1、礦井瓦斯泵第一章礦井常用瓦斯泵的類型及原理水環泵、離心式鼓風機、瓦斯泵是礦井抽放瓦斯的動力設備。我國常用的瓦斯泵類型有 回轉式鼓風機（常用羅茨和葉氏鼓風機）三類。第一節水環泵水環泵乃水環真空泵和水環壓縮機的統稱，是一種輸送氣體的流體機械。水環真空泵和 壓縮機的結構和工作原理相同，其區別僅在于用途不同。 作真空泵時入口接系統， 并造成一定的真空度，被抽吸氣體經泵內加壓至大氣壓力后排至大氣中，因而真空泵排出端為大氣條件，作壓縮機時自大氣條件吸氣，經泵內壓縮到一定壓力后排入與泵出口相接的系統內，因而壓縮機的入口為大氣條件。實際上水環泵用于煤礦抽放瓦斯時，其入、出口均與瓦斯管路連接，借其真空特性抽吸煤

2、體中瓦斯， 借其壓縮特性再將瓦斯壓入地面輸氣管路，供給用戶。所以，它既作真空泵用，又作壓縮機用。圖13-1單作吊木環泵結構示盤圖丄一吸円扎2水壞3泵體* 4一葉輪5進氣匚打6排氣口| T排8側逋*黑一班粧（一）水環泵工作原理水環泵有單作用和雙作用兩類。1 單作用水環泵工作原理圖13 1為單作用水環泵結構示意圖， 葉輪4由葉片和輪轂組成，兩者為整體澆鑄或焊 接結構。葉片有前彎的， 也有徑向直板狀的。 泵體3內部有一個圓柱形空間， 葉輪偏心地裝 入這個空間內，兩端用側蓋 8封住。側蓋上開有吸氣孔 1和排氣孔7,它們分別與泵的進氣 口 5和排氣口 6相通。水環泵工作前需向泵內注入一定量的工作液體（一

3、般用水）。當葉輪通過泵軸在原動機帶動下旋轉且達到一定轉速時，泵內工作液體在葉片推動下。一起旋轉.并因離心力作用甩向四周，在泵體內壁與葉輪之間形成一個旋轉水環。水環內表面和葉輪輪轂表面及端側蓋之間形成一個月牙形空間，它被葉片分成若干個容積不等，互不連通的封閉小室（基元容積）。每個小室隨葉輪一起旋轉，作周期性地擴大和縮小。 見圖132所示，吸入側小室容積逐漸增大，氣體經吸氣孔被吸入到小室中。當這些小室轉到排氣側時，其容積又逐漸減小，吸進的氣體被壓縮，壓力升高。當氣體被壓縮到一定程度時經排氣孔排出。這樣，葉輪每旋轉一周，各小室完成吸氣，壓縮、 排氣過程各一次，故稱單作用式。相應可將水環泵的工作空間分

4、為吸氣區、壓縮區和排氣區。幽13-2 水環泉丄布過棍"一職】由一雖船*一排氣困144雙作用水環泵簡圖1_避弋門* 2-泵怵# 3-fff-輪* 4一幷配搟| 5水環F6 排T口T補水菩以上只是從現象上說明水環泵的工作過程，但并未揭示出物理本質，亦即能量傳遞過程。水環泵的能量傳遞是以工作液體為媒介進行的。從上述分析知，每個小室中的液體時 而遠離葉輪，時而靠近葉輪，尤如一個液體活塞在小室中作往復運動。見圖13 3,在吸氣區（I區）工作液體自葉片得到機械能，并從葉片根部流向葉片外緣，使圓周速度增加，工作 液體的動能增加。在壓縮區（n區）和排氣區（川區）工作液體又逐漸流回到葉片根部，使圓周速

5、度下降，工作液體的動能又轉化為壓力能，對氣體進行壓縮和排氣。由此可見，水環泵在整個工作過程中工作液體起著傳遞能量的作用。工作液體除傳遞能量外， 還起密封工作容積和冷卻氣體的作用。水環泵工作時，必須不斷向泵體內注入一定量的新液體，以補充隨排氣夾帶走的液體。2 .雙作用水環泵工作原理圖13 4為雙作用水環泵簡圖，在橢圓形泵體2的中心裝有葉輪3,兩者具有上、下雙偏心。環簡狀分配器 4裝在葉輪輪轂中心圓孔內固定不動，兩端與設有吸排氣通道（分別和進、排氣口 I、6連接）的泵體側蓋連接。分配器內、外環間分為四個間隔，對角線上的兩個 間隔借側蓋上氣流通道連通，在外環壁上開吸氣孔和排氣孔，吸氣孔ab和ef，使

6、上、下吸氣區與進氣口相通，排氣孔 ab和ef五使上、下排氣區與排氣口相通。圖13-3水環泵能匿皆遞i±跟I 一我區*I-排區當泵體內注入一定量的水，葉輪在原動機帶動下以足夠的轉速順時針旋轉時，因離心力作用，水被甩向外圍，形成一個與泵體內表面形狀一致的橢圓形旋轉水環。在水環內表面、 葉輪輪轂及兩側蓋之間形成上、下兩個月牙形空間，由葉片分隔成若干密閉小室。見圖 13 4,當某小室從口點起隨葉片轉至6點時，始終與吸氣孔相通，容積由小變大，進行吸氣當從b點轉向C點過程中，與吸、排氣孔隔絕，容積由大變小，進行壓縮，當從c點轉向屆點過程中，與排氣孔相通，進行排氣，同理，在轉向下半周時，ef區間吸

