煤礦井下泵房是煤礦六大系統(tǒng)之一，其主要作用是將井下水倉(cāng)積水輸送到地面處理，是煤礦開采的重要安全保障。傳統(tǒng)的煤礦排水系統(tǒng)主要是通過人力完成排水需求，無論是排水量、排水速度、操作速度等都很難適應(yīng)現(xiàn)代的煤礦排水需求，基于這個(gè)需求對(duì)傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)進(jìn)行改造，引進(jìn)自動(dòng)排水系統(tǒng)，在提高煤礦井下泵房排水效率的同時(shí)，也提高了安全性。

1傳統(tǒng)煤礦排水系統(tǒng)存在的問題

1.1效率低，可靠性不強(qiáng)

傳統(tǒng)礦山排水系統(tǒng)人為因素占主導(dǎo)地位，當(dāng)?shù)V山需要排水時(shí)，工人需要按照預(yù)先設(shè)定的順序進(jìn)行設(shè)備操作，根據(jù)排數(shù)的實(shí)際情況選擇相應(yīng)的參數(shù)，大部分操作都是經(jīng)驗(yàn)完成的。排水泵開關(guān)臺(tái)數(shù)也是由經(jīng)驗(yàn)決定的。這種方法不僅可靠性不強(qiáng)，而且會(huì)影響排水效率。操作排水設(shè)備的人必須有一定的責(zé)任感和辛苦的耐勞精神。排水中出現(xiàn)差池會(huì)威脅煤礦整體的生產(chǎn)。

1.2排水工作強(qiáng)度大，工作人員多

傳統(tǒng)煤礦井下排水主要由人工操作，工作人員需根據(jù)水位變化實(shí)時(shí)調(diào)整相關(guān)參數(shù)，因此工作人員需要一直在泵房工作。操作人員需要完成閘閥、開關(guān)泵、觀察水位、調(diào)整水壓等工作，特別是閥的旋轉(zhuǎn)過程需要很大的扭矩，因此需要幾個(gè)人完成閥的開關(guān)。由此可見，傳統(tǒng)煤礦井下排水工作強(qiáng)度較大。

1.3排水設(shè)備維護(hù)檢查困難

傳統(tǒng)排水系統(tǒng)組成復(fù)雜，多個(gè)設(shè)備組合，排水系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)需要分析原因，此時(shí)需要逐一檢查所有設(shè)備，工作強(qiáng)度大，維護(hù)效率低。其次，在日常維護(hù)中需要維護(hù)所有構(gòu)成部分，不僅工作強(qiáng)度大，而且容易發(fā)現(xiàn)問題不及時(shí)，導(dǎo)致不良后果。

2煤礦井下泵房自動(dòng)排水系統(tǒng)

為研究煤礦井下泵房自動(dòng)排水系統(tǒng)的應(yīng)用，文章以某煤礦為例展開分析。

2.1選用排水設(shè)備

煤礦井下排水系統(tǒng)排水設(shè)備是設(shè)備的核心，我國(guó)有關(guān)規(guī)定對(duì)排水設(shè)備及其排水管路等有一定要求。煤礦井下排水需要將水輸送到地面，對(duì)排水設(shè)備的電力有一定的要求。在設(shè)置控制系統(tǒng)之前，必須計(jì)算排水設(shè)備的選定。其次，根據(jù)市場(chǎng)選擇適當(dāng)信號(hào)的泵，設(shè)計(jì)配管，計(jì)算吸水高度和排水時(shí)間，根據(jù)現(xiàn)有電機(jī)的容量和需求，設(shè)計(jì)水箱的大小。某礦井正常排水時(shí)泵的排水能力為QB酒吧1.2q=1.2×550=660(m3/h)，其中q為最大流水量。井深536m，礦山車場(chǎng)與最低吸水面的高度差為4m，出水口的高出入口高度為1m，取出管道的效率為0.9-0.89，因此其揚(yáng)程為H=541/(0.9-0.89)=601.1-607.9m，泵的額定流量為450(m3/h)，泵的數(shù)量為660/450=1.47另一臺(tái)，檢查一臺(tái)，共需泵四臺(tái)。

2.2管道和管道配置

根據(jù)礦井排水的實(shí)際情況，一個(gè)煤礦井在排水時(shí)采用三條管道開展工作，正常排水時(shí)應(yīng)使用兩臺(tái)排水泵同時(shí)工作，每臺(tái)排水泵占一條排水管道。剩下的排水管道是備用的。當(dāng)?shù)V井出現(xiàn)大量涌水時(shí)，采用三臺(tái)排水泵作業(yè)，三條管路同時(shí)排水，排水量最大，可滿足排水需求。煤礦排水示意圖一、為了保證排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，其流速應(yīng)適中，流速一般為Vp=1.5-2.2(m/s)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行排水管直徑的計(jì)算:2.3自動(dòng)控制系統(tǒng)煤礦井下泵室自動(dòng)排水系統(tǒng)可以通過多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，目前應(yīng)用最廣泛的是PLC技術(shù)

控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分。從功能上來看主要包括控制部分、監(jiān)控部分、自動(dòng)報(bào)警等，功能模塊由眾多設(shè)備結(jié)合軟件組成，某煤礦井下水泵房自動(dòng)排水系統(tǒng)采用西門子PLC中的S7-300系列。PLC控制前需檢查其是否存在故障，若可正常工作則再對(duì)設(shè)備進(jìn)行排查，若有故障則需進(jìn)行故障排除。系統(tǒng)運(yùn)行良好后可選擇操作模式，分享自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)三種模式，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上選擇自動(dòng)控制模式。通�？梢赃x擇自動(dòng)控制，值班人員即可，其他操作部分可以自動(dòng)完成，完成效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)減員增效。煤礦井下泵房是煤礦要害場(chǎng)所，這里的排水是否良好直接影響礦山的生產(chǎn)安全性。

通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)可有效解決系統(tǒng)運(yùn)行存在的監(jiān)管問題。在設(shè)置自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)需保證系統(tǒng)可滿足水泵機(jī)組自動(dòng)開關(guān)、故障處理、數(shù)據(jù)處理等需求，這些過程無需人員干預(yù)便可達(dá)到排水需求。根據(jù)煤礦的實(shí)際需求，在建立泵房自動(dòng)排水系統(tǒng)時(shí)，可以保證以下內(nèi)容:(1)系統(tǒng)可以自動(dòng)控制排水過程，愿情況(2)控制中心設(shè)置在地面上，通過地面控制中心可以實(shí)時(shí)監(jiān)視煤礦井下泵房的排水過程，可以調(diào)查各參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制(3)地面控制中心可以實(shí)時(shí)控制井下工作部分，實(shí)現(xiàn)井下無人遠(yuǎn)程控制，同時(shí)提高礦井排水安全性。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過手動(dòng)操作可以避免安全事故，同時(shí)保證煤礦井下泵房排水過程的穩(wěn)定性(4)為了進(jìn)一步保證系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，在PLC自動(dòng)控制和地面遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)上，還必須保留現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)控制功能

3結(jié)束語

煤礦對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定有重要作用，提高煤礦井下泵房排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性是煤礦生產(chǎn)的前提，基于此實(shí)現(xiàn)煤礦井下泵房自動(dòng)排水系統(tǒng)，自動(dòng)控制提高排水安全性、可靠性、穩(wěn)定性

本文介紹了泵室自動(dòng)排水系統(tǒng)研究的內(nèi)容。歡迎登陸建筑網(wǎng)，查詢更多相關(guān)信息。