煤矿安全生产新助力 —— 正负压放水器，排水防堵两手抓

在煤矿井下复杂的开采环境中，水患和管路堵塞问题一直是威胁安全生产的重要因素。矿井水的积聚不仅影响生产效率，还可能引发一系列安全事故；而瓦斯抽放管路中的积水和沉积物造成的管路堵塞，更是对瓦斯抽排工作形成阻碍。正负压放水器的出现，为这些难题提供了有效的解决方案，成为煤矿安全生产的新助力，实现排水防堵两手抓。 正负压放水器的工作原理
正负压放水器根据安装场所分为正压放水器和负压放水器 ，它们的工作原理既有相似之处，又根据压力环境有所不同。 正压放水器原理
正压自动放水器多利用浮漂产生的浮力来工作。当煤矿井下水管中的水位上升，浮漂随之上升，其所产生的浮力克服由于压差和自重产生在放水球阀上的反力，从而开启球阀进行放水 。当水位下降，浮漂回落，球阀在自重作用下关闭，实现自动放水过程。例如段王矿自主研制的瓦斯抽采正压放水器，利用水的浮力带动浮子上下运动，进而控制放水阀门与进气阀门的开启与关闭。当放水器内积水达到一定高度，浮子上浮，通过连杆开启下方排水阀，同时开启上方单向进气阀。进气阀与矿井高压压风相连，在高压压风的压力作用下，气动活塞向下运动，实现正压放水。当积水排尽时，放水器内部压力与外界大气压相同，和瓦斯抽采系统负压形成压力差，致使进气单向阀关闭。气动活塞失压被内部归位弹簧拉动重新归位，浮子下落关闭放水口，完成一个放水循环，并周而复始地进行工作 。 负压放水器原理
负压自动放水器一般由进水管、压力平衡管、浮漂、外筒、导向管、密封球、阀座等组成。以常见的 FY 型负压抽放瓦斯管路自动放水器为例，它适用于瓦斯抽放和利用系统的主管、干管、支管的自动放水。其工作原理是，瓦斯管抽放系统中的积水通过进水管流入放水器，压力平衡管连通放水器与瓦斯输送管路，使两者间压力相等。在负压环境下，积水在自身重力作用下进入放水器储存。当放水器内水位上升，浮漂上升，带动密封球离开阀座，积水排出；水位下降后，浮漂回落，密封球重新堵住阀座，停止放水 。 正负压通用原理
还有一种正、负压通用自动放水器，其在原负压放水器的通大气阀外侧加装单向进气阀门，改变原正、负压自动放水器的元件结构与连接方式，将原正压放水器的放水控制部分嵌入原负压放水器内。在这种设计下，无论气体压力的极性为正或负、稳定或频繁转变，均能在无瓦斯气体泄漏的情况下将瓦斯输送管道或盛装瓦斯气体容器内的积水自动排出。当压力为正时，入口压力高于出口压力，单向放水阀开通，进入 “正压放水” 状态；当压力为负时，出口压力高于入口压力，单向放水阀关闭，放水器维持 “收水” 状态；若压力时正时负，则在 “正压放水” 与 “收水” 二者之间转换 。 排水防堵的卓越表现 高效排水保畅通
正负压放水器能够自动检测水位，当水位达到预设值时，迅速开启放水功能，及时将多余的水分排出，保持水管内的水位在安全范围内。以自动放水速度来看，正压放水器自动放水速度可达 10 - 90L/min，负压放水器自动放水速度为 7L / 次（间歇放水），能够快速有效地应对矿井水积聚问题，确保排水系统的正常运行 。在一些煤矿实际应用中，正负压放水器的安装，使得瓦斯抽放管路中的积水能够及时排出，避免了因积水过多导致的抽排不畅，大大提高了瓦斯抽采效率。例如，某煤矿在安装正负压放水器后，瓦斯抽采率提升了 [X]%，保障了瓦斯抽采工作的顺利进行 。 防堵功能显优势
瓦斯管抽放系统中存在大量的积水和沉积物，经常造成管路堵塞，抽排不畅，严重影响煤矿安全生产。正负压自动放水器专门针对这一问题研制，集排渣、放水为一体。它在排水过程中，能够有效将管路中的沉积物一同排出，防止沉积物堆积造成管路堵塞。一些正负压放水器采用特殊的结构设计，如较大的放水口或内置排渣装置，能防止大块煤渣堵塞放水口，确保放水和排渣工作的顺利进行，使管路始终保持畅通，为瓦斯抽排工作提供有力保障 。 为煤矿安全生产保驾护航 降低安全风险
在煤矿井下，瓦斯是一种极具危险性的气体。正压放水器在放水过程中，能确保放水阀始终处于水的淹没状态，有效防止抽放管路中的瓦斯通过放水器泄露到矿井中，避免瓦斯积聚引发爆炸等严重安全事故。同时，对于负压放水器而言，稳定可靠的排水功能避免了因积水过多影响瓦斯抽排，降低了瓦斯浓度超标的风险，为煤矿安全生产创造了良好条件 。 减轻劳动强度
传统的人工放水方式不仅效率低下，而且劳动强度大。正负压放水器的自动放水功能，大大减轻了人工操作的负担。像段王矿的正压放水器还可通过 5G 互联网络远程操控，作业人员无需再跨越皮带进到狭小空间进行操作，降低了劳动强度的同时，也避免了人工在危险环境下作业带来的安全隐患 。
正负压放水器凭借其独特的工作原理，在排水和防堵方面发挥着重要作用，为煤矿安全生产提供了可靠保障。随着技术的不断发展和创新，正负压放水器将在煤矿行业中发挥更大的作用，助力煤矿安全生产迈向新的台阶。