瓦斯，而且對(duì)整個(gè)裝置能進(jìn)行排液排粉。進(jìn)行瓦斯抽放時(shí)和排水排渣工作時(shí)，氣水分離箱4內(nèi)的第六電子閥19打開，第七電子閥22閉合，此時(shí)瓦斯抽放管17和氣水粉共抽管3均與密閉的氣水分離箱4的上空腔34和下空腔35連通，對(duì)下行孔32進(jìn)行負(fù)壓抽采，抽出的懸濁液由上空腔34經(jīng)過第六電子閥19流到下空腔35，隨著下空腔35內(nèi)液體增多，懸浮球隨著液面向上移動(dòng)碰觸到上觸動(dòng)傳感器39，此時(shí)控制器16控制第六電子閥19關(guān)閉、第七電子閥22開啟，下腔體內(nèi)的混合液被沖到固液分離箱18，此時(shí)液面下降，漂浮球20碰觸到下觸動(dòng)傳感器21，使第七電子閥22閉合、第六電子閥19開啟。進(jìn)入固液分離箱18后的煤粉被過濾網(wǎng)25過濾后在底部沉積，定期通過排渣口 23清理出來，液體通過排液管24排出。
[0039]控制系統(tǒng)是動(dòng)力系統(tǒng)、排驅(qū)系統(tǒng)、抽采分離系統(tǒng)的“大腦”，是上述三個(gè)系統(tǒng)抽采瓦斯和排液過程中各個(gè)步驟互相配合的主要控制器。壓力傳感器10、上觸動(dòng)傳感器39和下觸動(dòng)傳感器21為輸入端，寫有預(yù)編程序的芯片為控制器16，各個(gè)電子閥門為輸出端。
[0040]當(dāng)本實(shí)用新型中的三個(gè)氣囊初次下入下行孔32內(nèi)，完成各項(xiàng)連接和封孔后，控制系統(tǒng)控制第四電子閥6門對(duì)封堵氣囊12進(jìn)行充氣使其膨脹封堵，當(dāng)抽采進(jìn)行一段時(shí)間，壓力傳感器10監(jiān)測(cè)到某一預(yù)先輸入的特定值時(shí)，控制器16控制控制第四電子閥6和第二電子閥8開啟使封堵氣囊12抽氣收縮，數(shù)秒后第四電子閥6和第二電子閥8關(guān)閉，開啟閥門第五電子閥7和第一電子閥9使第三排驅(qū)氣囊充氣排驅(qū)，數(shù)秒后關(guān)閉第一電子閥9打開第二電子閥8進(jìn)行放氣使其收縮，第三排驅(qū)氣囊的充氣和放氣重復(fù)進(jìn)行三次，以使沉淀的煤粉充分懸濁，然后依次開啟第四電子閥6和第三電子閥5，使三個(gè)氣囊同時(shí)處于充氣狀態(tài)進(jìn)行排驅(qū)，抽放數(shù)分鐘后關(guān)閉第四電子閥6和第一電子閥9，打開第三電子閥5、第五電子閥7、第二電子閥8使第一排驅(qū)氣囊11和第三排驅(qū)氣囊收縮，此時(shí)封堵氣囊12仍處于充氣狀態(tài)，一個(gè)排液循環(huán)完成。
[0041]氣水粉共抽管3上設(shè)置的流量電動(dòng)調(diào)節(jié)裝置40可以對(duì)循環(huán)水的水量大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。上夾環(huán)99和下夾環(huán)100將柔性軟管夾持，通過上夾環(huán)99和下夾環(huán)100之間的距離進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。具體調(diào)節(jié)過程如下:通過操控調(diào)節(jié)電機(jī)86，調(diào)節(jié)電機(jī)86驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)絲桿91旋轉(zhuǎn)，與調(diào)節(jié)絲桿91螺紋連接的螺母89沿調(diào)節(jié)絲桿91軸向移動(dòng)，帶動(dòng)滑座88沿兩條調(diào)節(jié)導(dǎo)軌87移動(dòng)，滑座88通過推拉桿93推動(dòng)或拉動(dòng)安裝架94向右或向左移動(dòng)，在拉伸彈簧101的作用下，上夾板97上的上滑塊102和下夾板98上的下滑塊103始終分別沿上滑軌95和下滑軌96滑動(dòng)，推拉桿93向右推時(shí)，安裝架94向右移動(dòng)，上滑塊102和下滑塊103之間的距離增大，在杠桿原理的作用下，上夾板97右端的上夾環(huán)99和下夾板98右端的下夾環(huán)100將將柔性軟管夾緊，柔性軟管的截面積變小，這樣就可以調(diào)節(jié)氣水粉共抽管3向氣水分離箱4內(nèi)抽取流體的量，以協(xié)調(diào)氣水分離箱4中下空腔35內(nèi)的固液混合物排向固液分離箱18時(shí)第六電子閥19和第七電子閥22的啟閉，從而達(dá)到調(diào)節(jié)的效果。