7、氣，gf間壓縮，gh區間排氣。可見，對這種水環泵，轉予每轉一轉，各封閉小室分別完成兩次吸氣、 壓縮、排氣過程，故稱為雙作用式。（二）水環泵結構1. SZ型單作用水環泵圖13 一 10為SZ 一 3（4）型水環泵結構圖。前彎葉片的葉輪8用鍵11與泵軸9聯接，兩端用軸套5和15定位并用螺母3頂緊構成泵轉子部分。轉子偏心地裝于泵體 10內并由聯 軸器與電動機聯接，軸的兩端用滾動軸承支承。泵體兩端用左、右側蓋13和7封住，側蓋（參見圖1311）內腔胃隔板分為吸氣腔和排氣腔，分別與吸、排氣口連通，在靠泵體一側壁上 開圖13-10水環拿錨構圖抽眾，2幣承茱，S期卡嗎雌t 4壓盃1頭15 ter, 6W料S

8、b叭 打一低激，* 葉鴕， 詢一泵啦*12水封桂F lliftHi用一進水骨有吸氣孔和排氣孔，勾通泵內工作容積和氣腔的氣流通道。為防止外界大氣進入泵內和泵內氣體泄漏，在軸套與填料箱 6之間裝有填料14,并用壓蓋4壓緊。進水管16與氣水分離器 或其它外部水源相接，向泵內補水。水封管12向填料箱引水，對填料箱起潤滑、冷卻和密封作用，同時對間隙 A密封。圖1311表示出了側蓋的結構。側蓋上小孔5是為防止過壓縮而設置。當泵內氣體未 進入排氣狀態而壓力 p超過排氣口內壓力 p2 （系統壓力）時，橡皮球因壓力差作用而變形, 小孔與排氣孔連通；使泵內壓縮區氣體提前排氣，從而避免了過壓縮現象。L5圖nii s

9、z型水環泵劃蓋及小孔12排打自一昵孔？ 4排弋孔* 5申孔* £一側蓋* 7 呂一檢皮琛jg隔扼2. SK型水環泵結構圖1312為SK型雙作用水環泵結構圖。 由葉輪2和泵軸3組成的泵轉子安裝在橢圓形 泵體1內，軸兩端用軸承箱 8支承，通過聯軸器與電動機出軸聯接。左、右分配器7、6分別套裝在泵軸兩側，其內端伸入葉輪輪轂內孔中，另一端借法蘭盤與封閉泵體兩側的左、右側蓋5、4固定在一起。左、右側蓋，左、右分配器及泵體構成了泵的定子。側蓋內有兩層 空腔a和f分別和泵的進、排氣口 （進、排氣口在泵兩側， 圖中未畫出）相通，分配器上的吸 氣通道6又與側蓋口腔相通，其排氣通道e和側蓋f腔相通。這樣

10、構成泵的進氣路線為泵進氣口t專側蓋口腔t專分配器6腔t專泵內吸氣區 c腔泵的排氣路線為泵內排氣區西t專分配器 e腔t專側蓋f腔t專泵排水口該泵上方進水管10用于啟動前向泵內注水或運轉中向泵內補充水。此外，泵體上還有一回 水管12（圖1313），它的作用是將水環外部壓力水引向分配器左、右兩側，使雙偏心的L、下工作腔隔開，起到密封作用，以防相互竄氣。水環壓縮機、SZ及SK真空泵性能參數分別列于表131、表132和表13 3。（三）水環泵工作系統煤礦抽放瓦斯的水環泵工作系統有水環泵、氣水分離器和性能調節裝置。圖1314為sz型水環泵工作系統示意圖，水環泵 1入口接負壓抽吸管 4，氣水分離器10X 口

11、通過管子7 與泵出口連接，其出口與正壓排氣管路 8相接。被輸送氣體（CH4）的流動路線為：!0.6陽13-13 SKp水環築斤 路果址示；S圖10逡水fh 口一放水ft12- 四水背（Jtt號圖13-12 SK型水環來結構圖一杲體.2- H輪.3勺軸4一右«£i 5左6右分ft!S. 7-&價ftiah "軸欣孫9一戲料輸.10進水ft. H-tt水倉» 15 1水環式壓風機性能喪排氣 M(m«/min)故大排轉速1電動機型號排氣壓力(MPa)氣丘力B功*!0.050.080.10.15MPaL/minr/minkWSZ-11.00.1

12、 1014504.5SZ-22.621503430145014SZ-59.28.57.53.50.217097540SZ-42620169.50.2110073080SKJ7A25.2524.4722.6519.200.12814049095SK-42A3933.2加'1504901152YKA-3029.229.1 .29.128.60.2150730155衰13-2 SZ型單作用式水環真空泵性毘衰型號10帰大抽氣XmVmin)極陽i轉連耗水址|L/min電動機功 *kW真空度(1.33x 10:Pa)曳空度% 11n r/min-304-455-610-685SZ-11.50.64

