雜物

雜物的堆積常常造成管道堵塞，以及引起災害的可能。漂浮在瓦斯氣流中的雜物會經管道直接進入瓦斯泵內，不僅縮短瓦斯泵檢修周期和使用壽命，還會影響瓦斯利用率和泵站的安全。

基本介紹

• 中文名：雜物
• 類型：詞語
• 基本解釋：無價值的小零碎物品
• 影響：造成管道堵塞

抽采瓦斯管道內的水和雜物處理技術

現有處理技術存在問題

（1）間歇式放水器無法滿足水量大的要求。目前使用的人工放水器和負壓自動放水器均屬於間歇式放水器。間歇式放水器具有蓄水時不放水、放水時不蓄水的缺點。放水器一旦開始放水，其進水管便開始蓄水，進氣管一旦蓄滿水，管道內積水就會繼續增多或流向下游，直到放水器放完水再次蓄水時，管道積水才會逐漸減少。所以，間歇式放水器在水源充沛、來水量較大的地點套用，可能出現積水越來越多或流向下游形成新積水點的現象。管道低洼處積水不是流向下游，便是越積越多，最終會堵塞管道。

（2）被霧化的小水粒和未流入放水器的水會流向下游，並形成新的積水點。一些瓦斯流速較高的抽采管道中，被霧化的小水粒不僅會流向下游，也會被抽到瓦斯泵站。目前，不僅被霧化的小水粒會流向下游，沿管道底部流動的水只要流速高，在慣性作用下，也會有部分水流向下游，形成新的積水點。

（3）缺少清除管道內雜物的專項措施和技術。因管道中雜物沒有像積水對瓦斯抽采的影響那樣直接和明顯，所以，人們僅通過放水放出部分雜物。部分密度和顆粒較大的雜物會滯留在管道內，並逐漸增多，增大管道阻力，甚至堵塞管道；漂浮在瓦斯氣流中的雜物會經管道直接進入瓦斯泵內，不僅縮短瓦斯泵檢修周期和使用壽命，還會影響瓦斯利用率和泵站的安全。隨水進入放水器的雜物可隨水一起放出，但這些雜物在經過自動放水器進、放水口的速度一旦減緩，個別細小雜物容易黏附在閥座或閥蓋上，會導致進、放水閥關閉不嚴而使放水器不能正常蓄水或放水。

管道內的積水和雜物處理方法

1、水和雜物來源分析

（1）水的來源。鶴壁礦區為單一煤層，煤層頂底板都有砂岩含水層。受采動影響，頂底板含水層的水會通過裂隙進入煤層頂底板非含水層和煤層內。只要鑽孔進入這些煤岩層，就會將部分水和水蒸氣直接抽入瓦斯管道中。其次是抽采採空區瓦斯時，會將少量灌漿水和水蒸氣抽入瓦斯管道中。

（2）雜物來源。進入抽采管道的雜物來源有4種：

①鑽孔水攜帶部分鑽屑和粉塵進入管道中；

②抽采採空區瓦斯的管道一旦漏氣，會將部分泥漿抽入管道中；

③金屬管道內壁的防腐層和氧化層會在長期使用中逐漸脫落而滯留在管道內；

④安裝運輸管道過程中，因疏忽大意而將少量雜物遺留在管道內。

2、水和雜物在管道中的流動形式

（1）水在瓦斯管道中的流動形式。

①進入管道的水在負壓和自重作用下，大部分沿著管道底部做下向、水平流動，一旦遇到管道不平，便會積存在管道的低洼處；

②水蒸氣會隨瓦斯氣體一起流動，一旦氣溫降低，部分水蒸氣會很快凝聚成小水滴，先降落到管道底部，而後流向管道低洼處；

③在高速流動的瓦斯氣體作用下，被霧化成小水粒的水可隨瓦斯氣體一起流動，一旦流速降低，也會降落到管道底部，並流向管道的低洼處。

（2）進入管道的粉塵、鑽屑等雜物的流動形式。

①漂浮在瓦斯氣體中的粉塵可隨瓦斯氣體一起流動，流速降低時，顆粒較大的粉塵會沉降到管道底部，顆粒較小的粉塵仍隨氣體一起被抽到泵站。

②不能隨氣體流動而被管道中流水衝動的雜物可隨水一起沿著管道底部流動。當水的流速降低時，部分顆粒和密度較大的雜物會逐漸滯留在管道底部或低洼處，剩餘雜物仍可隨水繼續流動。