[0042]本實(shí)用新型的施工工序具體如下:
[0043]1)根據(jù)鉆孔(下行孔32)情況確定需要進(jìn)行排液時(shí)的液柱高度和各氣囊的長度，根據(jù)各氣囊的長度確定合理的各個(gè)電子閥開關(guān)的時(shí)間配合與開始進(jìn)行排液時(shí)的壓力值，將程序?qū)懭肟刂葡到y(tǒng)的芯片。
[0044]2)在本實(shí)用新型下入(下行孔32)孔前，對(duì)各個(gè)氣囊的封閉性、各傳感器的靈敏度、各電子閥的連接以及可控制性進(jìn)行檢查，確保無誤。
[0045]3)本實(shí)用新型下入鉆孔使對(duì)三個(gè)氣囊涂抹適量潤滑油，一是有利于順利下入，二是防止摩擦損傷氣囊，下入后根據(jù)鉆孔情況采取一種封孔方式，將氣液粉共抽管和氣囊的充放氣管伸出孔外。
[0046]4)將各管路按照?qǐng)D1所示連接方式連接并對(duì)連接處進(jìn)行氣密性檢測(cè)。
[0047]5)初次使用人工操作控制器16對(duì)封堵氣囊12進(jìn)行充氣，充氣完成后，使瓦斯抽放管17、氣水分離箱4和氣液粉共抽管連通，進(jìn)行瓦斯抽放。
[0048]6)無需人為操作，裝置自動(dòng)根據(jù)程序進(jìn)行抽采和排液排渣循環(huán)。
[0049]本實(shí)施例并非對(duì)本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.富水區(qū)下行孔抽采瓦斯自動(dòng)排水排渣裝置，其特征在于:包括動(dòng)力系統(tǒng)、排驅(qū)系統(tǒng)、抽采分離系統(tǒng)和控制系統(tǒng)； 動(dòng)力系統(tǒng)包括壓氣栗、壓氣管路、真空栗、負(fù)壓管路和充放氣管路，壓氣栗通過壓氣管路與充放氣管路的外端口連接，壓氣管路上設(shè)有第一電子閥，真空栗通過負(fù)壓管路與充放氣管路的外端口連接，負(fù)壓管路上設(shè)有第二電子閥； 下行孔的孔口處設(shè)有封孔裝置，充放氣管路穿過封孔裝置伸入到下行孔內(nèi)； 排驅(qū)系統(tǒng)包括均由丁腈橡膠制成的第一排驅(qū)氣囊、封堵氣囊和第二排驅(qū)氣囊，第一排驅(qū)氣囊、封堵氣囊和第二排驅(qū)氣囊沿由外向內(nèi)方向依次設(shè)在充放氣管路上，第一排驅(qū)氣囊、封堵氣囊和第二排驅(qū)氣囊均位于下行孔內(nèi)，充放氣管路上設(shè)有分別位于第一排驅(qū)氣囊、封堵氣囊和第二排驅(qū)氣囊內(nèi)部的第三電子閥、第四電子閥和第五電子閥，充放氣管路上設(shè)有位于第一排驅(qū)氣囊和封堵氣囊之間的壓力傳感器； 抽采分離系統(tǒng)包括瓦斯抽放管、氣水粉共抽管、氣水分離箱和固液分離箱，氣水粉共抽管一端穿過封孔裝置伸入到下行孔內(nèi)，氣水粉共抽管另一端與氣水分離箱的進(jìn)口連接，氣水分離箱內(nèi)設(shè)有上空腔和下空腔，瓦斯抽放管的進(jìn)口與氣水分離箱的上空腔連接，上空腔和下空腔之間設(shè)有第六電子閥，氣水分離箱在下空腔的一側(cè)下部通過第七電子閥與固液分離箱的進(jìn)口連接，固液分離箱內(nèi)傾斜設(shè)有將固液分離箱分隔成固液腔和液體腔的過濾網(wǎng)，固液分離箱底部設(shè)有與固液腔連通的排渣口，固液分離箱側(cè)部設(shè)有與液體腔連通的排液管；下空腔內(nèi)垂直設(shè)有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿上滑動(dòng)設(shè)有漂浮球，導(dǎo)桿上端設(shè)有用于控制第六電子閥和第七電子閥啟閉的上觸動(dòng)傳感器，導(dǎo)桿下端設(shè)有用于控制第六電子閥和第七電子閥啟閉的下觸動(dòng)傳感器； 控制系統(tǒng)包括控制器，控制器通過控制電纜分別與壓力傳感器、上觸動(dòng)傳感器和下觸動(dòng)傳感器連接，壓力傳感器通過信號(hào)線分別與第一電子閥、第二電子閥、第三電子閥、第四電子閥和第五電子閥連接，上觸動(dòng)傳感器通過控制線分別與第六電子閥和第七電子閥連接，下觸動(dòng)傳感器通過導(dǎo)線分別與第六電子閥和第七電子閥連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富水區(qū)下行孔抽采瓦斯自動(dòng)排水排渣裝置，其特征在于:氣水粉共抽管包括一節(jié)柔性軟管，柔性軟管上設(shè)有流量電動(dòng)調(diào)節(jié)裝置； 