13、0.40.12841450104.5SZ 23.41.G50.950.258714503010SZ-311.56.83.61.50.5929757028SZ 42717.6H丿319373010070注，SZ型抽Y是折算到大氣條件卜的氣金。* 13-3 SK型雙作用式水環JI空泵性能哀泉型崢抽氣 t(m9/min) 真空度(1.33x ioxPa)極限真空度mmHg轉速Ar/min耗水竝L/min電動機功率kW0-300-400450-500-600760460360310260160SK 121211.511.21110.68.3-roo9708022SK-27 (2YK-27)2827.9

14、27.82726.820.2-65049016545SK424240.339.739.337.820-67049020060SK-606057.556.35552.840-65042021095SK-858581.579.57874.558.1-650365215130SK-120 (2YK-110)120119.7116.8110108.385.5-610250220185SK-250270256.8245.5236222.4153.5-533200700460注.«13-1. 13-2. 13 3中型號意義.S 水壞式 Z-W空Jb K-單級真空泉.A 做壓細機用丿2Y雙作用水環

15、式 tUi SZ3型為水環真空泵3號.SK-27®為水環式單級真空泵.額定抽氣量為27m/mim 2YK-11019X;雙作用水環式單級真空泵，額定抽代為UOmVmini lmmHgss 133.33Pa.CH圖13-14邑込割水環系T.作聚統示嵐圖J-ZK環泵* 2 K空調節隔.靈&. 9、姑、茁一洱廣h 4_嗽畑 6-衙懷咎*人呂一排骨F10-%水分薦器匸1丄一浮子開關I抹一溢水晉一補水®h】5-進水Ff；CH4 T排氣管T用戶水分離沉浸于10中煤體內CH4 T吸氣管4 T專水環泵1 T專管子7 T專氣水分離器10 T氣水分離器10內設有浮子開關11,當積水到一

16、定程度，浮子升起，開關自動打開，水由溢水管12放出。隨著水位的下降，浮子落下，開關兒關閉，放水停止，由此保持分離器內所需的水位，以保證泵內水最。水環泵用水由分離器 10經進水管15供給，閥16用來調節供水量。水環泵在工作中兇摩擦， 壓縮使工作水溫升高， 因而從分離器10底部沿管14需不斷供 給冷水，以補充放掉的熱水并起冷卻作用。閥門3用于調節流量和泵的真空度，微量調節可用真空調節閥2進行（但調節后的瓦斯濃度不得低子30 %）。閥門9用于調節排氣壓力和流疑開度減小 （或閥3開度減小）時，排 出壓力增加（或吸入壓力降低），即壓縮比增加，流量降低。流量調節還可借助循環管 6和閥 5進行，通過閥5開度

17、的大小來調節水環泵作系統的流量。第二節、離心式鼓風機離心式鼓風機是種高壓的離心式輸氣機械。其工作原理和離心式通風機相同，是靠高速旋轉的葉輪把原動機的機械能傳給氣體，從而實現對氣體的抽吸和壓送。離心式鼓風機產生的壓力為 15200kPa（低于15kPa為通風機，高于 200kPa為壓縮 機）。這種鼓風機接葉輪數分為單級和多級兩類。因離心式鼓風機葉輪圓周速度較大（可達300m/ s），單級鼓風機可產生1060kPa的壓力，多級鼓風機則可產生更高的壓力。 離心式 鼓風機一般不超過 4級。（一）離心式鼓風機的結構及主要零部件1 。離心式鼓風機的結構離心式鼓風機轉速高、壓力大，因而在本身結構上有其特殊性

18、。圖 1315 為1.2331.245型離心式鼓風機剖面圖。三個葉輪9和平衡鼓6用鍵固定在軸2上，葉輪由軸：套 7限13-1E離右註訊亂剖面圖I一曄卻術套，3-Stlp 3 1*. 4一軸卓劇，軸曲 S>ti G屮衡 咯7距禹 童胡"第=0£間帝封1 8 廿輪門fj-擴蚩蚤 »112科皿 排*Uh “一機托，W進弓口 17-蠱山建,14 15出重位。它們共同構成鼓風機轉子。轉子借兩端軸承箱4內的軸承3支承裝于水乎中開機殼14內。機殼內還裝有固定不動的擴壓器10、彎道12和回流器11（合稱為隔板），構成鼓風機的級間氣流通道。氣體在鼓風機的流動路線為進氣口 16

19、 t專吸入室17宀專首級葉輪t專級間通道t專次級葉輪t專級間通道t專末 級葉輪t專環形壓出室 18t專排氣口 13為造成機內的密閉容積. 機殼兩側與軸端之間用軸端密封5密封.隔板與葉輪和機殼之間由級間密封8、15密封。整個機組系多級、單吸、雙支承結構，由電動機直接驅動。2 .離心式鼓風機的主要零部件1）機殼 離心式鼓風機的機殼用鑄鐵制成。單級鼓風機和離心式通風機樣用螺旋形機殼，其作用是把氣體動壓轉換為靜壓并以最小的損失引向排氣口。多級鼓風機的機殼為便于加工、拆裝和檢修，做成上、下水平對開式。2）葉輪 葉輪是鼓風機的關鍵部件。為了有較高的效率，常用后彎葉片的葉輪， 照為提高葉輪的壓力，要求葉輪具

