一种瓦斯抽采自动放水器及其使用方法与流程

1.本技术属于瓦斯抽采技术领域，具体涉及一种瓦斯抽采自动放水器及其使用方法。


背景技术：

2.目前在煤矿生产过程中，需要对瓦斯进行抽采工作。当瓦斯浓度超标或遇到明火，就会发生爆炸，危害矿工的生命安全，造成矿井及生产设备的破坏。瓦斯是有害的，同时又是可以利用的。所以对瓦斯进行抽采，是减少灾害的有效措施、又是进行利用的有效方法。
3.煤矿瓦斯抽采管路是抽采瓦斯工程的主动脉，瓦斯抽采管路的畅通是煤矿抽采系统运行可靠的关键。在瓦斯抽采过程中，瓦斯抽采管路会产生一些积水。煤矿在解决瓦斯抽采管路内的积水时，一般都采用人工放水和负压自动放水器两种形式。人工放水时需要专职人员定时到放水点放水，不仅费时费力，而且常常因为放水不及时造成抽采管管路堵塞，严重影响瓦斯抽放系统的正常运行。负压自动放水器不能实现连续自动放水的目的，同时放水时管路杂物及渣块不能随水流放出，易卡堵在阀门球部，造成阀门关闭不严，球面磨损产生漏气的问题，而且放水器内经常沉积杂物，使得阀门堵塞、放水器放出的水少，进而影响了放水的正常进行，同时也存在瓦斯泄漏的安全隐患。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种瓦斯抽采自动放水器及其使用方法，解决了现有技术中负压自动放水器不能实现连续自动的问题。本发明的放水器不影响瓦斯的正常抽采，同时密封的环境避免了瓦斯泄漏带来的安全隐患，放水器通过过滤板能够将瓦斯中的杂物过滤，管路中的杂物不易堵塞电磁阀及相关部件，因此实用性强、便于推广使用。
5.本发明实施例提供了一种瓦斯抽采自动放水器，包括进气管、出气管、过滤板、排水箱、液位传感器、控制器、以及电磁阀；
6.所述进气管的进气口连接于瓦斯抽采管路上的出气口，所述出气管的出气口连接于所述瓦斯抽采管路上的进气口；
7.所述进气管的出气口连接于所述排水箱侧壁上端的进气口，所述出气管的进气口连接于所述排水箱顶部的出气口；
8.所述过滤板设置于所述排水箱顶部的出气口处；
9.所述排水箱内部的上端设置有液位传感器，所述排水箱的侧壁设置有所述电磁阀，所述电磁阀的进水口处设置有过滤芯，所述电磁阀在竖直方向上的高度低于所述液位传感器；所述排水箱的底部设置有排渣口；
10.所述液位传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接，所述控制器的控制信号输出端与所述电磁阀的控制信号输入端连接。
11.在一种可能的实现方式中，还包括储水箱，所述储水箱设置于所述排水箱的一侧，所述储水箱和所述排水箱通过所述电磁阀连通；所述储水箱的侧壁设置有排水管，所述排
水管在竖直方向上的高度低于所述电磁阀。
12.在一种可能的实现方式中，所述进气管沿气体流动的方向倾斜向下设置，所述出气管沿气体流动的方向倾斜向上设置。
13.在一种可能的实现方式中，所述排水箱的侧壁设置有观察窗口，所述观察窗口处设置有钢化玻璃。
14.在一种可能的实现方式中，所述瓦斯抽采管路靠近所述出气管的一侧设置有汽水分离器。
15.在一种可能的实现方式中，所述过滤板包括从上至下间隔设置的第一过滤板和第二过滤板，所述第一过滤板采用小孔径的钢丝滤网，所述第二过滤板采用大孔径的钢丝滤网；
16.所述排水箱内设置有导流板，所述导流板倾斜设置，所述进气管的出气口朝向所述导流板。
17.在一种可能的实现方式中，所述排水箱的下端设置有封堵结构，所述封堵结构在竖直方向上的高度低于所述电磁阀，所述封堵结构包括封堵环、堵盖、以及高度调节机构；
18.所述封堵环设置于所述水箱的内壁，所述封堵环的中心设置有通孔，所述封堵环的上端面和下端面均向所述通孔的方向倾斜设置；
19.所述堵盖的上端的中心处设置有用于封堵所述通孔的堵头，所述堵头的上端面倾斜设置，所述堵盖上端的周向与所述封堵环的下端面结构适配；
20.所述高度调节机构设置于所述排水箱的侧壁，所述高度调节机构的输出部与所述堵盖的侧壁连接，所述高度调节机构通过输出部带动所述堵盖上下移动。
21.本发明实施例还提供了一种瓦斯抽采自动放水器的使用方法，使用上述的瓦斯抽采自动放水器，包括以下步骤：
22.所述瓦斯抽采管路内的杂物、瓦斯和水经过所述进气管进入所述排水箱的内部；
23.杂物和水在其重力的作用下聚集在所述排水箱的底部；
24.瓦斯通过所述过滤板过滤掉杂物后，再经过所述出气管进入所述瓦斯抽采管路；
25.瓦斯在抽采的过程中，所述排水箱内的水位逐渐升高，杂物沉淀在所述排水箱的底部；
26.所述排水箱内的水位升高至所述液位传感器的第一水位后，所述控制器控制所述电磁阀开启，所述排水箱内的水通过所述电磁阀排出；
