本实用新型专利技术公开了一种煤矿瓦斯分离装置，包括混合气体抽离机构、一级瓦斯分离机构和二级瓦斯分离机构，混合气体抽离机构与一级瓦斯分离机构通过第一导气管连接，一级瓦斯分离机构与二级瓦斯分离机构第二导气管连接；使用时，本装置通过将抽离探管设置为多节，可适用于不同深度的矿井瓦斯层的抽离；同时通过设计两级瓦斯分离机构，分别通过冷凝分离和涡流分离对瓦斯与水流进行分离，分离效果好，分离得到的瓦斯纯度高，且可实现多个瓦斯抽离孔的同时抽离工作，具有分离效果好、适用范围广的特点。点。点。
【技术实现步骤摘要】
一种煤矿瓦斯分离装置
[0001]本技术属于煤矿瓦斯抽离设备
，具体涉及一种煤矿瓦斯分离装置。
技术介绍
[0002]瓦斯是煤炭开采过程中产生副产品，它是从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体，既是一种高热值的能源，同时又污染空气且对煤矿的安全生产造成不利影响，当空气中瓦斯含量为 5％～16％时，遇火会引起爆炸，所以煤矿瓦斯是造成矿井瓦斯事故的灾害之首，给安全生产带来很大的危险。随着煤矿开采难度越来越大，瓦斯突出问题也越来越多，因此，在煤矿安全生产过程中，对瓦斯的抽采是一种解决瓦斯影响煤矿安全生产的有效途径；
[0003]瓦斯抽放是高瓦斯矿井及煤与瓦斯突出矿井综合治理矿井瓦斯的治本之策，瓦斯抽放方法比较多；按空间上划分有本煤层抽放、邻近层抽放、采空区抽放；按时间上划分为采前预抽、边掘边抽、边采边抽、采空区抽放；按抽放工艺划分为巷道抽放法、钻孔抽放法、巷道和钻孔联合抽放法；按是否受到卸压影响又可分为未卸压抽放、卸压抽放等；
[0004]在矿井瓦斯的抽放过程中，容易造成瓦斯超限事故的环节往往是在施工瓦斯抽放钻孔的过程，传统的施工瓦斯抽放钻孔方式是将钻孔瓦斯及冲洗介质粗暴直接排入钻场或工作面，造成施工地点及工作面瓦斯超限，酿成瓦斯事故；特别是在施工高瓦斯、瓦斯突出矿井的煤层或施工瓦斯矿井瓦斯构造复杂的煤层时，很容易造成大量瓦斯涌出或喷出，酿成严重的事故；传统的施工瓦斯抽放往往是钻孔施工结束后，才开始联网抽放，这样由于钻孔内瓦斯基本未泄压，不仅在施工钻孔时容易发生瓦斯异常涌出和喷出，联网期间也经常发生瓦斯超限事故，严重影响工作面正常生产，且在高瓦斯和井下涡流紊乱的矿井中，抽离探头在钻孔内难以固定。
技术实现思路
[0005]针对上述现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种煤矿瓦斯分离装置，通过将抽离探管设置为多节，可适用于不同深度的矿井瓦斯层的抽离；同时通过设计两级瓦斯分离机构，分别通过冷凝分离和涡流分离对瓦斯与水流进行分离，分离效果好，分离得到的瓦斯纯度高，且可实现多个瓦斯抽离孔的同时抽离工作，具有分离效果好、适用范围广的特点。
[0006]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种煤矿瓦斯分离装置，包括混合气体抽离机构、一级瓦斯分离机构和二级瓦斯分离机构，混合气体抽离机构与一级瓦斯分离机构通过第一导气管连接，一级瓦斯分离机构与二级瓦斯分离机构第二导气管连接；
[0008]混合气体抽离机构包括抽离探管和第一抽离泵，抽离探管由多节套管连接而成，且在抽离探管的尾端探管上设置有法兰盘与第一导气管法兰连接；
[0009]一级瓦斯分离机构包括第一冷凝分离箱和第一集液箱，第一冷凝分离箱为内腔封
闭的喇叭状冷凝箱，且在第一冷凝分离箱上设置有第一连接口、第二连接口、第三连接口和第四连接口与内部空腔连通，第一连接口与第一抽离泵连接，第二连接口与第二导气管连接，第三连接口与第一导气管连接，第四连接口通过第一控制阀与第一集液箱连接；所述第一冷凝分离箱的内腔中还设置有导流板；
[0010]二级瓦斯分离机构包括第二涡流分离箱、第二集液箱、瓦斯收集罐和第二瓦斯泵，第二涡流分离箱内设置有瓦斯分离组件，且在第二涡流分离箱上设置有第五连接口、第六连接口和第七连接口与内部空腔连通，第五连接口设置在第二涡流分离箱的下部侧壁上，与第二导气管连接，第六连接口与第三导气管的一端连接，第三导气管的另一端通过第三控制阀与瓦斯收集罐连接，且在第三导气管上设置有第二瓦斯泵，第七连接口通过第二控制阀与第二集液箱连接。
[0011]优选的，所述的抽离探管为中空套管，包括限位套管和抽离探管本体，抽离探管本体包括尾节探管、标准节探管和首节探管，各节探管之间均法兰连接，尾节探管与第一导气管的一端支管连接，所述尾节探管和首节探管上均等距设置有滑槽，滑槽的槽深由探管前端部向后逐渐加深；所述首节探管的前端部为锥形结构，且在锥形结构的前端设置有滤网。
[0012]优选的，所述的限位套管包括橡胶圈和顶封套筒，顶封套筒上设置有至少一个环状凹槽，橡胶圈套接在环状凹槽内；所述环状凹槽内等分设置有限位凸起和贯穿顶封套筒的穿接孔，限位凸起与设置在橡胶圈上的限位卡槽配合使用，设置在橡胶圈上的顶封凸起的前端穿过穿接孔顶在滑槽内。
[0013]优选的，所述的导流板与水平方向的夹角在30