20、有較高的圓周速度，因而，葉輪輪盤要用高強度合金鋼或優質碳素鋼制造，葉輪的葉片用合金鋼或鋁合金制造。葉片焊接或鉚接在輪盤上二，圖1316為中、低壓鼓風機用后彎葉片的閉式葉輪。大流量鼓風機采用雙吸葉輪。g 13-16竣風機葉輪3）擴壓器與回流器擴壓器與回流器是多級鼓風機用于聯接相鄰葉輪氣流通道的部件，用鑄鐵制造，結構如圖13-17所示。擴壓器入口正對葉輪出口，氣流自葉輪出口流入擴壓器，在擴壓器內減速增加后，經彎道3翻轉180。，通過帶有回流葉片的回流器 2引導，按一定的速度和方向進入次級葉輪。擴壓器分有葉片擴壓器和無葉片擴壓器兩種。葉片擴壓器的葉片呈機翼型，與擴壓器壁面連接（焊接或螺釘、銷釘固定）

21、，其中葉片數應和葉輪葉片數互為質數，避免氣流因流速脈動而引起葉片振動。有葉片擴壓器較無葉片擴壓器的特點是效率高（約高3%5% ），徑向尺寸小，但它對氣流進氣方向較敏感，性能曲線較陡。無葉片擴壓器結構簡單，進氣速度和 方向對工況影響不明顯，性能曲線平坦，可與不同葉片出口角的葉輪匹配工作。4）密封由于離心式鼓風機壓力較高，為了防止氣體在軸端的外泄漏和級間內泄漏，鼓風機的軸端、各級間密封部位均采用迷宮式間隙密封，其結構見圖1318所示。鋁制或鋼制密封片嵌入密封件的凹形槽內，與轉動件上的齒槽配合，借氣體流過該間隙時的節流圖1417 擴壓掘與畫流器1 擴壓瓠2回眾罰4一擴壓議葉片I V問流器葉片圖13

22、18迷宮式巒封蠟構“一蔚梯轉，卜一曲折型受阻原理來實現密封 0'5) 軸向推力平衡裝置使用單吸葉輪的離心式鼓風機在工作中，從葉輪流也的高壓氣體通過葉輪與擴壓器之間的間隙作用在葉輪的前、后輪盤上。由于前、后輪盤受壓面積不等，作用在后盤上的總壓力大于前盤上的總壓力，因而對整個轉子產生一個指向吸氣側的軸向推 力，見圖13 19所示。此力若不加以平衡，鼓風機就無法工作。最常用的平衡方法是平衡 鼓法。見圖13 20，在最后一級葉輪右側裝有平衡鼓1，其直徑與葉輪入口直徑相等，左側6腔通過間隙口與末級葉輪溝通，從而受高壓氣體的作用。 而平衡鼓右側空間 c與鼓風機進氣管連通，所受壓力不足1個大氣壓。因

23、而在平衡鼓上造成一個與軸向推力Tz反向的力Fp ,使軸向推力Tz得以平衡。但這種平衡不能將軸向推力全部平衡掉殘余軸向推力由止推軸承來承擔。三、羅茨與葉氏鼓風機(-)羅茨鼓風機的結構和工作原理圖13-24中近似橢圓形的機殼 4和兩側軸端蓋5所包容的空間內，裝有一對8字形轉子2,由同步齒輪1傳動作反向旋轉。機殼兩對邊分別開有和吸、排氣管道相連的吸氣口及排 氣口，借助兩轉子的嚙合，使吸氣口和排氣口隔開。隨兩轉子的反向旋轉，不斷將氣體從吸氣口吸入，歪排氣口排出，達到抽吸、壓送氣體的目的。團13 24羅茨鼓鳳機給構示盤圏I同甲齒輪1 2軋Ti 3"-軸| 4機光1%駅)t 5端差竣置口；轉子將

24、氣缸容積分為三部分，左側與吸氣口羅茨鼓風機的工作過程見圖13-25。相通，壓力為吸氣壓力p。，右側* 15-4離心式嚴鳳機壘尋屋性催蘿至4輪送弁6fi1連口魁朋屯進口 BEiPa»UI54 進ujRit升&1卩內去輔轉速r/min功宰kw配 t電廟SL弁曆密度itifmln咆號，功牢 kW業壓 Vjffl * IW速ttAlSO-l.f'Sfi«耳5-013£0«.96伽0>22BJOa-73-.3抽3-80GM丄珊 丄四IMl2dkvZD11.16too0233(j.2-45SO*JO»<2TSS&DAli