27.所述排水箱内的水位下降至所述液位传感器的第二水位后，所述控制器控制所述电磁阀关闭。
28.在一种可能的实现方式中，还包括以下步骤：瓦斯进入瓦斯抽采管路后通过汽水分离器除去瓦斯气体中的水汽。
29.在一种可能的实现方式中，还包括以下步骤：通过所述排水箱侧壁的观察窗口观察杂物的聚集情况，当杂物较多时，利用高度调节机构使堵盖向上移动，利用堵盖将封堵环封堵，然后通过所述排渣口清除掉所述排水箱内的杂物。
30.本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
31.本发明实施例提供了一种瓦斯抽采自动放水器，该放水器通过过滤板能够将瓦斯中的杂物过滤，液位传感器能够实时监控排水箱内的水位，从而适时进行放水操作，电磁阀
能够根据控制器的控制信号进行排水，电磁阀进水口处的过滤芯能够避免杂物将电磁阀堵塞，保证电磁阀能够正常工作。排水箱的杂物较多时，可通过排渣口清除掉排水箱内的杂物。本发明的放水器结构简单，通过控制器控制排水能够避免人工放水时需要定时到放水点放水，而存在费时费力，且易造成抽采管管路堵塞的问题。同时，管路中的杂物不易堵塞电磁阀及相关部件，输出的瓦斯气体能够有效地除去水和杂物，从而提高了瓦斯的品质，避免了因瓦斯泄漏而导致的安全隐患。
32.本发明实施例还提供了一种瓦斯抽采自动放水器的使用方法，该方法电磁阀开启至电磁阀关闭的这段时间内，排水箱内的水通过电磁阀排出。排水箱只能通过电磁阀排水，此时水位高于电磁阀，因此排水箱内部形成密封环境，进而在排水时，瓦斯抽采管路能够持续输送瓦斯气体，即实现了连续自动放水的目的，因此本发明的放水器不影响瓦斯的正常抽采，通过设置封堵结构，能够在清理杂物时，也不影响瓦斯的正常抽采，同时密封的环境避免了瓦斯泄漏带来的安全隐患，因此实用性强、便于推广使用。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例提供的瓦斯抽采自动放水器的结构示意图。
35.图2为本发明实施例提供的瓦斯抽采自动放水器的使用方法的流程图。
36.附图标记：1
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进气管；2
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出气管；3
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过滤板；4
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排水箱；41
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排渣口；5
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液位传感器；6
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电磁阀；7
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瓦斯抽采管路；8
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储水箱；9
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排水管；10
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观察窗口；11
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汽水分离器；12
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导流板；13
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封堵环；131
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通孔；14
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堵盖；141
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堵头。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
