1.本发明涉及煤炭开采技术领域，具体为一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器及方法。
背景技术：2.由于地质沉积作用，煤层中积压了大量的瓦斯等有毒有害气体，为了实现安全采掘，通常情况下，采掘前首先要布置专用瓦斯抽采坑道，采用坑道钻机施工抽采钻孔提前实施瓦斯抽采，待抽采达标后，方能开始采掘，在瓦斯抽放的过程中矿道中的水渣也会进入到管道的内部，为了保证瓦斯的正常抽放，进而需要使用到水渣分离器将瓦斯、水和矿渣进行分离，现有技术中：授权公布号cn 102434193 a的专利公开了瓦斯抽放气水渣分离器，包括收集器组件、气水渣进水管组件、气水渣分离组件、出渣口组件、出水口组件和出气口组件；该瓦斯抽放气水渣分离器，大大提高施工时的安全性，但仅利用重力使瓦斯气体与水渣进行分离，分离效果一般，同时可以利用矿渣的重力将出渣口橡胶门自动顶开实现排料，在排渣后部分矿渣容易卡到橡胶门处，容易造成橡胶门闭合不严进而漏气，因此影响瓦斯气体的抽放效率，为此，我们提出一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器及方法。
技术实现要素：3.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器及方法，分离效果好，并且在分离的过程中能自动地将水渣排出，且排放时密封效果好抽放效率高，可以有效解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，包括分离箱、出渣单元和放水单元；分离箱：其上端的进料口处设有锥形壳，锥形壳的外弧面的进气口处设有进风管，锥形壳上端的出气口处设有出气管，出气管的下端延伸至锥形壳的内部并在端头处设有过滤壳，分离箱的内部设有筛板；出渣单元：设置于分离箱外弧面的出渣口处；放水单元：设置于分离箱下表面的放水口处，使用时可以利用重力的作用驱使水渣与瓦斯气体进行分离，进而有较高的分离效率，同时设有过滤壳进行二次的过滤，进而保证了过滤后气体的洁净性，并且在过滤的过程中能自动将水体和矿渣排出，使用方便且有较高的工作效率。
5.进一步的，所述出渣单元包括出渣壳、中心轴和拨板，所述出渣壳设置于分离箱外弧面的出渣口处，出渣壳的内部通过密封轴承转动连接有中心轴，中心轴的外弧面设有均匀分布的拨板，方便矿渣的排出。
6.进一步的，所述出渣单元还包括电机，所述电机通过电机座设置于出渣壳的前侧面，电机的输出轴与中心轴的前端固定连接，电机的输入端电连接外部控制开关的输出端，给中心轴的旋转提供了动力。
7.进一步的，所述拨板的外表面均设有橡胶片，橡胶片和拨板均与出渣壳配合设置，延长拨板的使用寿命和提升拨板与出渣壳的密封效果。
8.进一步的，所述放水单元包括放水管、挡环和浮筒，所述放水管设置于分离箱下表面的放水口处，放水管内部的下端设有挡环，挡环的上表面放置有浮筒，方便水体的控制。
9.进一步的，所述放水单元还包括导向环板和滑柱，所述导向环板设置于内部的上端，滑柱设置于浮筒的上端，滑柱的上端与导向环板下表面的滑孔滑动连接，给浮筒的移动提供了导向。
10.进一步的，所述浮筒的下表面设有橡胶垫，提升浮筒的密封效果。
11.进一步的，所述锥形壳的上侧壁设有锥形罩，过滤壳位于锥形罩的内部，对气体进行导流，提升气体的分离效率。
12.还包括：一种高效的瓦斯抽放气水渣分离方法，包括以下步骤：s1使用时将进风管与外部的进气管连通，然后将出气管与外部的抽气管连通，进而抽吸的瓦斯气体、水和矿渣随进风管进入到锥形壳的内部，进而在锥形罩导流的作用下向下移动，瓦斯气体会从锥形罩的下方进入到其内部，同时瓦斯气体穿过过滤壳并通过出气管排出，同时水和矿渣受重力下落到分离箱的内部，同时水将穿过筛板下落到分离箱的下端，矿渣将停留在筛板的上表面，同时筛板倾斜设置可以促使矿渣向一侧滚落，进而矿渣将滚落到出渣壳的内部；s2当需要排渣时，调控外部的开关，电机运转，电机的输出轴带动中心轴旋转，中心轴带动拨板和橡胶片旋转，进而橡胶片在拨板的支撑下带动矿渣在出渣壳的内部移动，然后从出渣壳下方的出料口中排出，同时出渣壳进料口和出料口会始终处于被拨板隔断的状态，进而在排料时也能有良好的密封效果，当放水管内部聚集的水流过多时，浮筒受水体的浮力带动橡胶垫和滑柱向上移动，进而滑柱与导向环板发生相对滑动，橡胶垫将挡环的出水口打开，进而水体排出，当水体较少时，浮筒受重力驱使橡胶垫向下移动进行密封。