°‑
65
°
之间。
[0014]优选的，所述的瓦斯分离组件为回转机构，包括转杆、螺旋带和加速叶片，转杆为空心结构，转杆的下端设置有转动连接端，转动连接端通过卡紧螺帽与设置在第二涡流分离箱内的固定底板转动连接，转杆的上端还设置有转动连接头与设置在第六连接口内侧的转动轴承配合使用，加速叶片安装在转杆下端的叶片安装槽内；且在转杆上端还设置有气流导流孔与转杆内部空腔连通。
[0015]优选的，所述的固定底板上设置有若干贯穿固定底板的水流导流口。
[0016]优选的，所述的第五连接口的气流输出端与加速叶片的叶片内弯受力面正对。
[0017]本技术的有益效果是：本技术公开了一种煤矿瓦斯分离装置，与现有技术相比，本技术的改进之处在于：
[0018](1)本使用上述设计了一种煤矿瓦斯分离装置，包括混合气体抽离机构，混合气体抽离机构包括抽离探管和第一抽离泵，在使用时，利用第一抽离泵将抽离探管内抽吸至负压状态，使得瓦斯层的瓦斯混合气体可以进入到第一冷凝分离箱中，使用简单方便；同时抽离探管由尾节探管、若干标准节探管和首节探管法兰连接而成，使用时可以根据钻孔深度，选择标准节探管的个数，对瓦斯混合气体进行抽离；
[0019](2)同时，本装置在尾节探管和首节探管上设置有槽深由探管前端部向后逐渐加深的滑槽，在使用时，通过滑槽与顶封凸起之间的相互作用，使得橡胶圈的外侧部可以与钻孔侧壁紧密接触，对抽离探管在钻孔内的位置进行定位，同时还可以起到一定的封压作用，使得瓦斯层的压力保持稳定，减少第一抽离泵的使用功率，起到一定的节能作用；
[0020](3)本装置还包括一级瓦斯分离机构和二级瓦斯分离机构，在对混合瓦斯气体中的气态水进行抽离时，首先利用一级瓦斯分离机构的第一冷凝分离箱将气态水凝结收集，
然后利用第二涡流分离箱内的瓦斯分离组件通过高速转动，将气化的水进行抽离，得到瓦斯气体，并进行收集，进行后期的气体抽离，分离效果好，分离得到的瓦斯纯度高，且可实现多个瓦斯抽离孔的同时抽离工作；
[0021](4)瓦斯分离组件包括转杆、螺旋带和加速叶片，在使用时，通过穿过第六连接口的混合气体作用在加速叶片上，带动转杆高速转动，使得瓦斯气体形成涡流，涡流在第二瓦斯泵的作用下穿过气流导流孔进入到瓦斯收集罐中，气化的水分子被甩到第二涡流分离箱的内壁上，形成水珠落下，实现瓦斯气体与水分子的分离，具有分离效果好、得到的瓦斯气体纯度高的优点。
附图说明
[0022]图1为本技术煤矿瓦斯分离装置在进行多点抽离时的效果图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿瓦斯分离装置，其特征在于：包括混合气体抽离机构、一级瓦斯分离机构和二级瓦斯分离机构，混合气体抽离机构与一级瓦斯分离机构通过第一导气管(2)连接，一级瓦斯分离机构与二级瓦斯分离机构第二导气管(21)连接；混合气体抽离机构包括抽离探管(1)和第一抽离泵(5)，抽离探管(1)由多节套管连接而成，且在抽离探管(1)的尾端探管上设置有法兰盘与第一导气管(2)法兰连接；一级瓦斯分离机构包括第一冷凝分离箱(3)和第一集液箱(4)，第一冷凝分离箱(3)为内腔封闭的喇叭状冷凝箱，且在第一冷凝分离箱(3)上设置有第一连接口(31)、第二连接口(32)、第三连接口(33)和第四连接口(34)与内部空腔连通，第一连接口(31)与第一抽离泵(5)连接，第二连接口(32)与第二导气管(21)连接，第三连接口(33)与第一导气管(2)连接，第四连接口(34)通过第一控制阀(8)与第一集液箱(4)连接；所述第一冷凝分离箱(3)的内腔中还设置有导流板(35)；二级瓦斯分离机构包括第二涡流分离箱(6)、第二集液箱(41)、瓦斯收集罐(7)和第二瓦斯泵(51)，第二涡流分离箱(6)内设置有瓦斯分离组件，且在第二涡流分离箱(6)上设置有第五连接口(61)、第六连接口(62)和第七连接口(63)与内部空腔连通，第五连接口(61)设置在第二涡流分离箱(6)的下部侧壁上，与第二导气管(21)连接，第六连接口(62)与第三导气管(22)的一端连接，第三导气管(22)的另一端通过第三控制阀(82)与瓦斯收集罐(7)连接，且在第三导气管(22)上设置有第二瓦斯泵(51)，第七连接口(63)通过第二控制阀(81)与第二集液箱(41)连接。2.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯分离装置，其特征在于：所述的抽离探管(1)为中空套管，包括限位套管(16)和抽离探管本体，抽离探管本体包括尾节探管(11)、标准节探管(12)和首节探管(13)，各节探管之间均法兰连接，尾节探管(11)与第一导气管(2)的一端支...
【专利技术属性】
技术研发人员：田晓红，何新卫，何铭宇，段雅琦，陈引锋，田坤，何润青，
申请(专利权)人：陕西能源职业技术学院，
类型：新型
国别省市：
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