矿井瓦斯泵的工作原理

1、矿井瓦斯泵的工作原理矿井瓦斯泵矿井常用瓦斯泵的类型及原理瓦斯泵是矿井抽放瓦斯的动力设备。我国常用的瓦斯泵类型有水环泵、离心式鼓风机、回转式鼓风机（常用罗茨和叶氏鼓风机）三类。水环泵水环泵乃水环真空泵和水环压缩机的统称，是一种输送气体的流体机械。水环真空泵和压缩机的结构和工作原理相同，其区别仅在于用途不同。作真空泵时入口接系统，并造成一定的真空度，被抽吸气体经泵内加压至大气压力后排至大气中,因而真空泵排出端为大气条件，作压缩机时自大气条件吸气，经泵内压缩到一定压力后排入与泵出口相接的系统内，因而压缩机的入口为大气条件。实际上水环泵用于煤矿抽放瓦斯时，其入、出口均与瓦斯管路连接，借其真空特性抽吸煤

2、体中瓦斯，借其压缩特性再将瓦斯压入地面输气管路，供给用户。所以，它既作真空泵用，乂作压缩机用。图13 1单作用水环泉结构示意图，一吸气孔，2水坏,3泉体.4一叶轮，5一进气口, 6一排气口，7一排气孔.9一泵轴（一）水环泵工作原理水环泵有举作，和双作月两类。1 .单作用水环泵工作原理图13-1为单作用水环泵结构示意图，叶轮4山叶片和轮毂组成，两者为整体浇铸或焊接结构。叶片有前弯的，也有径向直板状的。泵体3内部有一个圆柱形空间，叶轮偏心地装入这个空间内，两端用侧盖8封住。侧盖上开有吸气孔1和排气孔7,它们分别与泵的进气口5和排气口6相通。水环泵工作前需向泵内注入一定量的工作液体（一般用水）。当叶

3、轮通过泵轴在原动机带动下旋转且达到一定转速时，泵内工作液体在叶片推动下。一起旋转.并因离心力作用甩向四周，在泵体内壁与叶轮之间形成一个旋转水环。水环内表面和叶轮轮毂表面及端侧盖之间形成一个月牙形空间，它被叶片分成若干个容积不等，互不连通的封闭小室（基元容积）。每个小室随叶轮一起旋转，作周期性地扩大和缩小。见图132所示，吸入侧小室容积逐渐增大，气体经吸气孔被吸入到小室中。当这些小室转到排气侧时，其容积乂逐渐减小，吸进的气体被压缩，压力升高。当气体被压缩到一定程度时经排气孔排出。这样，叶轮每旋转一周，各小室完成吸气，压缩、排气过程各一次，故称单作用式。相应可将水环泵的工作空3 / 25矿井瓦斯泵

4、的工作原理间分为吸气区、压缩区和排气区。困13-2水环泉工作过程一吸飞J压缩，一排气以上只是从现象上说明水环泵的工作过程，但并未揭示出物理本质，亦即能量传递过程。水环泵的能量传递是以工作液体为媒介进行的。从上述分析知，每个小室中的液体时而远离叶轮，时而靠近叶轮，尤如一个液体活塞在小室中作往复运动。见图13-3,在吸气区（I区）工作液体自叶片得到机械能，并从叶片根部流向叶片外缘，使圆周速度增加，工作液体的动能增加。在压缩区（11区）和排气区（III区）工作液体乂逐渐流回到叶片根部，使圆周速度下降，工作液体的动能乂转化为压力能，对气体进行压缩和排气。由此可见，水环泵在整个工作过程中工作液体起着传递

5、能量的作用。工作液体除传递能量外，还起密封工作容积和冷却气体的作用。水环泵工作时,必须不断向泵体内注入一定量的新液体，以补充随排气夹带走的液体。2 .双作用水环泵工作原理图134为双作川水环泵简图，在椭圆形泵体2的中心装有叶轮3,两者具有上、下双偏心。环简状分配器4装在叶轮轮毂中心圆孔内固定不动，两端与设有吸排气通道（分别和进、排气口1、6连接）的泵体侧盖连接。分配器内、外环间分为四个间隔，对角线上的两个间隔借侧盖上气流通道连通，在外环壁上开吸气孔和排气孔，吸气孔外和6/,使上、下吸气区与进气口相通，排气孔必和。'五使上、下排气区与排气口相通。图13-4双作用水环泵筒图1 一进气口5