39.如图1所示，本发明实施例提供的瓦斯抽采自动放水器，包括进气管1、出气管2、过
滤板3、排水箱4、液位传感器5、控制器、以及电磁阀6。
40.进气管1的进气口连接于瓦斯抽采管路7上的出气口，出气管2的出气口连接于瓦斯抽采管路7上的进气口。
41.进气管1的出气口连接于排水箱4侧壁上端的进气口，出气管2的进气口连接于排水箱4顶部的出气口。
42.过滤板3设置于排水箱4顶部的出气口处。
43.排水箱4内部的上端设置有液位传感器5，排水箱4的侧壁设置有电磁阀6，电磁阀6的进水口处设置有过滤芯，电磁阀6在竖直方向上的高度低于液位传感器5。排水箱4的底部设置有排渣口41。
44.液位传感器5的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器的控制信号输出端与电磁阀6的控制信号输入端连接。
45.需要说明的是，实际操作时，可将本发明的自动放水器的两端接入瓦斯抽采管路7上进行放水操作，具体连接时，将进气管1的进气口连接于瓦斯抽采管路7上的出气口，将出气管2的出气口连接于瓦斯抽采管路7上的进气口。
46.通过过滤板3能够将瓦斯中的杂物过滤，液位传感器5能够实时监控排水箱4内的水位，从而适时进行放水操作，电磁阀6能够根据控制器的控制信号进行排水，电磁阀6进水口处的过滤芯能够避免杂物将电磁阀6堵塞，保证电磁阀6能够正常工作，电磁阀6可包括同高度的两个电磁阀6，从而在一个电磁阀6失效时，不会影响水的正常排出。排水箱4的杂物较多时，可通过排渣口41清除掉排水箱4内的杂物。本发明的结构简单，通过控制器控制排水能够避免人工放水时需要定时到放水点放水，而存在费时费力，且易造成抽采管管路堵塞的问题。同时，管路中的杂物不易堵塞电磁阀6及相关部件，输出的瓦斯气体能够有效地除去水和杂物，从而提高了瓦斯的品质，避免了因瓦斯泄漏而导致的安全隐患。
47.本实施例中，还包括储水箱8，储水箱8设置于排水箱4的一侧，储水箱8和排水箱4通过电磁阀6连通。储水箱8的侧壁设置有排水管9，排水管9在竖直方向上的高度低于电磁阀6。
48.需要说明的是，储水箱8能够作为排水过程的中转站，当储水箱8内的水较多时，储水箱8内的水可通过排水管9排出。储水箱8提高了该放水器使用时的可靠性，避免了排水管9设置于电磁阀6处，电磁阀6与外界直接接触而易出现故障的问题。
49.本实施例中，进气管1沿气体流动的方向倾斜向下设置，出气管2沿气体流动的方向倾斜向上设置。
50.需要说明的是，进气管1和出气管2均为倾斜设置，从而能够将瓦斯抽采管路7输出的杂物、瓦斯和水的混合体的运动方向调整为斜下方，便于杂物和水依靠其重力聚集在排水箱4的底部，而瓦斯气体自身能够向上流动，从而可顺利地通过出气管2进入瓦斯抽采管路7，该过程完成了杂物、瓦斯和水的初步分离，该设置结构简单，分离效果好，同时提高了该放水器的可靠性。
51.本实施例中，排水箱4的侧壁设置有观察窗口10，观察窗口10处设置有钢化玻璃。
52.需要说明的是，工作人员可通过观察窗口10观察排水箱4内部的情况，从而便于工作人员判断排水箱4内部部件的工作状态，以快速对该放水器实施维护等工作。工作人员还可通过观察窗口10观察杂物的聚集情况，以便于工作人员及时清理排水箱4内部的杂物。
53.本实施例中，瓦斯抽采管路7靠近出气管2的一侧设置有汽水分离器11。
54.需要说明的是，大颗粒的水在其重力的作用下聚集在排水箱4的底部。汽水分离器11可将瓦斯中的水汽有效清除，从而提高了瓦斯的品质。
55.本发明还可采用其他能够清除瓦斯中的水汽的装置，例如能够过滤水汽的过滤网，活性炭等结构。
56.本实施例中，过滤板3包括从上至下间隔设置的第一过滤板和第二过滤板，第一过滤板采用小孔径的钢丝滤网，第二过滤板采用大孔径的钢丝滤网。
57.需要说明的是，第二过滤板采用大孔径的钢丝滤网可初步过滤掉大直径的杂物，第一过滤板采用小孔径的钢丝滤网可进一步过滤掉细小的杂物，设置第一过滤板和第二过滤板能够提高过滤效率，保证过滤后瓦斯的品质。
58.第一过滤板和第二过滤板使用一段时间后，需要将其拆卸，清除过滤物后方可使用，避免第一过滤板和第二过滤板堵塞而导致杂物过滤效率降低的问题。
59.本实施例中，排水箱4内设置有导流板12，导流板12倾斜设置，进气管1的出气口朝向导流板12。
60.需要说明的是，瓦斯气体中的水和杂物冲击到导流板12上，并在导流板12的作用下引导至排水箱4的底部，防止瓦斯气体流速过大而使液位传感器5或电磁阀6等部件被杂物冲击导致损坏的问题。