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本高效的瓦斯抽放气水渣分离器，具有以下好处：1、使用时将进风管与外部的进气管连通，然后将出气管与外部的抽气管连通，进而抽吸的瓦斯气体、水和矿渣随进风管进入到锥形壳的内部，进而在锥形罩导流的作用下向下移动，瓦斯气体会从锥形罩的下方进入到其内部，同时瓦斯气体穿过过滤壳并通过出气管排出，同时水和矿渣受重力下落到分离箱的内部，同时水将穿过筛板下落到分离箱的下端，矿渣将停留在筛板的上表面，同时筛板倾斜设置可以促使矿渣向一侧滚落，使用时可以利用重力的作用驱使水渣与瓦斯气体进行分离，进而有较高的分离效率，同时设有过滤壳进行二次的过滤，进而保证了过滤后气体的洁净性。
14.2、矿渣将滚落到出渣壳的内部，当需要排渣时，调控外部的开关，电机运转，电机的输出轴带动中心轴旋转，中心轴带动拨板和橡胶片旋转，进而橡胶片在拨板的支撑下带动矿渣在出渣壳的内部移动，然后从出渣壳下方的出料口中排出，同时出渣壳进料口和出料口会始终处于被拨板隔断的状态，进而在排料时也能有良好的密封效果，不仅保证了使用时的便利性，并且可以保证分离器的持续工作，进而大大提升了分离器的工作效率。
15.3、当放水管内部聚集的水流过多时，浮筒受水体的浮力带动橡胶垫和滑柱向上移动，进而滑柱与导向环板发生相对滑动，橡胶垫将挡环的出水口打开，进而水体排出，当水
体较少时，浮筒受重力驱使橡胶垫向下移动进行密封，可以利用水体的浮力对出水口进行自动控制，进而实现水体的自动排出，结构简单使用方便。
附图说明
16.图1为本发明一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器的结构示意图；图2为本发明一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器的分离箱的剖视结构示意图；图3为图2中a处放大结构示意图；图4为图2中b处放大结构示意图。
17.图中：1分离箱、2锥形壳、3进风管、4出气管、5过滤壳、6锥形罩、7筛板、8出渣单元、81出渣壳、82中心轴、83拨板、84电机、9放水单元、91放水管、92挡环、93浮筒、94导向环板、95滑柱、10橡胶片、11橡胶垫。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：实施例一：一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，其特征在于：包括分离箱1、出渣单元8和放水单元9；分离箱1：其上端的进料口处设有锥形壳2，锥形壳2的外弧面的进气口处设有进风管3，锥形壳2上端的出气口处设有出气管4，出气管4的下端延伸至锥形壳2的内部并在端头处设有过滤壳5，分离箱1的内部设有筛板7，锥形壳2的上侧壁设有锥形罩6，过滤壳5位于锥形罩6的内部；出渣单元8：设置于分离箱1外弧面的出渣口处；放水单元9：设置于分离箱1下表面的放水口处；具体的，这样设置，使用时将进风管3与外部的进气管连通，然后将出气管4与外部的抽气管连通，进而抽吸的瓦斯气体、水和矿渣随进风管3进入到锥形壳2的内部，进而在锥形罩6导流的作用下向下移动，瓦斯气体会从锥形罩6的下方进入到其内部，同时瓦斯气体穿过过滤壳5并通过出气管4排出，同时水和矿渣受重力下落到分离箱1的内部，同时水将穿过筛板7下落到分离箱1的下端，矿渣将停留在筛板7的上表面，同时筛板7倾斜设置可以促使矿渣向一侧滚落；实施例二：本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中，出渣单元8包括出渣壳81、中心轴82和拨板83，出渣壳81设置于分离箱1外弧面的出渣口处，出渣壳81的内部通过密封轴承转动连接有中心轴82，中心轴82的外弧面设有均匀分布的拨板83，出渣单元8还包括电机84，电机84通过电机座设置于出渣壳81的前侧面，电机84的输出轴与中心轴82的前端固定连接，电机84的输入端电连接外部控制