6、2一泵体.3一叶轮，4一分配器，6水环.6一排气”.7一补水管图13-3水环泵能fit传递过程I一吸气区jI一压效区1I一排气区3 / 25矿井瓦斯泵的工作原理当泵体内注入一定量的水，叶轮在原动机带动下以足够的转速顺时针旋转时，因离心力作用，水被甩向外围，形成一个与泵体内表面形状一致的椭圆形旋转水环。在水环内表面、叶轮轮毂及两侧盖之间形成上、下两个月牙形空间，由叶片分隔成若干密闭小室。见图134,当某小室从口点起随叶片转至6点时，始终与吸气孔相通，容积由小变大，进行吸气，当从b点转向C点过程中，与吸、排气孔隔绝，容积由大变小，进行压缩，当从c点转向届点过程中，与排气孔相通，进行排气，同理，在转

7、向下半周时.，ef区间吸气，gf间压缩，gh区间排气。可见,对这种水环泵，转予每转一转，各封闭小室分别完成两次吸气、压缩、排气过程,故称为双作用式。（二）水环泵结构1. SZ型单作用水环泵图1310为SZ一3（4）型水环泵结构图。前弯叶片的叶轮8用键11与泵轴9联接，两端用轴套5和15定位并用螺母3顶紧构成泵转子部分。转子偏心地装于泵体10内并由联轴器与电动机联接，轴的两端用滚动轴承支承。泵体两端用左、右侧盖13和7封住，侧盖（参见图13-11）内腔胃隔板分为吸气腔和排气腔,分别与吸、排气口连通，在靠泵体一侧壁上开图13-1。SZ-3（4）型水环泵结构图1一轴翔，2一轴承架13一铀系理总4一压

8、废，5、15一轴套.6填料箱，7、13«说,8一2轮,9一轴，10一泵体。“一亮，】2水封铸）14一填科.16一进水管有吸气孔和排气孔，勾通泵内工作容积和气腔的气流通道。为防止外界大气进入泵内和泵内气体泄漏，在轴套与填料箱6之间装有填料14,并用压盖4压紧。进水管16与气水分离器或其它外部水源相接，向泵内补水。水封管12向填料箱引水，对填料箱起润滑、冷却和密封作用，同时对间隙A密封。图13-11表示出了侧盖的结构。侧盖上小孔5是为防止过压缩而设置。当泵内气体未进入排气状态而压力P超过排气口内压力小（系统压力）时.，橡皮球因压力差作用而变形，小孔与排气孔连通；使泵内压缩区气体提前排气，

9、从而避免了过压缩现象。4 / 25矿井瓦斯泵的工作原理2. SK型水环泵结构图13-12为SK型双作用水环泵结构图。由叶轮2和泵轴3组成的泵转子安装在椭圆形泵体1内，轴两端用轴承箱8支承，通过联轴器与电动机出轴联接。左、右分配器7、6分别套装在泵轴两侧，其内端伸入叶轮轮毂内孔中，另一端借法兰盘与封闭泵体两侧的左、右侧盖5、4固定在一起。左、右侧盖，左、右分配器及泵体构成了泵的定子。侧盖内有两层空腔a和f分别和泵的进、排气口（进、排气口在泵两侧，图中未画出）相通，分配器上的吸气通道6乂与侧盖口腔相通,其排气通道e和侧盖f腔相通。这样构成泵的进气路线为泵进气口f专侧盖口腔f专分配器6腔一专泵内吸气

10、区c腔泵的排气路线为泵内排气区西一专分配器e腔一专侧盖f腔一专泵排水口该泵上方进水管10用于启动前向泵内注水或运转中向泵内补充水。此外，泵体上还有一回水管12（图13-13）,它的作用是将水环外部压力水引向分配器左、右两侧，使双偏心的L、下工作腔隔开，起到密封作用，以防相互窜气。水环压缩机、SZ及SK真空泵性能参数分别列于表131、表132和表133。（三）水环泵工作系统煤矿抽放瓦斯的水环泵工作系统有水环泵、气水分离器和性能调行装置。图1314为sz型水环泵工作系统示意图，水环泵1入口接负压抽吸管4,气水分离器10X口通过管子7与泵出口连接，其出口与正压排气管路8相接。被输送气体（C”4）的流

11、动路线为：图13-12SK型水环笈转构图.一柒体,2-叶轮3采4一右健迷5左他谖，6一右分配第，7一左介配丛一岫年，9一填料？SiJ0-进水管，11一收入管23 / 25豪131水环式压风机性能衷!型号1排气取m，/min呆大排气压力MPa水量L/min转速；nr/min电动机功率kW排气压力（MPa0.050.080.1(M6SZ-11.010.11014504.5SZ-22.621.50.1430145014SZ39.28.57.53.50.217097540SZ-42620169.50.21ICO73080SK-27A25.2524.4722.6519.300.12814049095SK