25、tci-t.«7«J%r$01D.94HCfl.0752K3zaJO3TiSa02M 23<j3-ac/JloC125-1,65前1laIB125DbB-52S5Qi220JKin-i2»04CIMC l&D- UT空201l.Ul&Q :o.ri*9«e3d4JKia4-Z姒抽KIB1JOO-L&空rJIIB240 i0,5*L"ior290B40D2*403>2a7BC-1.35氣10畀 32S0D,35iZ9-B0185JKL»-|29&阿D(:為(MSt帥EILW2BDa-a2754

26、22JK5OU-2孑皿制卵D3flt-3空n2011,153oa 1$NDsmJK±lZM-i125Q頂0>1Z5.&113,072C3flO-.<</0,SS3Sft.950+B5妙"皿Z975謝J K 50-2500*3DCQ«/«0-0GB132£ 1.249/0.幣水樣代V.940.717szs ；B»ZB5'7525zooJK.J33-S290SODO工*01>2.5IA140D I J3-/0.Q640眞脯K13ns 1*IF29&Df5JKI231i；43B0C M-2空2

27、01IJ6400.I.D297Q72D*JKSGD-2；COQO&,中型-«jtP A-gfll砥連啣心式姑鳳機.左納牝諫*瑞訓升氐疾艸kP即 B-趟!S高速禹心式臥比機，主粘昂.汕A 3M»r/m in, fl lkif <EflkFH C-爭綱低速離心式Itt鳳Fl, A*K Jaconr/TDici, REEmBiakg D多融舟連冉心式臨風舸，左柚林11H啊17曲叫 fl-KJWkPi,Mt a t 4(rtEll / j.js團13 25羅茨鼓風機工作過程圉與排氣口相通壓力為排氣壓力矽。，上部為封閉容積 B,因在此之前，召與吸氣口相通， 敝曰中壓力仍

28、為吸氣壓力p。位置b :容積B,孑排氣口相通.排氣口氣體反沖入B內，使B內壓力瞬間增大至排氣壓力。（等容壓縮）。之后上部容積排氣，下部容積吸氣。位置C：與位置口相同僅是上F轉予位置對調，下部形成封閉容積B,壓力也為pl。至此各轉于轉過 90。，吸入（或排出）氣體容積為B。則轉子每轉一周的理論排屠為VI : : =4B（13 9）由上述分析知；（1）氣體壓力并非因容積縮小而提高，而是借排氣孔高壓氣體回流提高的，即進行等容 壓縮。（2）理論流量大小儀與機器結構尺寸和轉速有關，與工作壓力p-和pz大小（亦即實際。E況）無關。羅茨鼓風機轉子與轉予和轉子與氣缸之間應保持一定的間隙，以防止轉子受熱膨脹產生

29、相互干涉。但間隙不能太大，否則排氣量和效率降低。間隙值由同步齒輪來保、證。轉子斷面型線有漸開線型、圓弧線型和擺線型等。漸開線型的面積利用系數較高，制造方便.目前應用較廣。轉子頭數 （葉峰或葉谷數）為2或3。兩頭的轉子均為直葉，三頭轉子 有直葉和扭葉兩種。增加頭數或用扭葉，可改善排氣的不均勻性。第二章瓦斯泵房及附屬設備 第一節瓦斯泵房一、泵房及要求礦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、居民住宅區不得小于50m周圍20m內不得有明火，但距井口不宜過遠，距用戶也應適中。瓦斯泵房必須用不燃材料建造，周圍用圍墻隔離，屋內嚴禁有明火，屋頂開設天窗，屋外必須設有不低于放空管的避雷裝

30、置。瓦斯泵房必須用雙電源供電（其中一一趟為專用），必須有直通礦調度室的電話和必要的 調節控制，安全保護和參數監測等設施。同時還應有專用供熱線路和良好的照明設備等。二、泵房設備與布置參數監測裝置用于監測瓦斯泵和抽放系統的工作狀況，包括瓦斯壓力、流量測定裝置和采樣孔（測定瓦斯濃度），安全裝置對抽放系統起保護作用，泵房管路配置要考慮瓦斯泵的聯絡、切換和調節的需要。泵房管路配置及各種設備的聯絡關系與布置見圖14-1所示。忒池1015TJL03號慕J!i配電間At班室rs13 »T. feTj圈14-1-般瓦斯親房乎面布爲示意圖i一札斷泵.防爆防回火裝譽* 4一人口放空膺，5-人口也壓和族度聘

31、定為E出門正壓定孔）丁一流衙定裝Sb 8扎口總測廠h 9一丈箱環箕“一丸衲環詩閥門* U- 呱睛環賣軸|門（葉氏和羅茨輦風機特設12出口放空廉匸記一出口蘇刪門*嗎弋水專離裁水環祭特遼r 15-fcJfiS人口閥匚h 1<5瓦斯衆出口測H。瓦斯泵房管路配置和參數監測裝置的功能、安裝位置及要求列于表1.4 1中。圖1 42圖14-Z撤寸水環眾掬布賈團戰弋管7 2排吒音| 3-孔Kit Kt汁' 1u型圧蚤計| sMtSffi &卑柞TL, 丁_排尉藥曙 &一吸r站兩爆at* *-尢姑環?hH-電刊飢I胡一蟲:*蹙水環現|垮一進水軒'山一掛力占詁一F術分離器幅一

