CN105909301A - 一种瓦斯抽采管路智能排渣放水装置及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种瓦斯抽采管路智能排渣放水装置及***，该装置包括水渣导流管、水渣存储罐、水位监测器、水渣排放泵、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ和信号处理器；水渣存储罐顶部设置有水渣入口，底部设置有水渣排放口，水渣导流管呈漏斗状，其上端与瓦斯抽采管路连通，下端与水渣入口连通，水渣排放口通过电磁阀Ⅰ与水渣排放泵相连；水渣排放泵通过电磁阀Ⅱ与压风管路相连，水位监测器设置在水渣存储罐内，并与信号处理器相连；信号处理器与电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅱ相连。通过在抽采主管路上设置多个排渣放水装置构成智能排渣放水***，该***共享一个信号处理器。本发明结构简单，安全智能，排渣动力足，适用于高负压抽采和高含水量煤层钻孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种排渣放水装置，尤其涉及一种瓦斯抽采管路智能排渣放水装置及***，属于矿用设备领域。
背景技术
为了治理煤层瓦斯，煤矿井下施工了大量抽采钻孔。由于煤层中含有大量导水裂隙，在抽采过程中，煤层中的水会经过钻孔进入到抽采管路中，这些水夹杂着煤屑在管路上行段和弯曲段容易出现积聚，造成了抽采负压的损失，降低了抽采效率。
长期以来，瓦斯抽采管路中积水主要采用人工放水器进行排水，工作量大、劳动强度高，且不能达到连续放水的目的。目前，已有很多类型的自动放水器应用于煤矿瓦斯抽采***，但因存在以下问题而未能在矿井抽采***中得到全面推广应用：(1)放水能力小，对积水大的地点放水效率跟不上；(2)使用寿命短，由于矿井水钙化度高，同时夹杂矿质煤屑，传统自动放水器部件精密度高，硬水易造成部件腐蚀、失效，导致放水器正常工作；(3)适用范围局限性大，现有的自动放水器部件主要依靠浮力结合磁力改变容器内部空间压力状态的原理实现自动放水，在***负压发生大幅度变化时自动放水器不能进行正常工作，尤其是在高负压条件下，无法解决管道水渣与气体分离的难题。
中国专利CN203008967U公开了一种管路积水智能排放装置，通过控制电磁阀，实现积水和防水功能。但是其防水仅依靠重力作用，无外在排渣动力，无法解决煤泥沉淀过多造成排水阀门堵塞的问题；中国专利申请CN104727848A公开了一种煤矿瓦斯抽采管的自动放水器，采用气动阀门控制进排气和放水，但存在控制延迟、排渣动力不足的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种瓦斯抽采管路智能排渣放水装置，能加快排渣放水速度，提高放水能力，增强排水、渣动力，延长使用寿命。
本发明的另一目的是提供上述瓦斯抽采管路智能排渣放水装置构成的***。
为实现上述目的，本发明的一种瓦斯抽采管路智能排渣放水装置，包括水渣导流管、水渣存储罐、水位监测器、水渣排放泵、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ和信号处理器；所述的水渣存储罐顶部设置有水渣入口，所述的水渣存储罐底部设置有水渣排放口，所述的水渣导流管呈漏斗状，水渣导流管上端与瓦斯抽采管路连通，水渣导流管下端与所述的水渣入口连通，所述的水渣排放口通过电磁阀Ⅰ与水渣排放泵相连；所述水渣排放泵通过电磁阀Ⅱ与压风管路相连，所述水位监测器竖直设置在水渣存储罐内，并通过信号传输线与信号处理器相连；所述的信号处理器通过信号传输线与电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅱ相连。
所述的压风管路的气源压力为0.1～0.6MPa，优选为0.2MPa。
所述的水渣存储罐上部为圆柱体，下部为圆锥体，所述的圆柱体和所述的圆锥体的底面积相等。
上述瓦斯抽采管路智能排渣放水装置的控制原理为：当水位监测器显示水渣存储罐内水位高于预设水位高度H1时，信号处理器开启电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅱ；当水位监测器显示水渣存储罐内水位低于预设水位高度H2时，信号处理器先关闭电磁阀Ⅱ，然后关闭电磁阀Ⅰ。
一种瓦斯抽采管路智能排渣放水***，在瓦斯抽采主管路上设置至少三个瓦斯抽采管路排渣放水装置，每个所述的装置上的水位监测器、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ均与同一个信号处理器相连。其控制原理为：当第N1#水位监测器显示N1#水渣存储罐内水位高于预设水位高度H1时，信号处理器同时开启N1#电磁阀Ⅰ和N1#电磁阀Ⅱ；当N1#水位监测器显示水渣存储罐内水位低于预设水位高度H2时，信号处理器先关闭N1#电磁阀Ⅱ，然后关闭N1#电磁阀Ⅰ。
本发明具有以下有益效果：
1)通过增大水渣导入口的截面积，实现了高负压条件下水和煤渣顺利进入到水渣存储罐，尤其适用于高负压抽采和高含水量煤层钻孔；