12、-42A3933.224150490ns2YKA-3029.229.1.29.128.60.2r150730i155表13-2SZ型单作用式水环真空泵性能衷最大抽气量（m，/min极限转速i耗水st电动机型号真空度(l.33xlOPa)收空度n功率0-304-455-610-685%r/minL/minkWSZ-11.50.640.40.12841450104.5SZ-23.41.650.95D.2587H503010SZ-311.56.83.61.50.5929757028SZ42717.611319373010070注，SZ型抽气址是折HL到大气条件卜一的气温.衷13-3SK型双作用式水环

13、真空泵性能衰泵型号抽气IKmVmin)极限真空度mmHg转速nr/min耗水依L/min电动机功率kW真空度（l33xio"%>0760-300-400-450-500-60046036031026。160SK-121211.511.2口10.68.3-7009708022SK-27(2YK-27)2827.927.82726.«20.2-65049016545SK-424240.339.739.337.820-67049020060SK606057.556.36552.840-65042021095SK858581.579.57874.558.1-650365215

14、130SK-120(2YK-110)120119.7116.8110108.385.5-610250220185SK-250270256.8245.5236222.4153.5-633200700460注表131、】32.13-3中型号意义S小环式BZ-真空泵.K-中级真空泵，A-做压照机用j2Y一双作用水环式，4lhSZ-3型为水环直空泵3号,SK27型为水环式地级真空泵，额定抽r量为27m"m】n,2丫长110型期双作用水环式弟圾真空案，祗定抽气量为llOm'/min,lmmHe=133.33Pao图13-14 SZ型水环泵工作系统示意图1-水环乘1 2真空调节阀 3、5

15、. 9、13、16一阀门, 1Q一气水分离11浮子开关I 12溢水管4-吸气管,6 一循环管,7、8一排气管.14一补水管，15一进水管煤体内C” 4 f吸气管4 -专水环泵1一专管子7 专气水分离器10-CHf排气管.用户:八,气水分离器10内设有浮子开关11，当积水到一定程度，浮子升水分离沉浸于1叶起，开关自动打开，水由溢水管12放出。随着水位的下降，浮子落下，开关儿关闭，放水停止，由此保持分离器内所需的水位，以保证泵内水最。水环泵用水由分离器10经进水管15供给，阀16用来调节供水量。水环泵在工作中凶摩擦，压缩使工作水温升高，因而从分离器10底部沿管14需不断供给冷水，以补充放掉的热水并

16、起冷却作用。阀门3用于调节流量和泵的真空度，微量调H.可用真空调直阀2进行（但调行后的瓦斯浓度不得低子30%）.阀门9用于调节排气压力和流疑.开度减小（或阀3开度减小）时，排出压力增加（或吸入压力降低），即压缩比增加，流量降低。流量调行还可借助循环管6和阀5进行，通过阀5开度的大小来调行水环泵作系统的流量。第二节、离心式鼓风机离心式鼓风机是种高压的离心式输气机械。其工作原理和离心式通风机相同，是靠高速旋转的叶轮把原动机的机械能传给气体，从而实现对气体的抽吸和压送。离心式鼓风机产生的压力为15200kPa（低于15kPa为通风机，高于200kPa为压缩机）。这种鼓风机接叶轮数分为单级和多级两类。

17、因离心式鼓风机叶轮圆周速度较大（可达300m/s）,单级鼓风机可产生1060kPa的压力，多级鼓风机则可产生更高的压力。离心式鼓风机一般不超过4级。（一）离心式鼓风机的结构及主要零部件1。离心式鼓风机的结构1233离心式鼓风机转速高、压力大，因而在本身结构上有其特殊性。图1315为Goo.、型南1.245离心式鼓风机剖面图.三个叶轮9和平衡鼓6用键固定在轴2上，叶轮由轴：套7限ffl 13-15祟型向心鼓风机剖面图】一带却水套，2-粕,3- 轴京 4一轴承箱,5一轴焉 tew. 6一平衢蚊,7-a直 套，8、15一级间密封I 9一 叶轮”0一旷压器111一回债 au 12 - etaiiis一

18、排气 “ 一机无，16一进气口） 17族人空 18-王出室位。它们共同构成鼓风机转子。转子借两端轴承箱4内的轴承3支承.装于水乎中开机壳14内。机壳内还装有固定不动的扩压器10、弯道12和回流器11（合称为隔板），构成鼓风机的级间气流通道。气体在鼓风机的流动路线为进气口16专吸入室17专首级叶轮一专级间通道一专次级叶轮-*专级间通道一专末级叶轮一专环形压出室18-专排气口13为造成机内的密闭容积.机壳两侧与轴端之间用轴端密封5密封.隔板与叶轮和机壳之间由级间密封8、15密封。整个机组系多级、单吸、双支承结构，由电动机直接驱动。2.离心式鼓风机的主要零部件1）机壳离心式鼓风机的机壳用铸铁制成。单