32、排水音P給出某礦SZ-4型水環泵房布置圖。自井下來 AXS1 “尸afr-A1 f、Q農14T.瓦斯泵房的管路配覽和設備名稱作用j也W55求瓦新泵人口閥門1啟動瓦斯泵時調節瓦斯流 限制啟動電流2序止瓦斯泵后，關閉閥門3正常運轉時調卄瓦斯流At4調節入口負壓和岀口正壓毎臺瓦斯泵的入門和出1各一 不阻力姿小，最好用閘板式閥 n出人口總控制弼門1正常運犢時閥門全部打開2瓦斯泵全和檢修或全祁停電時 關閉入口總閥門，打開入口放空筲 陶門放空3當用戶骨路或設備檢修或臨時 瓦斯濃度低不合要求時關閉出口總 陶門打開出口放空管放空4也可以起瓦斯泵出入口陶門的 作用入口總閥門設置在入口放空管 與瓦斯泵之間的總管上

33、丿出口總 閥門設貿在出【1放空背與用戶之 間1為便于詩理和司機操作方 便，應設賈在距瓦斯泉房較近 的管路上2阻力更小，最好用閘板式 閥門入口放空骨1當瓦斯泵全部檢修或全部停電 時靠瓦斯泵浮力自然放空2羅茨與葉氏鼓風機啟動時可以 打開入口放空管，但必須礎保啟動 時瓦斯濃度在30%以上3井下管路檢修.放水等操作. 需妾停止瓦斯泵才能進行時，則打 開人口放空管放空4管內瓦斯濃度過高時，根據用 戶緡耍降低濃度時，由人口放空管 摻人空氣1設賈在人口總閥門靠近礦井 那一惻2為管理和司機操作方便，應 設蛍在距瓦斷泉房較近處徑要大于或等于礦 井抽放瓦斯總管路的直徑2閥門阻力嬰小3根據防火.防空代污染和 增加自

34、然排力等嬰求其離度應 俎過瓦斯機房脊3m以上為宜4拉線設賈牢固5設 w»as出口放空符1當瓦斯用戶檢修.出口主嬰管 路檢修時放空2當瓦斯濃度西于30%但低于用戶要求時放空3瓦斯泵出口正壓值處過規定數 值時放空（比如夜間民用減少時1設買住瓦斯泵崎出口獨門之 間2為管理和司機操作方便應設 置在距瓦斯機房較近處8為了兩臺瓦斯泵井聯運扶和 換機過程中不中斷供代以設置兩 個單獨放空詩為宜l.fff直徑可小于瓦斯泵出 入口管直徑，但其阻力必須小 于出口總管路系統阻力2高度應超過瓦斯泵房骨3 m以上為宜3設置拉線要牢固4設置避第器小循環管羅茨與葉氏瓦斯泵啟動時.為降 低啟動電流打開小循環管閥門，啟

35、 動完了則關閉與單臺瓦斯泵并聯聯接管路宜徑取出入口管徑的0.3-0.4 為宜大循環箴1羅茨與葉氏瓦斯泵當流量小于 瓦斯泵啟動額定流時適當啟開大 備環管閥門2.UI正入口負壓和出口正壓用與兩臺瓦斯泵并聯聯接管路直徑與出口.入口骨路 宜徑相同入口負壓測 裝買一靜壓 倉Sf»K斯星入口負壓1瓦斯機入口總冏門的井下一2管路平直.前后5倍符路直 徑長度無序曲障礙處l.ffu垂直于管子中心線 2注意測壓管內不能積水洋見擷就測建卩出門正壓側|礙盤瓦斯泵出門正宦扯融測宦裝 欄卅許內瓦斯圾啟ft-aft計、|也托管聘宦孔I等匚瓦新期出【】總刪i的肆刖白 §is 切:亂謖在當路平直'前

36、后§偌骨 桓辰度扛廨曲，障礙牲】可囚在人口也可取枉山【】 鉄誰在舞路辛白、前后£格粧'f&Kffi.無僭魅障礙蹩耶第：二節安全裝置安全裝置視其作用不同有放水裝置、防爆防回火裝置、放至和避霄裝置等。一、管路放水裝置在瓦斯抽放過程中，煤體含水在負壓作-g-i下隨同瓦斯一起被吸入瓦斯管路，沿途存低洼處積聚。若不及時處理，一則瓦斯帶水塒用戶不利，二則造成瓦斯流動局部受阻或管路 阻塞。因此在管路低洼處和進用戶前應裝設放水裝置。1 人工負壓放水器圖14 3為兩種人工放水器示意圖。圖口所示的放水器， 管內有水時積于水罐 2內。放水人員打開死堵3可將水放出，放完后再將死堵擰