开关的输出端，拨板83的外表面均设有橡胶片10，橡胶片10和拨板83均与出渣壳81配合设置；具体的，这样设置，矿渣将滚落到出渣壳81的内部，当需要排渣时，调控外部的开关，电机84运转，电机84的输出轴带动中心轴82旋转，中心轴82带动拨板83和橡胶片10旋转，进而橡胶片10在拨板83的支撑下带动矿渣在出渣壳81的内部移动，然后从出渣壳81下方的出料口中排出，同时出渣壳81进料口和出料口会始终处于被拨板83隔断的状态，进而在排料时也能有良好的密封效果；实施例三：本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中，放水单元9包括放水管91、挡环92和浮筒93，放水管91设置于分离箱1下表面的放水口处，放水管91内部的下端设有挡环92，挡环92的上表面放置有浮筒93，放水单元9还包括导向环板94和滑柱95，导向环板94设置于内部的上端，滑柱95设置于浮筒93的上端，滑柱95的上端与导向环板94下表面的滑孔滑动连接，浮筒93的下表面设有橡胶垫11；具体的，这样设置，当放水管91内部聚集的水流过多时，浮筒93受水体的浮力带动橡胶垫11和滑柱95向上移动，进而滑柱95与导向环板94发生相对滑动，橡胶垫11将挡环92的出水口打开，进而水体排出，当水体较少时，浮筒93受重力驱使橡胶垫11向下移动进行密封。
20.本发明提供的一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器的工作原理如下：使用时将进风管3与外部的进气管连通，然后将出气管4与外部的抽气管连通，进而抽吸的瓦斯气体、水和矿渣随进风管3进入到锥形壳2的内部，进而在锥形罩6导流的作用下向下移动，瓦斯气体会从锥形罩6的下方进入到其内部，同时瓦斯气体穿过过滤壳5并通过出气管4排出，同时水和矿渣受重力下落到分离箱1的内部，同时水将穿过筛板7下落到分离箱1的下端，矿渣将停留在筛板7的上表面，同时筛板7倾斜设置可以促使矿渣向一侧滚落，进而矿渣将滚落到出渣壳81的内部，当需要排渣时，调控外部的开关，电机84运转，电机84的输出轴带动中心轴82旋转，中心轴82带动拨板83和橡胶片10旋转，进而橡胶片10在拨板83的支撑下带动矿渣在出渣壳81的内部移动，然后从出渣壳81下方的出料口中排出，同时出渣壳81进料口和出料口会始终处于被拨板83隔断的状态，进而在排料时也能有良好的密封效果，当放水管91内部聚集的水流过多时，浮筒93受水体的浮力带动橡胶垫11和滑柱95向上移动，进而滑柱95与导向环板94发生相对滑动，橡胶垫11将挡环92的出水口打开，进而水体排出，当水体较少时，浮筒93受重力驱使橡胶垫11向下移动进行密封。
21.值得注意的是，以上实施例中所公开的电机84可根据实际应用场景自由配置，电机84可选用型号为ydt120-2的微型三相异步电动机，外部控制开关上设有与电机5对应的用于控制其开关工作的开关按钮。
22.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征：1.一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，其特征在于：包括分离箱（1）、出渣单元（8）和放水单元（9）；分离箱（1）：其上端的进料口处设有锥形壳（2），锥形壳（2）的外弧面的进气口处设有进风管（3），锥形壳（2）上端的出气口处设有出气管（4），出气管（4）的下端延伸至锥形壳（2）的内部并在端头处设有过滤壳（5），分离箱（1）的内部设有筛板（7）；出渣单元（8）：设置于分离箱（1）外弧面的出渣口处；放水单元（9）：设置于分离箱（1）下表面的放水口处。2.根据权利要求1所述的一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，其特征在于：所述出渣单元（8）包括出渣壳（81）、中心轴（82）和拨板（83），所述出渣壳（81）设置于分离箱（1）外弧面的出渣口处，出渣壳（81）的内部通过密封轴承转动连接有中心轴（82），中心轴（82）的外弧面设有均匀分布的拨板（83）。3.