19、级鼓风机和离心式通风机«样用螺旋形机壳,其作用是把气体动压转换为静压并以最小的损失引向排气口。多级鼓风机的机壳为便于加工、拆装和检修，做成上、下水平对开式。2）叶轮叶轮是鼓风机的关键部件。为了有较高的效率，常用后弯叶片的叶轮，照为提高叶轮的压力，要求叶轮具有较高的圆周速度，因而，叶轮轮盘要用高强度合金钢或优质碳素钢制造，叶轮的叶片用合金钢或铝合金制造。叶片焊接或钟接在轮盘上二，图1316为中、低压鼓风机用后弯叶片的闭式叶轮。大流量鼓风机采用双吸叶轮。图13-16被风机叶轮3）扩压器与回流器扩压器与回流器是多级鼓风机用于联接相邻叶轮气流通道的部件,用铸铁制造，结构如图13-17所示。扩

20、压器入口正对叶轮出口，气流自叶轮出口流入扩压器，在扩压器内减速增加后，经弯道3翻转180°,通过带有回流叶片的回流器2引导，按一定的速度和方向进入次级叶轮。扩压器分有叶片扩压器和无叶片扩压器两种。叶片扩压器的叶片呈机翼型，与扩压器壁而连接（焊接或螺钉、销钉固定），其中叶片数应和叶轮叶片数互为质数，避免气流因流速脉动而引起叶片振动。有叶片扩压器较无叶片扩压器的特点是效率高（约高3%5%）,径向尺寸小，但它对气流进气方向较敏感，性能曲线较陡。无叶片扩压器结构简单，进气速度和方向对工况影响不明显，性能曲线平坦，可与不同叶片出口角的叶轮匹配工作。4）密封由于离心式鼓风机压力较高，为了防止气体

21、在轴端的外泄漏和级间内泄漏，鼓风机的轴端、各级间密封部位均采用迷宫式间隙密封，其结构见图1318所示。铝制或钢制密封片嵌入密封件的凹形槽内，与转动件上的齿槽配合，借气体流过该间隙时的节流图13-17扩压器与回流器】一扩压器.2回搬器，3一南道，4一扩压器叶片，5一回流战叶片困13-18迷口式密封结检。一阶梯型1b-曲折型受阻原理来实现密封。5)轴向推力平衡装置使用单吸叶轮的离心式鼓风机在工作中，从叶轮流也的高压气体通过叶轮与扩压器之间的间隙作用在叶轮的前、后轮盘上。由于前、后轮盘受压而积不等，作用在后盘上的总压力大于前盘上的总压力，因而对整个转子产生一个指向吸气侧的轴向推力，见图1319所示。

22、此力若不加以平衡，鼓风机就无法工作。最常用的平衡方法是平衡鼓法。见图1320,在最后一级叶轮右侧装有平衡鼓1,其直径与叶轮入口直径相等，左侧6腔通过间隙口与末级叶轮沟通，从而受高压气体的作用。而平衡鼓右侧空间c与鼓风机进气管连通，所受压力不足1个大气压。因而在平衡鼓上造成一个与轴向推力(反向的力工,，使轴向推力得以平衡。但这种平衡不能将轴向推力全部平衡掉残余轴向推力由止推轴承来承担。三、罗茨与叶氏鼓风机(-)罗茨鼓风机的结构和工作原理图13-24中近似椭圆形的机壳4和两侧轴端盖5所包容的空间内，装有一对8字形转子2,由同步齿轮1传动作反向旋转。机壳两对边分别开有和吸、排气管道相连的吸气口及排气

23、口，借助两转子的啮合，使吸气口和排气口隔开。随两转子的反向旋转，不断将气体从吸气口吸入，歪排气口排出，达到抽吸、压送气体的目的。图1324罗茨鼓风机结构示意图1一同步齿轮2一转彳,3柏4一机壳（气缸），5一墙盖罗茨鼓风机的工作过程见图13-25。f竣置口；转子将气缸容积分为三部分，左侧与吸气口相通，压力为吸气压力加，右侧«15-4离心式散风机型号及性能囊力号般送介出逑口温度匕透口免压,I101Pa»ux«介田密度kg/m*升IE110,Pa1主粕救速r/min轴功率kV配ft电动91®号功*kW电£EV劝<kW速比AU0-l.»