37、緊。這種放水器用于井下負壓分支管路積水量不犬的低洼處。管內負壓不宜過大，否則在關死堵時吸入空氣。般負壓在lOOOPal、j下時應嘲較多。囹14 J人工負壓啟水器一人工低負壓放水器* b-K工高負壓EJT底器1 一匣聊賢* 2-枳水 1-. 4-積.水染隨門f 5空門6-KAilr1 ;冬J6所示的放水器町避免關堵吸氣現象。正常情況I-'N 5、6關閉，閥4耖井，饑斯管有水時，經閥4積子水罐2內。放水時，將閥4關閉，閥5打開，水罐通入空氣，打開 閥6即可放水。放完后，將閥5、6關閉，閥4打開。該放水器叮用：f井F負壓主管中水最較大、負壓較高處。一般設在水平管路與傾斜管路交界處、濕度突變處

38、及低洼處。2 地嘶瓦斯管路放水器圖14-4為地面瓦斯管路放水器構造示意圖，由積水罐I、抽水管2和蓋板4等組成。軋斯通過放水器時，水沉積于積水罐I下部。當積水達到定量時，打開死堵6，接I叨水筒，將水通過抽水管 2抽出。圖H 4地面瓦斯管路肢木器構造示倉由X積水£一抽朋管* 海出器尹d積水蓋梅I 5外接頭£一憂堵一并蟹&一傑護遙 扳卜9一水壊腰水口口這種放水器主要用在地面主要瓦斯管路上。一般設在低洼易積水處，在主管與用戶支管連接處也常設置，因這些地點溫差大、坡度變化大，管內易積水。安裝時應考慮凍土層厚度。二、防爆、防回火裝置正常情況下，較高濃度的瓦斯在輸送過程中，一般不

39、會發生瓦斯爆炸事故。但由于負壓管路漏氣，管內積水過多，造成局部堵塞，突然停泵或因機械故障抽放失常，地面放空管瓦 斯受電擊起火，機械沖擊使電纜漏電等原因，可能使系統的正常工作狀態受到破壞，管內瓦斯濃度降低，一旦遇有火源便導致瓦斯爆炸。因此煤礦安全規程規定，抽放瓦斯系統必 須設置防爆、防回火裝置。目前這類裝置有水封式、銅網式、板片式、卵石式和多功能式等 幾種類型。1 簡易防爆器這種防爆器多設在瓦斯泵房和用戶附近，其結構及設置見圖14 5。當管內發生瓦斯爆炸時，沖擊波沖破膠板 2,使爆炸壓力瞬間釋放，從而保證了用戶和機械設備的安全。2 銅網防爆、防回火器圖146是利用銅網的散熱作用達到隔絕火焰的目的

40、，防爆膠板起防爆作用。3 水封式防爆、防回火器這種裝置的結構見圖147。正常抽放時，瓦斯通過水封被抽出或排出。一旦瓦斯管內 發，i燃燒或爆炸時，爆炸波和火焰被水封所隔絕，同時使防爆蓋帽沖開，爆炸能量得以 釋放，從而達到防爆、防回火之目的。國14-5 簡島防爆賽及設毀派您由圖14-6銅網防爆、越回火器1-飼斛* 3防撫膠籾圖14 了 水封氏陸爆、陽冋火需1 一我暮.2注4C(J< 34-陽操閥芝鞘,.i-fc$_. &-術封壞形梢，丁一忒去器ift忒甘這種裝置一般設置在泵房出 H處和用戶附近。如設置在負壓抽吸管段£, 瓦斯通過水封 時會造成較大的抽吸阻力，因而井F少用。三

41、、放空蕾與避雷囂1 放至管瓦斯泵房入、出口均應設置放空管及相應閥門，其作用與要求見表14 一 1。2 .避雷器為防止陰雨天雷電引起的電火花破壞瓦斯泵房或從瓦斯放空管點燃瓦斯，在瓦斯泵房和瓦斯罐附近必須設置避雷器。第三節流量計瓦斯流量的測量是瓦斯抽放系統參數監測的重要方面。通過測量瓦斯流量，可反映堞層瓦斯涌出規律和抽放效果，從而對抽放系統進行分析評價，達到科學管理的目的。.瓦斯流量計有多種，最常用的是孔板流量計。一、孔板流量計的安裝與構造、孔板流量計由節流元件一一孔板和測壓元件構成見圖14 &測壓元件常用U型、杯割式或傾斜式壓差計.丁：作介質-般用水。圖14-8 見靳扎板流比計安莊構適制

42、使用時將流量計串入被測管路上，用軟管將孔板前后的取壓孔與U型測壓計連接。第一卜五章礦井瓦斯泵的維護與操作瓦斯泉韙煤礦瓦斯抽放系統中的關鍵設備。正確使用、合理維護、確保其安全町靠地運行塒瓦斯抽放系統的正常二li作有著極其重要的意義。第一節 瓦斯泵的H常維護弓保養 一、瓦斯泵的日常檢查與維護(1) 檢查各聯接件的松緊程度，如有松動應及時緊固。(2) 檢查各軸承及齒輪箱溫度，如有過熱現象應及時處理。瓦斯泵軸承及齒輪箱的允許 溫升和最高溫度應符合表 151之規定。膜15 1瓦斯泵軸承懇齒輪箱的升和蠱週度尤*別允許謝打瑕高溫蜃軸70軸祇140日0動也晁潤淆踴35idQ(3) 檢查機器潤滑系統是否正常，正

