[发明专利]富水区下行孔抽采瓦斯自动排水排渣装置

说明书

技术领域

本发明煤矿瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种富水区下行孔抽采瓦斯自动排水排渣装置。

背景技术

目前，我国煤炭生产正朝着高效化、机械化、集约化的方向发展。但煤与瓦斯突出等瓦斯灾害事故已成为制约其快速发展的重要因素，是危害煤矿生产的大敌。为了有效治理瓦斯，减少瓦斯灾害，许多煤矿在井下布置钻孔，进行井下瓦斯抽采，煤与瓦斯突出事故得到了有效遏制。

由于开采工艺，井下地形等诸多因素的影响，必须根据需要在煤层中钻进上行孔、下行孔、顺槽孔等不同类型的钻孔，但是在富水区进行下行孔瓦斯抽采时，地层中的水在钻孔中聚集，不仅液柱形成的压力影响负压抽采，阻碍煤层瓦斯解吸，而且还会造成严重的水堵现象，最终导致瓦斯的抽采浓度和流量不甚理想。因此迫切需要一种装置对下行孔中的水和煤粉进行方便高效的排出，同时将排水过程对瓦斯抽采的影响降到最低，这样将会对提高抽采效率，实现煤矿安全、高效生产具有巨大的影响。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种自动化程度高、安全可靠性强、抽采效率高的富水区下行孔抽采瓦斯自动排水排渣装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：富水区下行孔抽采瓦斯自动排水排渣装置，包括动力系统、排驱系统、抽采分离系统和控制系统；

动力系统包括压气泵、压气管路、真空泵、负压管路和充放气管路，压气泵通过压气管路与充放气管路的外端口连接，压气管路上设有第一电子阀，真空泵通过负压管路与充放气管路的外端口连接，负压管路上设有第二电子阀；

下行孔的孔口处设有封孔装置，充放气管路穿过封孔装置伸入到下行孔内；

排驱系统包括均由丁腈橡胶制成的第一排驱气囊、封堵气囊和第二排驱气囊，第一排驱气囊、封堵气囊和第二排驱气囊沿由外向内方向依次设在充放气管路上，第一排驱气囊、封堵气囊和第二排驱气囊均位于下行孔内，充放气管路上设有分别位于第一排驱气囊、封堵气囊和第二排驱气囊内部的第三电子阀、第四电子阀和第五电子阀，充放气管路上设有位于第一排驱气囊和封堵气囊之间的压力传感器；

抽采分离系统包括瓦斯抽放管、气水粉共抽管、气水分离箱和固液分离箱，气水粉共抽管一端穿过封孔装置伸入到下行孔内，气水粉共抽管另一端与气水分离箱的进口连接，气水分离箱内设有上空腔和下空腔，瓦斯抽放管的进口与气水分离箱的上空腔连接，上空腔和下空腔之间设有第六电子阀，气水分离箱在下空腔的一侧下部通过第七电子阀与固液分离箱的进口连接，固液分离箱内倾斜设有将固液分离箱分隔成固液腔和液体腔的过滤网，固液分离箱底部设有与固液腔连通的排渣口，固液分离箱侧部设有与液体腔连通的排液管；下空腔内垂直设有导杆，导杆上滑动设有漂浮球，导杆上端设有用于控制第六电子阀和第七电子阀启闭的上触动传感器，导杆下端设有用于控制第六电子阀和第七电子阀启闭的下触动传感器；

控制系统包括控制器，控制器通过控制电缆分别与压力传感器、上触动传感器和下触动传感器连接，压力传感器通过信号线分别与第一电子阀、第二电子阀、第三电子阀、第四电子阀和第五电子阀连接，上触动传感器通过控制线分别与第六电子阀和第七电子阀连接，下触动传感器通过导线分别与第六电子阀和第七电子阀连接。

气水粉共抽管包括一节柔性软管，柔性软管上设有流量电动调节装置；

流量电动调节装置包括调节固定板，调节固定板一侧表面固定设有调节伺服电机和两条调节导轨，两条调节导轨均水平设置，调节伺服电机位于两条调节导轨的前方，两条调节导轨上滑动连接有调节滑座，调节滑座前部设有调节传动螺母，调节伺服电机的主轴通过调节联轴器同轴向连接有调节丝杆，调节丝杆与两条调节导轨平行且与调节传动螺母螺纹连接，调节固定板上设有位于调节传动螺母和调节伺服电机之间的调节轴承座，调节丝杆穿过调节轴承座并通过调节轴承与调节轴承座转动连接，调节滑座上设有与调节丝杆同轴向的调节推拉杆，调节推拉杆后端连接有安装架，安装架的左侧设有左滑轨，安装架的右侧设有右滑轨，左滑轨和右滑轨前端之间的距离大于左滑轨和右滑轨后端之间的距离，左滑轨和右滑轨关于垂直面左右对称；固定板后部铰接有左夹板和右夹板，左夹板后端铰接有半圆形的左夹环，右夹板后端铰接有半圆形的右夹环，左夹环和右夹环的开口相对设置，柔性软管夹持在左夹环和右夹环之间，左夹板和右夹板之间通过拉伸弹簧连接，拉伸弹簧位于左夹板与固定板铰接点的前侧，左夹板前端设有与左滑轨滑动配合的左滑块，右夹板前端设有与右滑轨滑动配合的右滑块。