24、96柒气so10.9800.96294022!BJO：-72-230380cl00J.23S1.245了气2011.16100U.2330.245295060，JO»k2TS$8GAI1U-I.07C煤气3010.941100.07«296026iJO3.J802M-23G3807220C12S-1.6S产气2011.161250.652950220JKI33-2290800GCW0-l.«r空气2011.151901o.r2960304JKI34-23506000BI2g7工空气2。11.143000.58140.2”-JK133-229。60002401

25、71;2.7C250-1.35保气4。10.7362500.3529例U5:JK133-2290eoooC250-1.B；空气201Ulf2600.82975422JK500-25006QN|D300-3空气2011.16JOO2.091<01033JKtl25b-2125060Ml1250U3.072C300-1.44/0.>5煤气350.95>853000.492975360JK540-2SOOBI326-1.245/0.98华欢燃气400.980.7373250.2657625200JK133-229Q6000,240PZ.55AUOO-L13/0.96磁化煤气400.

26、96US4150.172950ns!JK123-2220j380iC400-2I%y2011.16400】29757“JK80X2too60UO住，发中3!号意义，A一取金低速离心式鼓风机主勤特逢*3Q0”/mm.升压4，/30kPa，8一曲短右通离心式岐民机.主物升压，WSUkPa>C一多1R低速再心式鼓风机，J:lHK2A<30eor/mintnFOlOkPa,D多圾*速H心式致14相主粕/建sM0”/mig片压4，<$5U外,I一盘已欠承，1一双支点。例,A1401)-1.13/0.M麦IJifiMlE力,ie«Pa出口题对汪力，】0'Pa一IB定推气

27、,niVmir黑霄交承融爆您遗图1325罗茨鼓风机工作过程图与排气口相通.压力为排气压力矽。，上部为封闭容积B,因在此之前，召与吸气口相通，敝日中压力仍为吸气压力P。位置b：容积B,'孑排气口相通.排气口气体反冲入B内，使B内压力瞬间增大至排气压力斗。（等容压缩）。之后上部容积排气，下部容积吸气。位置c：与位置口相同.仅是上'F转予位置对调，下部形成封闭容积B,压力也为pl。至此.各转于转过90.,吸入（或排出）气体容积为则转子每转一周的理论排屠为VI：=4B（139）由上述分析知：（1）气体压力并非因容积缩小而提高，而是借排气孔高压气体回流提高的，即进行等容压缩。（2）理论流

28、量大小仪与机器结构尺寸和转速有关，与工作压力p-和pz大小（亦即实际。E况）无关。罗茨鼓风机转子与转予和转子与气缸之间应保持一定的间隙，以防止转子受热膨胀产生相互干涉。但间隙不能太大，否则排气量和效率降低。间隙值由同步齿轮来保、证。转子断面型线有渐开线型、圆弧线型和摆线型等。渐开线型的而枳利用系数较高，制造方便.目前应用较广。转子头数（叶峰或叶谷数）为2或3。两头的转子均为直叶，三头转子有直叶和扭叶两种。增加头数或用扭叶，可改善排气的不均匀性。第二章瓦斯泵房及附属设备'第一节瓦斯泵房一、泵房及要求矿井瓦斯泵房要建造在靠近公路和有水源的地方，距井口、主要建筑物、居民住宅区不得小于50m,

29、周围20m内不得有明火，但距井口不宜过远，距用户也应适中。瓦斯泵房必须用不燃材料建造，周围用围墙隔离，屋内严禁有明火，屋顶开设天窗，屋外必须设有不低于放空管的避雷装置。瓦斯泵房必须用双电源供电（其中一一趟为专用），必须有直通矿调度室的电话和必要的调行控制，安全保护和参数监测等设施。同时还应有专用供热线路和良好的照明设备等。二、泵房设备与布置参数监测装置用于监测瓦斯泵和抽放系统的工作状况，包括瓦斯压力、流量测定装置和采样孔（测定瓦斯浓度），安全装置对抽放系统起保护作用，泵房管路配置要考虑瓦斯泵的联络、切换和调节的需要。泵房管路配置及各种设备的联络关系与布置见图14-1所示。图14-1一般瓦斯泵房

30、平面布置示意图i一瓦斯泉,2放水器，3一防爆防回火装置,4-人口放空管，5一人口负压和浓度测定孔.6出口比快和浓度溯定孔】7流量测定装置，8一入口总阀门19一大循环管,10大循环管斶人11-小循环管和脚门（叶氏和罗茨鼓风机特设）12出口放空管13一出口总脚门，14一气水分离方（水环泵特设）15-瓦斯泵入口阀门,16瓦斯祭出I1恻C。瓦斯泵房管路配置和参数监测装置的功能、安装位置及要求列于表1.41中。图142给出某矿SZ-4型水环泵房布置图。图14-2某矿水环泵加布置图】一吸气管，2-排位管，3一孔板流地计14U型王差计.5效空管，6-采样孔，7排气餐防爆春，8教气用防爆an9大循环管I10-