43、確選擇使用潤滑油(脂)，依潤滑制度規定周期。定期加油或換油，檢查各潤滑部位油量是否適當，不宜過多或過少，檢查軸端密封是玲漏氣I帶有潤滑油泵的瓦斯泵應檢查油泵運行狀況、油路(管)有無阻塞現象。(4) 注意各轉動部件有無摩擦、振動等異常響聲。(5) 水環泵應注意補水情況，排水溫度不應超過 40。Co二、運轉參數的監測(1) 每班按規定時間記錄各運轉參數，包括電流、電壓、出入【壓力投溫度、瓦斯流量和濃度等。(2) 瓦斯泵司機應密切監視瓦斯泵出、入口的壓力和濃度值，按規定要求及時調節，糨 決定是否放空。如有異常情況應立即報告。三、實行定期停機檢查制度每34個月應停機解體檢查，更換易損件，清洗、補油和必

44、要的檢修。第二二節瓦斯泵的操作及注意事項一、開機前檢查f 1) 檢查地腳螺栓及各接臺面聯接部分有無松動，檢查聯軸器銷釘有無松動。(2) 檢查齒輪箱、減速器潤滑油是否按規定牌號添加，油量是否在規定的油線。Et軸封裝置應注入足夠的潤滑脂，帶油泵的瓦斯泵應檢查油泵是否仁油，油管及油過濾器：是p*暢通。(3) 有水冷系統的瓦斯泵應檢查進水閥門是否完好，水路有無阻塞現象。(4) 用手盤動聯軸器 23圈，證明泵內沒有卡阻現象或其它問題后，方町進n坪饑操作。二、瓦斯泵的開、停機操作及注意事項(一)瓦斯泵的開、停機操作1離心式、羅茨與葉氏瓦斯泵開、停機操作1) 單機運轉啟動摒作(圖15-ia) '空1

45、22710 9圖15-1瓦前眾運轉閥門規氏圏1 一瓦斯泉人測匚h 2瓦所泵出口閥門】擊一人口息肉門丿一出口總制打5慝斯躬扎舁放多講wrjp 6-k斯規出口in空轡朋閔門,大循環晉閥h R大誦環筍9一小循環需a rii 越一小站環管(1) 打開入、出口總閥門3、4發瓦斯泵出1閥2,離心式瓦斯泵應首先關閉瓦斯泵入口閥門1(旨在用進口節流使性能下降之原理輕載啟動)和大、小循環管閥門7、9,羅茨與葉氏瓦斯泵則應打開入口閥|、AJ 1和小循環管閥門9(旨在用出j入口竄通使壓縮比81之原理輕載啟動)，(2) 啟動冷卻水泵(對帶有水冷系統的瓦斯泵而言)或啟動輔助油泵(對集中供油潤滑的瓦斯泵而言)，一(3)

46、點動電動機，試驗電動機轉向是否正確，若正確，方可啟動j(4) 當潤滑系統油壓上升到規定值后，啟動電動機，(5) 停止輔助油泵(此時主油泵已正常供油)(6) 待電動機運轉正常后，離心式瓦斯泵逐漸打開入口閥I，羅茨與葉氏瓦斯泵逐漸關閉小循環管閥門8,(7) 調節入口閥門1(離心式)或大循環管閥門7',使瓦斯泉入H負壓和HLj正Hi達到 規定要求的數值。 離心式、羅茨與葉氏瓦斯泵啟動操作亦可按下述雙機并聯時瞥機啟動步驟進行。2) 雙機并聯運轉啟動操作 ( 圖 15 一 lb) 離心式瓦斯泵：(1) 關閉出口閥門 2(旨在零流量下輕載啟動 ) 與出口放空管閥門 6，打開出、，入口總閥 門 4

47、和 3 及入口閥門 l ，(2) 啟動瓦斯泵，并同時逐步打開出口放空管閥門 6 ,(3) 依上述步驟啟動第二臺瓦斯泵。當兩臺瓦斯泵均啟動后，再緩慢打開各自出口閥門2，并同時緩慢關閉放空管閥門6，注意兩者協調操作，同步結束。羅茨與葉氏瓦斯泵：(1) 關閉出口閥門2，打開入【j閥門1和出口放空管閥門ti(旨在小壓縮I藝F輕負荷 啟動 ) ，(2) 啟動瓦斯泵，(3) 同離心式瓦斯泵并聯啟動步驟 (3) 。、3) 停機操作 (圖 151)(1) 電動機斷電，(2) 關閉出口閥門2和4、入Ltill 、。j 1和3、大循環管閥j 9，柯開入【j放空管 閥 I 、 -5 ，將井 F 瓦斯靠自然浮力直接放空 I(3) 待電動機完全停轉后關閉軸瓦冷卻水的循環水管。2 水環泵的開、停機操作 當水環泵工作于既抽又壓的系統時，其操作參見圖1314，順序為。1) 啟動(1) 向填料箱和氣水分離器內注水，(2) 向泵內注水。 當氣水分離器的溢流孔 12 向外流水時， 說明泵內水茸達到要求， 水環 泵方可啟動