流量電動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)固定板，調(diào)節(jié)固定板一側(cè)表面固定設(shè)有調(diào)節(jié)伺服電機(jī)和兩條調(diào)節(jié)導(dǎo)軌，兩條調(diào)節(jié)導(dǎo)軌均水平設(shè)置，調(diào)節(jié)伺服電機(jī)位于兩條調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的前方，兩條調(diào)節(jié)導(dǎo)軌上滑動(dòng)連接有調(diào)節(jié)滑座，調(diào)節(jié)滑座前部設(shè)有調(diào)節(jié)傳動(dòng)螺母，調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的主軸通過調(diào)節(jié)聯(lián)軸器同軸向連接有調(diào)節(jié)絲桿，調(diào)節(jié)絲桿與兩條調(diào)節(jié)導(dǎo)軌平行且與調(diào)節(jié)傳動(dòng)螺母螺紋連接，調(diào)節(jié)固定板上設(shè)有位于調(diào)節(jié)傳動(dòng)螺母和調(diào)節(jié)伺服電機(jī)之間的調(diào)節(jié)軸承座，調(diào)節(jié)絲桿穿過調(diào)節(jié)軸承座并通過調(diào)節(jié)軸承與調(diào)節(jié)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，調(diào)節(jié)滑座上設(shè)有與調(diào)節(jié)絲桿同軸向的調(diào)節(jié)推拉桿，調(diào)節(jié)推拉桿后端連接有安裝架，安裝架的左側(cè)設(shè)有左滑軌，安裝架的右側(cè)設(shè)有右滑軌，左滑軌和右滑軌前端之間的距離大于左滑軌和右滑軌后端之間的距離，左滑軌和右滑軌關(guān)于垂直面左右對(duì)稱；固定板后部鉸接有左夾板和右夾板，左夾板后端鉸接有半圓形的左夾環(huán)，右夾板后端鉸接有半圓形的右夾環(huán)，左夾環(huán)和右夾環(huán)的開口相對(duì)設(shè)置，柔性軟管夾持在左夾環(huán)和右夾環(huán)之間，左夾板和右夾板之間通過拉伸彈簧連接，拉伸彈簧位于左夾板與固定板鉸接點(diǎn)的前側(cè)，左夾板前端設(shè)有與左滑軌滑動(dòng)配合的左滑塊，右夾板前端設(shè)有與右滑軌滑動(dòng)配合的右滑塊。
【專利摘要】富水區(qū)下行孔抽采瓦斯自動(dòng)排水排渣裝置，包括動(dòng)力系統(tǒng)、排驅(qū)系統(tǒng)、抽采分離系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；動(dòng)力系統(tǒng)包括壓氣泵、壓氣管路、真空泵、負(fù)壓管路和充放氣管路；排驅(qū)系統(tǒng)包括均由丁腈橡膠制成的第一排驅(qū)氣囊、封堵氣囊和第二排驅(qū)氣囊；抽采分離系統(tǒng)包括瓦斯抽放管、氣水粉共抽管、氣水分離箱和固液分離箱。本實(shí)用新型可以將下行孔中的水和煤粉自動(dòng)排出，并且排液排渣過程幾乎不會(huì)對(duì)下行孔的密封性和抽采產(chǎn)生影響，對(duì)提高抽采效率、實(shí)現(xiàn)煤礦安全、高效生產(chǎn)具有極大的推動(dòng)作用。實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。
【IPC分類】E21F16/00, E21F7/00
【公開號(hào)】CN205089358
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520777621
【發(fā)明人】趙永超, 倪小明, 白萬備, 孫小婷
【申請(qǐng)人】河南理工大學(xué)
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年10月9日