31、真空表111一电动机，12SZ-45!水环系113一进水管.M一医力去，15一气水分离;516一排水香表14-1瓦斯泵房的管路配置和附属设备名弥作用位»要求瓦斯采人口阀门1启动瓦斯泵时调节瓦斯流,限制启动电流2.停止瓦斯案后，关闭阀门3正常运转时调忖瓦斯流d调节入【1负压和出口正压每台瓦斯泵的人口和出口各个阻力要小，最好用闸板式阀n出人口总控制阀门1正自运转时内门全部打开2瓦斯泉全部检修或全邰停电时关闭人口总同门，打开入n放空管统门放空3当用户管路或设备依修成临时瓦斯浓曳依不合要求时关闭出口总阀门，打开出口放空管放空4也可以起瓦斯泵出入口闺门的作用入口总闭门设置在入口放空管与瓦斯系之

32、间的总管上出口总陶门设置在出口放空管与用户之间1为便于管理和司机操作方便，应设置在距瓦斯泵房较近的管路上2阻力要小，最好用闸板式御门入口放空管1当瓦斯泵全部陵修或全部停电时靠瓦斯系浮力门然放空2罗茨与叶氏鼓风机启动时可以打开入U放空管，但必须瑜保启动时瓦斯浓度在30%以上3井下管路检整、放水等操作,需要停止瓦斯泵才能进行时，则打开入口放空管放空4管内瓦斯浓度过高时，根期用户需要降低浓应时，由入口放空肾携人空飞】设置在入口总冏门近矿井W-ffi2为管理和司机操作方便，应设置在距瓦斯泵房较近处.】管乎直径要大于成等于矿井抽放瓦斯总管路的直径2陶门阻力耍小3根据防火、防空气污染和增加自然排力等要求其

33、高度应超过瓦斯机房脊3m以上为宜4拉线设置牢固5.设置迅雷器出口放空管1当瓦斯用户检修，出口主要管路检修时放空2当瓦斯浓度奥于30%但低于用户要求时放空3.瓦斯泉出口正压伍班过规定数依时放空（比如夜间民用量减少时）1设置在瓦斯泵与出口冏门之间2为管理和司机操作方便应设置在距瓦斯机房较近处3为了两台瓦斯泵并联运转和换机过程中不中断供气以设置两个单曲放空管为宜1 .管f卢泾可小于瓦斯泵出入口管直径，但其阻力必须小于出口总管珞系统阻力2 高度应机过瓦斯泵房脊3m以上为宜3设置拉线要牢固4设置避雷器小循环管罗茨与叶氏瓦斯泵自动时，为降低启动电流打开小箱环管阀门，启动完了则关闭与单台瓦斯泵并成联接管路直

34、径取出入口管径的0.30.4为宜大循环管1罗茨与叶氏瓦斯泵当流量小干瓦斯泵总动额定流时适当启开大循环管阀门2.调正人口负压和出口正压用与两台瓦斯案并联联接管路直径与出口、入口管路且径相同人口负压测量装置一静压管Silt瓦斯泵人口负压1瓦斯机入口前闷门的井下一的2.管路平直，前后5倍管路直邑长度无务曲障碍处1管口垂直于管F中心线2.注意费压管内不能积水名称：作mI&贸要求“f一.出口正压冽发酷瓦斯案出口止压I1瓦斯奈出口&线门的依用口!】管”垂管门心”量装一般压"!W-«y2.注意冽压管内h积62设在管路军直、前后5倍管径长度无鹰曲、障碍处流依阳定装；制定管内

35、瓦斯加H1可以在人口也可以在出口详见流fit测定出也一流圣计.！I2设在管路平比、的瞬6倍管皮托管利定孔径长度上弯曲障网处第：二节安全装置安全装置视其作用不同有放水装置、防爆防回火装置、放至和避酋装置等。一、管路放水装置在瓦斯抽放过程中，煤体含水在负压作-g-I下随同瓦斯一起被吸入瓦斯管路，沿途存低洼处积聚。若不及时处理，一则瓦斯带水埔用户不利，二则造成瓦斯流动局部受阻或管路阻塞。因此在管路低洼处和进用户前应装设放水装置。1 .人工负压放水器图143为两种人工放水器示意图。图口所示的放水器，管内有水时积于水罐2内。放水人员打开死堵3可将水放出，放完后再将死堵拧紧。这种放水器用于井下负压分支管路