2)通过信号处理器监控水渣存储罐内的水位高度，自动控制两个电磁阀开启，实现了智能排水、排渣，结构简单可靠，效率高；
3)采用智能型水渣排放泵，排渣动力足，放水速度快，放水能力强，且动力源于井下压风***，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的一种瓦斯抽采管路智能排渣放水装置结构示意图；
图2为本发明的一种瓦斯抽采管路智能排渣放水***示意图。
图中：1-水渣导流管；2-水渣存储罐；3-水位监测器；4-电磁阀Ⅰ；5-电磁阀Ⅱ；6-水渣排放泵；7-信号处理器；8-水渣入口；9-水渣排放口；10-瓦斯抽采管路；11-压风管路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述：
如图1所示，本发明的一种瓦斯抽采管路智能排渣放水装置，包括水渣导流管1、水渣存储罐2、水位监测器3、水渣排放泵6、电磁阀Ⅰ4、电磁阀Ⅱ5和信号处理器7；
所述的水渣存储罐2顶部设置有水渣入口8，所述的水渣存储罐2底部设置有水渣排放口9，所述的水渣存储罐2上部为圆柱体，直径为1.2m，高度为0.8m，下部为圆锥体，直径也为1.2m，整个罐体高度为1.6m；所述的水渣导流管1呈漏斗状，水渣导流管1上端与瓦斯抽采管路10连通，水渣导流管1下端与所述的水渣入口8连通，所述的水渣排放口9通过电磁阀Ⅰ4与水渣排放泵6相连。水渣排放泵6采用井下压风管路上的气体作为动力，通过电磁阀Ⅱ5与压风管路11相连。所用气源压力为0.1～0.6MPa，本实施例中为0.2MPa。通过增大水渣导入口的截面积，可实现高负压条件下水和煤渣顺利进入到水渣存储罐2。
所述的水位监测器3竖直设置在水渣存储罐2内，并通过信号传输线与信号处理器7相连。信号处理器7通过信号传输线与电磁阀Ⅰ4和电磁阀Ⅱ5相连。水位监测器3用于检测水渣存储罐2内的水位，电磁阀Ⅰ4和电磁阀Ⅱ5均通过信号处理器7控制，可以根据水渣存储罐2内的水位，自控开闭，实现瓦斯抽采管路中积水的智能化排放。
其控制原理为：当水位监测器3显示水渣存储罐2内水位高于1.4m时，信号处理器7开启电磁阀Ⅰ4和电磁阀门Ⅱ5，此时高压气源带动水渣排放泵6运转，将罐体里尤其是位于圆锥体内的煤渣排出；当水位监测器3显示水渣存储罐2内水位低于0.3m时，信号处理器7先关闭电磁阀Ⅱ5，此时水渣排放泵6停止运转，管路内水依靠惯性仍然少量流出，5s后关闭电磁阀Ⅰ4。
为了构建瓦斯抽采管路智能排渣放水***，在瓦斯抽采主管路上设置至少三个瓦斯抽采管路排渣放水装置。本实施例中设置了30个间距为50m的排渣放水装置，如图2所示，这些装置上分别安装有1个水位监测器、1个电磁阀Ⅰ，1个电磁阀Ⅱ，上述30个水位监测器、30电磁阀Ⅰ和30个电磁阀Ⅱ均与同一个信号处理器相连。其控制原理为：当第N1#水位监测器显示N1#水渣存储罐内水位高于预设水位高度1.4m时，信号处理器同时开启N1#电磁阀Ⅰ和N1#电磁阀Ⅱ，此时高压气源带动水渣排放泵运转，将罐体里尤其是位于圆锥体内的煤渣排出；当N1#水位监测器显示水渣存储罐内水位低于预设水位高度0.3m时，信号处理器先关闭N1#电磁阀Ⅱ，然后关闭N1#电磁阀Ⅰ。N2#等其余29个排渣放水装置与N1#排渣放水装置的工作模式相同，且同时开始工作。该信号处理器可同时控制30个智能排渣放水装置工作，实现了高效控制。采用智能小型水渣排放泵，排渣动力足，且动力源于井下压风***，安全可靠。
Claims (5)
1.一种瓦斯抽采管路智能排渣放水装置，其特征在于，包括水渣导流管(1)、水渣存储罐(2)、水位监测器(3)、水渣排放泵(6)、电磁阀Ⅰ(4)、电磁阀Ⅱ(5)和信号处理器(7)；所述的水渣存储罐(2)顶部设置有水渣入口(8)，所述的水渣存储罐(2)底部设置有水渣排放口(9)，所述的水渣导流管(1)呈漏斗状，水渣导流管(1)上端与瓦斯抽采管路(10)连通，水渣导流管(1)下端与所述的水渣入口(8)连通，所述的水渣排放口(9)通过电磁阀Ⅰ(4)与所述的水渣排放泵(6)相连；所述的水渣排放泵(6)通过电磁阀Ⅱ(5)与压风管路(11)相连；所述水位监测器(3)竖直设置在水渣存储罐(2)内，并通过信号传输线与信号处理器(7)相连；所述的信号处理器(7)通过信号传输线与电磁阀Ⅰ(4)和电磁阀Ⅱ(5)相连。
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采管路智能排渣放水装置，其特征在于，所述的压风管路(11)的气源压力为0.1～0.6MPa。
3.根据权利要求2所述的瓦斯抽采管路智能排渣放水装置，其特征在于，所述的压风管路(11)的气源压力为0.2MPa。
4.根据权利要求1至3任一项所述的瓦斯抽采管路智能排渣放水装置，其特征在于，所述的水渣存储罐(2)上部为圆柱体，下部为圆锥体，所述的圆柱体和所述的圆锥体的底面积相等。
5.一种瓦斯抽采管路智能排渣放水***，其特征在于：在瓦斯抽采主管路上设置至少三个权利要求1所述的瓦斯抽采管路智能排渣放水装置，每个所述的排渣放水装置上的水位监测器(3)、电磁阀Ⅰ(4)和电磁阀Ⅱ(5)均与同一个信号处理器(7)相连。
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