根据权利要求2所述的一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，其特征在于：所述出渣单元（8）还包括电机（84），所述电机（84）通过电机座设置于出渣壳（81）的前侧面，电机（84）的输出轴与中心轴（82）的前端固定连接，电机（84）的输入端电连接外部控制开关的输出端。4.根据权利要求3所述的一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，其特征在于：所述拨板（83）的外表面均设有橡胶片（10），橡胶片（10）和拨板（83）均与出渣壳（81）配合设置。5.根据权利要求4所述的一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，其特征在于：所述放水单元（9）包括放水管（91）、挡环（92）和浮筒（93），所述放水管（91）设置于分离箱（1）下表面的放水口处，放水管（91）内部的下端设有挡环（92），挡环（92）的上表面放置有浮筒（93）。6.根据权利要求5所述的一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，其特征在于：所述放水单元（9）还包括导向环板（94）和滑柱（95），所述导向环板（94）设置于内部的上端，滑柱（95）设置于浮筒（93）的上端，滑柱（95）的上端与导向环板（94）下表面的滑孔滑动连接。7.根据权利要求6所述的一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，其特征在于：所述浮筒（93）的下表面设有橡胶垫（11）。8.根据权利要求7所述的一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器，其特征在于：所述锥形壳（2）的上侧壁设有锥形罩（6），过滤壳（5）位于锥形罩（6）的内部。9.一种使用权利要求8所述的一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器的分离方法，其特征在于：包括以下步骤：s1使用时将进风管(3)与外部的进气管连通，然后将出气管(4)与外部的抽气管连通，进而抽吸的瓦斯气体、水和矿渣随进风管(3)进入到锥形壳(2)的内部，进而在锥形罩(6)导流的作用下向下移动，瓦斯气体会从锥形罩(6)的下方进入到其内部，同时瓦斯气体穿过过滤壳(5)并通过出气管(4)排出，同时水和矿渣受重力下落到分离箱(1)的内部，同时水将穿过筛板(7)下落到分离箱(1)的下端，矿渣将停留在筛板(7)的上表面，同时筛板(7)倾斜设置可以促使矿渣向一侧滚落，进而矿渣将滚落到出渣壳(81)的内部；s2当需要排渣时，调控外部的开关，电机(84)运转，电机(84)的输出轴带动中心轴(82)旋转，中心轴(82)带动拨板(83)和橡胶片(10)旋转，进而橡胶片(10)在拨板(83)的支撑下带动矿渣在出渣壳(81)的内部移动，然后从出渣壳(81)下方的出料口中排出，同时出渣壳(81)进料口和出料口会始终处于被拨板(83)隔断的状态，进而在排料时也能有良好的密封效果，当放水管(91)内部聚集的水流过多时，浮筒(93)受水体的浮力带动橡胶垫(11)和滑
柱(95)向上移动，进而滑柱(95)与导向环板(94)发生相对滑动，橡胶垫(11)将挡环(92)的出水口打开，进而水体排出，当水体较少时，浮筒(93)受重力驱使橡胶垫(11)向下移动进行密封。
技术总结本发明公开了一种高效的瓦斯抽放气水渣分离器及方法，包括分离箱、出渣单元和放水单元；分离箱：其上端的进料口处设有锥形壳，锥形壳的外弧面的进气口处设有进风管，锥形壳上端的出气口处设有出气管，出气管的下端延伸至锥形壳的内部并在端头处设有过滤壳，分离箱的内部设有筛板；出渣单元：设置于分离箱外弧面的出渣口处；放水单元：设置于分离箱下表面的放水口处，出渣单元包括出渣壳、中心轴和拨板，所述出渣壳设置于分离箱外弧面的出渣口处，出渣壳的内部通过密封轴承转动连接有中心轴，该高效的瓦斯抽放气水渣分离器，分离效果好，并且在分离的过程中能自动地将水渣排出，且排放时密封效果好抽放效率高。密封效果好抽放效率高。密封效果好抽放效率高。
技术研发人员：张帆 王晓丽 郑磊 陶云奇 李宏 周银波 魏丁一
受保护的技术使用者：河南工程学院
技术研发日：2022.07.06
技术公布日：2022/11/1
