改造者：劉吉平

瓦斯抽放系統(tǒng)放水器改造

改造者：劉吉平

加工簡(jiǎn)易有效的放水裝置，解決瓦斯抽放中管路積水問(wèn)題，維持穩(wěn)定的負(fù)壓和瓦斯?jié)舛龋_(dá)到高效抽放瓦斯的目標(biāo)。

礦井概述

貴州貴新煤業(yè)有限公司是江西省煤炭集團(tuán)貴州礦業(yè)有限責(zé)任公司下屬的一個(gè)控股公司，為整合礦井，屬高瓦斯突出礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力45萬(wàn)t/a，主要開(kāi)采C2、C8、C12、C15、C16、C17、C18、C66煤層，礦井采用平硐-斜井開(kāi)拓，分區(qū)式通風(fēng)方式，礦井主要通風(fēng)機(jī)采用抽去式通風(fēng)。不進(jìn)行瓦斯抽采，11采區(qū)+1260m開(kāi)采C15煤層回采工作面預(yù)測(cè)相對(duì)瓦斯涌出量為35.98m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為14.39m3/min；12采區(qū)+1260m開(kāi)采C12煤層回采工作面預(yù)測(cè)相對(duì)瓦斯涌出量為33.77m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為16.88m3/min。

抽放管路放水器的改造

該礦井瓦斯治理以瓦斯抽放、風(fēng)排為主。瓦斯抽放時(shí)，原在管路低處安裝存水裝置（如圖一人工放水器），人工放水，每班派人巡回放水，因放水點(diǎn)多，相隔距離遠(yuǎn)，有的職工腿不夠勤等因素，造成放水器未及時(shí)放水，管路中常有大量積水，造成堵管，瓦斯不易抽放出來(lái)，瓦斯?jié)舛鹊?，?fù)壓增大，影響抽放系統(tǒng)正常工作，抽放效果不佳，不能達(dá)到抽掘采平衡的瓦斯治理目標(biāo)。

購(gòu)置廠家自動(dòng)放水器，價(jià)格高，笨重，安裝不方便，維修成本大；購(gòu)置廠家手動(dòng)放水器，儲(chǔ)水量少，同樣面臨相同的問(wèn)題，而且價(jià)格也較高。

該礦通過(guò)技術(shù)人員的探索，利用U型管水柱與負(fù)壓等值均壓原理，對(duì)放水器進(jìn)行改造，使放水器及時(shí)自動(dòng)放水，負(fù)壓穩(wěn)定，效果極佳，改造簡(jiǎn)單。

改造前的放水器

改造前的放水器為人工放水器，制作簡(jiǎn)易，即：用兩根長(zhǎng)約3～5m管徑為10寸的鐵管做存水管，中間用1.5m長(zhǎng)軟管連接，兩端截面用鐵板焊接牢固無(wú)縫，在存水管上截面開(kāi)孔，安裝負(fù)壓開(kāi)關(guān)1（2寸考克），與在低洼處的瓦斯抽放管路下端所開(kāi)放水孔連接，以便放水時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)，不影響負(fù)壓抽放；在存水管頂部安裝均壓開(kāi)關(guān)2（1寸考克），放水時(shí)打開(kāi)，以便均衡空氣壓力。在另一節(jié)存水管截面靠下方開(kāi)孔，安裝放水開(kāi)關(guān)4（2寸考克）。

放水器存水時(shí)，考克1開(kāi)，考克2、考克4關(guān)閉；人工放水時(shí)，考克1關(guān)，考克2、考克4開(kāi)。放完水后，將考克置于存水狀態(tài)（如圖一）。人工放水器如示意圖一中1、2、3、4組成。