36、积水量不犬的低洼处。管内负压不宜过大，否则在关死堵时吸入空气。'般负压在lOOOPal、*J下时应嘲较多。图14-3人工负压放水器u一人工低负压放水器，人工高负压放水爆1一瓦斯用2一枳水，3一死堵,4-枳水翅阀5空气入口铝r>6-K/KHMIj久J6所示的放水器町避免关堵吸气现象。正常情况I-'N5、6关闭，阀4秒井，饥斯管有水时，经阀4积子水罐2内。放水时，将阀4关闭，阀5打开，水罐通入空气，打开阀6即可放水。放完后，将阀5、6关闭，阀4打开。该放水器叮用：f井F负压主管中水最较大、负压较高处。一般设在水平管路与倾斜管路交界处、湿度突变处及低洼处。2 .地嘶瓦斯管路放水

37、器图14-4为地而瓦斯管路放水器构造示意图，由枳水罐1、抽水管2和盖板4等组成。轧斯通过放水器时，水沉积于积水罐1下部。当积水达到定量时，打开死堵6,接1叨水筒，将水通过抽水管2抽出。图144地面瓦斯管路放水器构造示意图I一积水llh2一抽水管j3一滤水器4一枳水甯盖板.5-外接头6一死堵.7一井蛾,6保护击板39水罐放水口这种放水器主要用在地而主要瓦斯管路上。一般设在低洼易枳水处，在主管与用户支管连接处也常设置，因这些地点温差大、坡度变化大，管内易积水。安装时应考虑冻土层厚度。二、防爆、防回火装置正常情况下，较高浓度的瓦斯在输送过程中，一般不会发生瓦斯爆炸事故。但由于负压管路漏气，管内积水过

38、多，造成局部堵塞，突然停泵或因机械故障抽放失常，地面放空管瓦斯受电击起火，机械冲击使电缆漏电等原因，可能使系统的正常工作状态受到破坏，管内瓦斯浓度降低，一旦遇有火源便导致瓦斯爆炸。因此煤矿安全规程规定，抽放瓦斯系统必须设置防爆、防回火装置。目前这类装置有水封式、铜网式、板片式、卵石式和多功能式等几种类型。1 .简易防爆器这种防爆器多设在瓦斯泵房和用户附近，其结构及设置见图145。当管内发生瓦斯爆炸时,冲击波冲破胶板2,使爆炸压力瞬间释放，从而保证了用户和机械设备的安全。2 .铜网防爆、防回火器图146是利用铜网的散热作用达到隔绝火焰的目的，防爆胶板起防爆作用。3 .水封式防爆、防回火器这种装置

39、的结构见图147。正常抽放时，瓦斯通过水封被抽出或排出。一旦瓦斯管内发，i燃烧或爆炸时，爆炸波和火焰被水封所隔绝，同时使防爆盖帽冲开，爆炸能量得以释放,从而达到防爆、防回火之目的。图14-5简易防爆器及设置示意图1一三通防爆管，2一防爆攻板明14-6钢网防爆、防回火除】一的网 2一防爆胶机图14-7水封式防爆、防回火器12注水li 3 一小位计 4一防爆MlSJ*.5-fcfii 6一水时环形槽1 7一米野寄放水管这种装置一般设置在泵房出H处和用户附近。如设置在负压抽吸管段£,瓦斯通过水封时会造成较大的抽吸阻力，因而井F少用。三、放空雷与避雷物1 .放至管瓦斯泵房入、出口均应设置放空

40、管及相应阀门，其作用与要求见表14一'1。2 .避雷器为防止阴雨天雷电引起的电火花破坏瓦斯泵房或从瓦斯放空管点燃瓦斯，在瓦斯泵房和瓦斯罐附近必须设置避雷器。第三节流量计瓦斯流量的测量是瓦斯抽放系统参数监测的重要方面。通过测量瓦斯流量，可反映堞层瓦斯涌出规律和抽放效果，从而对抽放系统进行分析评价，达到科学管理的目的。.瓦斯流量计有多种，最常用的是孔板流量计。一、孔板流量计的安装与构造、孔板流量计由节流元件一一孔板和测压元件构成.见图14一8。测压元件常用U型、杯割式或倾斜式压差计.T：作介质一般用水。'由14«机斯孔板流此计安装构造图使用时将流量计串入被测管路上，用软管

41、将孔板前后的取压孔与U型测压计连接。第一卜五章矿井瓦斯泵的维护与操作瓦斯泉期煤矿瓦斯抽放系统中的关键设备。正确使用、合理维护、确保其安全町靠地运行.册瓦斯抽放系统的正常二li作有着极其重要的意义。第一节瓦斯泵的H常维护弓保养.一、瓦斯泵的日常检查与维护(1)检查各联接件的松紧程度，如有松动应及时紧固。(2)检查各轴承及齿轮箱温度，如有过热现象应及时处理。瓦斯泵轴承及齿轮箱的允许温升和最高温度应符合表15-1之规定.«151瓦斯泵轴承及齿轮箱的允许遇升和最离温度七关别允许温高温度树动轴承35|70该劫物水14080传动为轮润清油35B0(3)检查机器润滑系统是否正常，正确选择使用润滑油