61.本实施例中，排水箱4的下端设置有封堵结构，封堵结构在竖直方向上的高度低于电磁阀6，封堵结构包括封堵环13、堵盖14、以及高度调节机构。
62.封堵环13设置于水箱的内壁，封堵环13的中心设置有通孔131，封堵环13的上端面和下端面均向通孔131的方向倾斜设置。
63.堵盖14的上端的中心处设置有用于封堵通孔131的堵头141，堵头141的上端面倾斜设置，堵盖14上端的周向与封堵环13的下端面结构适配。
64.高度调节机构设置于排水箱4的侧壁，高度调节机构的输出部与堵盖14的侧壁连接，高度调节机构通过输出部带动堵盖14上下移动。
65.需要说明的是，封堵环13的上端面和下端面均倾斜设置、以及堵头141的上端面倾斜设置，使得杂物不易在封堵环13的上端面和堵头141的上端面上聚集，从而能够使封堵环13下端面和堵头141上端面贴合，进而可轻易将排水箱4下端隔离。封堵环13下端和堵头141均可采用橡胶材料。
66.杂物通过通孔131进入排水箱4的底部。高度调节机构可采用电驱动的伸缩调节机构，例如电动伸缩杆，螺旋伸缩杆。本实施例的高度调节机构可包括固定在堵盖14下端的立柱，立柱穿过排水箱4的底壁，立柱和排水箱4底壁接触的部分设置有密封圈，立柱和排渣口41交错布置，工作人员通过向上移动立柱即可通过堵头141将封堵环13的通孔13封堵，再将立柱的位置固定，然后通过排渣口41清除掉排水箱4内的杂物，通过设置封堵结构，能够在清理杂物时，不影响瓦斯的正常抽采，同时密封的环境避免了瓦斯泄漏带来的安全隐患。
67.本发明还可采用其他结构的封堵结构，例如，安装于排水箱4内的旋转板，通过旋转旋转板，使旋转板的外边缘和排水箱4的内壁紧密贴合，从而实现密封隔离的效果。封堵结构还可使用大口径的蝶阀、球阀等阀门，只需关闭或打开阀门即可使排水箱4实现密封隔离的效果。本发明采用的封堵结构不易被杂物堵塞，杂物能够在其重力的作用下滑落至封
堵环13和堵头141之下，从而不影响封堵环13和堵头141的对接，进而保证封堵结构正常的密封功能，避免瓦斯出现泄漏的问题，该结构能够减少工作人员维护的频率，因此实用性强。
68.本发明的放水器在放水或者清理杂物时，将水和杂物处理后才能正常排放，避免给环境带来污染。
69.如图1和图2所示，本发明实施例还提供了一种瓦斯抽采自动放水器的使用方法，使用上述的瓦斯抽采自动放水器，包括以下步骤：
70.瓦斯抽采管路7内的杂物、瓦斯和水经过进气管1进入排水箱4的内部。
71.杂物和水在其重力的作用下聚集在排水箱4的底部。
72.瓦斯通过过滤板3过滤掉杂物后，再经过出气管2进入瓦斯抽采管路7。
73.瓦斯在抽采的过程中，排水箱4内的水位逐渐升高，杂物沉淀在排水箱4的底部。
74.排水箱4内的水位升高至液位传感器5的第一水位后，控制器控制电磁阀6开启，排水箱4内的水通过电磁阀6排出。
75.排水箱4内的水位下降至液位传感器5的第二水位后，控制器控制电磁阀6关闭。
76.需要说明的是，电磁阀6开启至电磁阀6关闭的这段时间内，排水箱4内的水通过电磁阀6排出。排水箱4只能通过电磁阀6排水，此时水位高于电磁阀6，因此排水箱4内部形成密封环境，进而在排水时，瓦斯抽采管路7能够持续输送瓦斯气体，即实现了连续自动放水的目的，因此本发明的放水器不影响瓦斯的正常抽采，同时密封的环境避免了瓦斯泄漏带来的安全隐患，因此实用性强、便于推广使用。
77.本实施例中，瓦斯进入瓦斯抽采管路7后通过汽水分离器11除去瓦斯气体中的水汽。
78.需要说明的是，汽水分离器11除水汽的效率高，实施过程简单。一般来说本发明的放水器通过汽水分离器11的瓦斯中含有较多的水汽，通过汽水分离器11能够有效地将瓦斯中的水汽清除，从而在瓦斯抽采管路7上仅需设置一个本发明的放水器，即可有效地将瓦斯中的水清除，从而提高了瓦斯的品质，同时能够对回收的水统一进行处理，避免回收的水对环境带来污染的问题。
79.本实施例中，还包括以下步骤：通过所述排水箱4侧壁的观察窗口10观察杂物的聚集情况，当杂物较多时，利用高度调节机构使堵盖14向上移动，利用堵盖14将封堵环13封堵，然后通过所述排渣口41清除掉所述排水箱4内的杂物。
80.需要说明的是，一般来说，聚集的杂物量增长较为缓慢，因此仅需隔段时间清理杂物即可满足放水器的维护需求。当然，增大排水箱4的体积也能减少杂物清理的频率。通过设置封堵结构，能够在清理杂物时，不影响瓦斯的正常抽采，同时密封的环境避免了瓦斯泄漏带来的安全隐患。
81.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
82.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。