瓦斯抽放系统放水器改造

2016-09-06改造者刘吉平

中国科技信息 2016年7期

关键词：平巷水柱软管

改造者：刘吉平

瓦斯抽放系统放水器改造

改造者：刘吉平

加工简易有效的放水装置，解决瓦斯抽放中管路积水问题，维持稳定的负压和瓦斯浓度，达到高效抽放瓦斯的目标。

矿井概述

贵州贵新煤业有限公司是江西省煤炭集团贵州矿业有限责任公司下属的一个控股公司，为整合矿井，属高瓦斯突出矿井，设计生产能力45万t/a，主要开采C2、C8、C12、C15、C16、C17、C18、C66煤层，矿井采用平硐-斜井开拓，分区式通风方式，矿井主要通风机采用抽去式通风。不进行瓦斯抽采，11采区+1260m开采C15煤层回采工作面预测相对瓦斯涌出量为35.98m3/t，绝对瓦斯涌出量为14.39m3/min；12采区+1260m开采C12煤层回采工作面预测相对瓦斯涌出量为33.77m3/t，绝对瓦斯涌出量为16.88m3/min。

抽放管路放水器的改造

该矿井瓦斯治理以瓦斯抽放、风排为主。瓦斯抽放时，原在管路低处安装存水装置（如图一人工放水器），人工放水，每班派人巡回放水，因放水点多，相隔距离远，有的职工腿不够勤等因素，造成放水器未及时放水，管路中常有大量积水，造成堵管，瓦斯不易抽放出来，瓦斯浓度低，负压增大，影响抽放系统正常工作，抽放效果不佳，不能达到抽掘采平衡的瓦斯治理目标。

购置厂家自动放水器，价格高，笨重，安装不方便，维修成本大；购置厂家手动放水器，储水量少，同样面临相同的问题，而且价格也较高。

该矿通过技术人员的探索，利用U型管水柱与负压等值均压原理，对放水器进行改造，使放水器及时自动放水，负压稳定，效果极佳，改造简单。

改造前的放水器

改造前的放水器为人工放水器，制作简易，即：用两根长约3～5m管径为10寸的铁管做存水管，中间用1.5m长软管连接，两端截面用铁板焊接牢固无缝，在存水管上截面开孔，安装负压开关1（2寸考克），与在低洼处的瓦斯抽放管路下端所开放水孔连接，以便放水时关闭开关，不影响负压抽放；在存水管顶部安装均压开关2（1寸考克），放水时打开，以便均衡空气压力。在另一节存水管截面靠下方开孔，安装放水开关4（2寸考克）。

放水器存水时，考克1开，考克2、考克4关闭；人工放水时，考克1关，考克2、考克4开。放完水后，将考克置于存水状态（如图一）。人工放水器如示意图一中1、2、3、4组成。

图1　人工放水器示意图

图2　自动放水器示意图

改造后的放水器

在放水器放水开关4后再接一根长1m左右管径为2寸的软管，使用时将软管吊挂在巷道帮上，比放水开关4垂高0.5m左右，当存水管内水位比溢水软管口标高高到一定程度时（一般为2m），将开关4打开，水就会自动流出来，不会堵抽放管，保持长期自动排水。改造后的自动放水器如示意图二中1、2、3、4、6组成。

改造后自动放水器的安装

井下瓦斯抽放管路布置不是在平巷，就是在上、下山中。放水器一般安装在瓦斯抽放管下山转平巷和平巷转上山低洼处，在下山转平巷的瓦斯抽放管中，需将自动放水器连接在转平上方垂高大于3m的位置，确保存水水柱大于抽放负压。另外为了让放水器更好存水、放水，抽放管需在垂高大于3m处用弯头投高。安装如示意图。

在平巷转上山处安装放水器，只需将抽放管5置于水平巷道中即可，但在上山巷道与平巷相交的下部要有一定的空间。

改造原理

采用均压原理，利益水柱压力与抽放负压均等。

当积水增多、水柱大于抽放负压时，水就自动流出。1KPa=102mm水柱，该矿井下抽放负压为20KPa左右，约2040mm水柱，故存水管垂高要比出水软管出水口高到2.04m以上。该矿存水器垂高取2.5～4.2m，因上下山坡度在25°左右，故选用两根3～5m长铁管作为放水器的存水管，中间用1.5m长的软管连接，以利存水和自动放水，并适应负压变化。

改造效果

（1 ）原人工放水器每班需2人，每天6人（另外需2人抵轮休），来回巡查放水，按每人每年工资5万元，则每年需40万元工资（含2个抵轮休人员工资），有的放水工有时未及时到现场放水，造成抽放负压增大，抽放瓦斯浓度减少，抽放量减少，降低了抽放效果，不利抽放系统正常运转。与人工放水器对比，自动放水器减少了放水工8人，每年节约放水人员工资40万元。而且自动放水器能及时有效放水，保证负压稳定，瓦斯正常抽放，系统正常运转，抽放效果好。材料仅增加了一节1m长的软管，现场制作简易，维修简单。如人工放水器与自动放水器抽放效益对比表。

厂家制作的手动和自动放水器，每台价格高达3000元，存水少，维修复杂，成本高，且需提前定购。自制自动放水器制作简单，成本低，不足500元，稳定可靠。

（3）人工放水器与自动放水器抽放效益对比表