③不能隨水流動的鑽屑等雜物，會很快沉澱到管道底部，逐漸縮小管道斷面，增加管道阻力。

3、連續式自動放水器的研製

因間歇式放水器不能連續放水，無法將水源充沛的瓦斯抽采管道積水及時全部放出，為此研製了連續式自動放水器，以更好地解決抽采瓦斯管道內積水對抽采瓦斯的影響。該連續式負壓自動放水器結構如圖1所示，主要由蓄水膠管、進水分配系統、負壓平衡閥、蓄水罐A 、負壓平衡膠管、通大氣閥、進水閥、浮漂組件、蓄水罐 B、放水閥等組成。在抽采負壓的作用下，放水器蓄水罐內處於負壓狀態，通大氣閥與放水閥均處於關閉位置；進水分配系統的進水閥打開。同時，瓦斯管路中積水通過蓄水膠管流入進水分配系統，優先進入蓄水罐A，蓄水罐 B處於待機進水狀態。隨著蓄水罐 A內積水的增多，浮漂逐步浮起，上浮到一定高度時，與抽采管道相通的負壓平衡閥自動關閉，與大氣相通的通氣閥自動打開，空氣自動進入蓄水罐A內，進水閥隨即關閉，在積水的靜壓作用下，放水閥被打開，開始放水。隨著積水的放出，蓄水罐A中水位下降到一定位置時，浮漂組件下降，使負壓平衡閥打開，通大氣閥與放水閥在氣壓差的作用下自動關閉，進水閥隨即開啟。蓄水罐A重新與瓦斯管路連通，罐內再次形成負壓，進入下一循環。在蓄水罐A放水的同時，抽采管路里的水經過進水系統調配，進入蓄水罐B內，蓄水罐B開始蓄水。當蓄水罐 A放水結束後，抽采管路里的水會再次進入蓄水罐 A，蓄水罐 B停止進水繼續待機。如此循環，蓄水罐 B始終作為蓄水罐A 的備用，在蓄水罐 A放水時，接替積蓄在抽采管路里的積水。如此周而復始，實現了連續負壓自動放水器連續自動蓄水、自動放水。

該放水器的優點：

①可連續放出管道內積水，彌補了單罐放水器放水期間不能儲水、儲水期間不能放水的缺陷；

②故障率低；

③2 個罐體均能單獨工作，當一個罐體出現故障時，另一個罐體可繼續工作，還可在不影響放水的情況下對故障罐進行短暫的檢查和維修；

④放水能力大，且來水量越大，放水效果越好；

⑤放水不受負壓的影響。

4、分離器的研製

連續式自動放水器儘管有諸多優點，但仍未徹底避免雜物對進、放水閥的影響。各抽採礦井有眾多的抽采鑽孔，不可能在每一個或幾個抽采鑽孔處都裝上放水器，即便全裝上自動放水器，也僅能放出抽采管道中部分雜物，剩餘雜物仍對瓦斯抽采和利用有一定影響。所以，根據抽采地點的不同條件，先後研製出適應抽采鑽場和回採工作面兩巷抽采地點使用的 HMF-Ⅰ型和 HMF-Ⅱ型分離器。

5、管道積水和雜物的放出方法

（1）鑽孔附近。根據鑽孔地點不同，可使用不同的分離器（抽采鑽場使用 HMF-Ⅰ型分離器，回採工作面兩巷使用 HMF-Ⅱ型分離器）與連續式自動放水器組成聯合處理裝置處理管道中的水和雜物。

（2）主幹管道低洼處。因水和雜物主要來自抽采鑽孔，只要用分離器和連續式自動放水器在鑽孔附近將絕大部分管道中的水和雜物攔截和放出，再進入主幹管道的水和雜物就十分有限，故主幹管道低洼處積存的水和雜物較少，水質相對較好，所以安裝性能較好的間歇式自動放水器就可滿足放水排渣的要求。

（3）瓦斯泵進氣側或抽采井底。為了攔截瓦斯氣體中殘存的水和雜物，以及在更換和改建主幹管道的過程中不慎留在管道中的雜物，可在瓦斯泵進氣側或抽采井底安裝 HMF-Ⅱ型分離器和連續式自動放水器，再次攔截和處理管道中的水和雜物，確保進入泵站的瓦斯氣體中沒有雜物和霧化水。該處能攔截到的水和雜物不會太多，且由於該處較偏僻，抽采管理人員檢查次數較少，所以，配備連續式自動放水器較為可靠。