圖1　人工放水器示意圖

圖2　自動(dòng)放水器示意圖

改造后的放水器

在放水器放水開(kāi)關(guān)4后再接一根長(zhǎng)1m左右管徑為2寸的軟管，使用時(shí)將軟管吊掛在巷道幫上，比放水開(kāi)關(guān)4垂高0.5m左右，當(dāng)存水管內(nèi)水位比溢水軟管口標(biāo)高高到一定程度時(shí)（一般為2m），將開(kāi)關(guān)4打開(kāi)，水就會(huì)自動(dòng)流出來(lái)，不會(huì)堵抽放管，保持長(zhǎng)期自動(dòng)排水。改造后的自動(dòng)放水器如示意圖二中1、2、3、4、6組成。

改造后自動(dòng)放水器的安裝

井下瓦斯抽放管路布置不是在平巷，就是在上、下山中。放水器一般安裝在瓦斯抽放管下山轉(zhuǎn)平巷和平巷轉(zhuǎn)上山低洼處，在下山轉(zhuǎn)平巷的瓦斯抽放管中，需將自動(dòng)放水器連接在轉(zhuǎn)平上方垂高大于3m的位置，確保存水水柱大于抽放負(fù)壓。另外為了讓放水器更好存水、放水，抽放管需在垂高大于3m處用彎頭投高。安裝如示意圖。

在平巷轉(zhuǎn)上山處安裝放水器，只需將抽放管5置于水平巷道中即可，但在上山巷道與平巷相交的下部要有一定的空間。

改造原理

采用均壓原理，利益水柱壓力與抽放負(fù)壓均等。

當(dāng)積水增多、水柱大于抽放負(fù)壓時(shí)，水就自動(dòng)流出。1KPa=102mm水柱，該礦井下抽放負(fù)壓為20KPa左右，約2040mm水柱，故存水管垂高要比出水軟管出水口高到2.04m以上。該礦存水器垂高取2.5～4.2m，因上下山坡度在25°左右，故選用兩根3～5m長(zhǎng)鐵管作為放水器的存水管，中間用1.5m長(zhǎng)的軟管連接，以利存水和自動(dòng)放水，并適應(yīng)負(fù)壓變化。

改造效果

（1 ） 原人工放水器每班需2人，每天6人（另外需2人抵輪休），來(lái)回巡查放水，按每人每年工資5萬(wàn)元，則每年需40萬(wàn)元工資（含2個(gè)抵輪休人員工資），有的放水工有時(shí)未及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)放水，造成抽放負(fù)壓增大，抽放瓦斯?jié)舛葴p少，抽放量減少，降低了抽放效果，不利抽放系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。與人工放水器對(duì)比，自動(dòng)放水器減少了放水工8人，每年節(jié)約放水人員工資40萬(wàn)元。而且自動(dòng)放水器能及時(shí)有效放水，保證負(fù)壓穩(wěn)定，瓦斯正常抽放，系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，抽放效果好。材料僅增加了一節(jié)1m長(zhǎng)的軟管，現(xiàn)場(chǎng)制作簡(jiǎn)易，維修簡(jiǎn)單。如人工放水器與自動(dòng)放水器抽放效益對(duì)比表。

廠家制作的手動(dòng)和自動(dòng)放水器，每臺(tái)價(jià)格高達(dá)3000元，存水少，維修復(fù)雜，成本高，且需提前定購(gòu)。自制自動(dòng)放水器制作簡(jiǎn)單，成本低，不足500元，穩(wěn)定可靠。

（3）人工放水器與自動(dòng)放水器抽放效益對(duì)比表

類型參數(shù)　瓦斯?jié)舛龋?）min）　放水工（人）放水工資（萬(wàn)元/年）人工放水　3.2　57　46.3　8　40自動(dòng)放水　4.6　48　58.5　0　0備注　　抽放負(fù)壓為瓦斯泵聯(lián)抽負(fù)壓，目前未抽老空區(qū)瓦斯。抽放負(fù)壓（Kpa）流量（m3/

劉吉平

江西煤炭集團(tuán)貴州貴新煤業(yè)有限公司

劉吉平（1970年生），男，江西萍鄉(xiāng)人，本科學(xué)歷，工程師，現(xiàn)為江西煤炭集團(tuán)貴州貴新煤業(yè)有限公司總工程師。

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.07.026