头接口，且所述水头接口靠近所述闸阀设置。
3.根据权利要求I或2所述的自动放水器，其特征在于，所述控制球是乒乓球。
4.根据权利要求I或2所述的自动放水器，其特征在于，所述压控球罩的侧壁及顶壁设置有多个排水孔。
5.根据权利要求4所述的自动放水器，其特征在于所述排水孔为圆孔、条形孔或菱形孔。
全文摘要
本发明提供一种自动放水器，该自动放水器包括U型管路，具有第一开口和第二开口，第一开口与抽采管路的排水管相连，第一开口的高度高于第二开口的高度；压控球罩，设置在第二开口上；压控球，设置在压控球罩与第二开口之间。通过U型管路的第一开口与第二开口的水面高度差产生的压强与抽采管路内负压产生的压强相加之和大于大气压强，从而将U型管路的水排出，进而实现连续放水，提高了对抽采管路积水的排水效果，且结构简单，成本较低。
文档编号E21F16/00GK102777209SQ20121027741
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者曹钊, 曾春贵, 桑森, 程念东, 蔡永良, 陈军, 陈功胜 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司