42、(脂)，依润滑制度规定周期。定期加油或换油，检查各润滑部位油量是否适当，不宜过多或过少，检查轴端密封是玲漏气1带有润滑油泵的瓦斯泵应检查油泵运行状况、油路(管)有无阻塞现象。(4)注意各转动部件有无摩擦、振动等异常响声。(5)水环泵应注意补水情况，排水温度不应超过40。Co二、运转参数的监测(1)每班按规定时间记录各运转参数，包括电流、电压、出入。压力投温度、瓦斯流量和浓度等。(2)瓦斯泵司机应密切监视瓦斯泵出、入口的压力和浓度值，按规定要求及时调方，襁决定是否放空。如有异常情况应立即报告。三、实行定期停机检查制度每34个月应停机解体检查，更换易损件，清洗、补油和必要的检修。第二二在瓦斯泵的操

43、作及注意事项一、开机前检查fl）检查地脚螺栓及各接台而联接部分有无松动，检查联轴器销钉有无松动。（2）检查齿轮箱、减速器润滑油是否按规定牌号添加，油量是否在规定的油线。Et轴封装置应注入足够的润滑脂，带油泵的瓦斯泵应检查油泵是否仁油，油管及油过滤器：是畅通。（3）有水冷系统的瓦斯泵应检查进水阀门是否完好，水路有无阻塞现象。（4）用手盘动联轴器23圈，证明泵内没有卡阻现象或其它问题后，方'町进n坪饥操作。二、瓦斯泵的开、停机操作及注意事项（一）瓦斯泵的开、停机操作1.离心式、罗茨与叶氏瓦斯泵开、停机操作1）单机运转启动摒作（图15-ia）'单台运转瓦斯泵图15-1瓦斯泵运转阀门配

44、置图1 一瓦斯发入口阀门,2瓦斯泵出口打门，3一入口总统门，4一出口总阀门，5瓦斯某人口放空管及御门.6瓦斯泉出口放空管及沟门7一大循环忏阴口，8一大茶耳管，9一小苗环管物门，10小循环管（1）打开入、出口总阀门3、4发瓦斯泵出1阀2,离心式瓦斯泵应首先关闭瓦斯泵入口阀门1（旨在用进口节流使性能下降之原理轻载启动）和大、小循环管阀门7、9,罗茨与叶氏瓦斯泵则应打开入口阀I、-J1和小循环管阀门9（旨在用出j入口窜通使压缩比8七1之原理轻载启动），'（2）启动冷却水泵（对带有水冷系统的瓦斯泵而言）或启动辅助油泵（对集中供油润滑的瓦斯泵而言），（3）点动电动机，试验电动机转向是否正确，若正

45、确，方可启动j（4）当润滑系统油压上升到规定值后，启动电动机，停止辅助油泵（此时主油泵已正常供油）（6）待电动机运转正常后，离心式瓦斯泵逐渐打开入口阀1,罗茨与叶氏瓦斯泵逐渐关闭小循环管阀门8,(7)调节入口阀门1(离心式)或大循环管阀门7',使瓦斯泉入H负压和HLj正Hi达到规定要求的数值。离心式、罗茨与叶氏瓦斯泵启动操作亦可按下述双机并联时瞥机启动步骤进行。2)双机并联运转启动操作(图15-1b)离心式瓦斯泵：(1)关闭出口阀门2(旨在零流量下轻载启动)与出口放空管阀门6,打开出、，入口总阀门4和3及入口阀门1,(2)启动瓦斯泵，并同时逐步打开出口放空管阀门6，(3)依上述步骤启动第二台瓦斯泵。当两分瓦斯泵均启动后，再缓慢打开各自出口阀门2,并同时缓慢关闭放空管阀门6,注意两者协调操作，同步结束。罗茨与叶氏瓦斯泵：关闭出口阀门2,打开入j阀门1和出口放空管阀门ti(旨在小压缩1艺F轻负荷启动)，启动瓦斯泵，(3)同离心式瓦斯泵并联启动步骤(3)八3)停机操作(图151)(1)电动机断电，关闭出口阀门2和4、入jl和3、大循环管阀门9,柯开入口放空管阀I、一5,将井F瓦斯靠自然浮力直接放空1(3)待电动机完全停转后.关闭轴瓦冷却水的循环水管。2 .水环泵的开、停机操作当水环泵工作于既抽又