煤炭是我國最重要的化石能源，我國煤炭多埋在地底，開采過程中存在一定的安全風險，透水是常見的煤礦困難。煤礦開采過程中經(jīng)常出現(xiàn)礦井涌水現(xiàn)象，如果不能及時排水，煤礦開采可能會受到阻礙，甚至威脅員工的生命安全。隨著科技的不斷進步，如今煤礦井下排水工作已經(jīng)從傳統(tǒng)的排水技術(shù)向自動排水系統(tǒng)發(fā)展。本文對煤礦井下泵房自動排水系統(tǒng)進行了研究。

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現(xiàn)代的煤礦排水需求，基于這個需求對傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)進行改造，引進自動排水系統(tǒng)，在提高煤礦井下泵房排水效率的同時，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

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

1.2排水工作強度大，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)水位變化實時調(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，因此需要幾個人完成閥的開關(guān)。由此可見，傳統(tǒng)煤礦井下排水工作強度較大。

1.3排水設備維護檢查困難

傳統(tǒng)排水系統(tǒng)組成復雜，多個設備組合，排水系統(tǒng)發(fā)生故障時需要分析原因，此時需要逐一檢查所有設備，工作強度大，維護效率低。其次，在日常維護中需要維護所有構(gòu)成部分，不僅工作強度大，而且容易發(fā)現(xiàn)問題不及時，導致不良后果。

2煤礦井下泵房自動排水系統(tǒng)

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

2.1選用排水設備

煤礦井下排水系統(tǒng)排水設備是設備的核心，我國有關(guān)規(guī)定對排水設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，對排水設備的電力有一定的要求。在設置控制系統(tǒng)之前，必須計算排水設備的選定。其次，根據(jù)市場選擇適當信號的泵，設計配管，計算吸水高度和排水時間，根據(jù)現(xiàn)有電機的容量和需求，設計水箱的大小。某礦井正常排水時泵的排水能力為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，檢查一臺，共需泵四臺。

2.2管道和管道配置

根據(jù)礦井排水的實際情況，一個煤礦井在排水時采用三條管道開展工作，正常排水時應使用兩臺排水泵同時工作，每臺排水泵占一條排水管道。剩下的排水管道是備用的。當?shù)V井出現(xiàn)大量涌水時，采用三臺排水泵作業(yè)，三條管路同時排水，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)定運行，其流速應適中，流速一般為Vp=1.5-2.2(m/s)，在此基礎上進行排水管直徑的計算:2.3自動控制系統(tǒng)煤礦井下泵室自動排水系統(tǒng)可以通過多個系統(tǒng)進行控制，目前應用最廣泛的是PLC技術(shù)

控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、設備監(jiān)控系統(tǒng)、自動保護系統(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、自動報警等，功能模塊由眾多設備結(jié)合軟件組成，某煤礦井下水泵房自動排水系統(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設備進行排查，若有故障則需進行故障排除。系統(tǒng)運行良好后可選擇操作模式，分享自動、半自動、手動三種模式，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎上選擇自動控制模式。通�？梢赃x擇自動控制，值班人員即可，其他操作部分可以自動完成，完成效果遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)排水系統(tǒng)，實現(xiàn)減員增效。煤礦井下泵房是煤礦要害場所，這里的排水是否良好直接影響礦山的生產(chǎn)安全性。

通過自動化控制系統(tǒng)可有效解決系統(tǒng)運行存在的監(jiān)管問題。在設置自動化控制系統(tǒng)時需保證系統(tǒng)可滿足水泵機組自動開關(guān)、故障處理、數(shù)據(jù)處理等需求，這些過程無需人員干預便可達到排水需求。根據(jù)煤礦的實際需求，在建立泵房自動排水系統(tǒng)時，可以保證以下內(nèi)容:(1)系統(tǒng)可以自動控制排水過程，愿情況(2)控制中心設置在地面上，通過地面控制中心可以實時監(jiān)視煤礦井下泵房的排水過程，可以調(diào)查各參數(shù)，實現(xiàn)遠程控制(3)地面控制中心可以實時控制井下工作部分，實現(xiàn)井下無人遠程控制，同時提高礦井排水安全性。PLC自動控制系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過手動操作可以避免安全事故，同時保證煤礦井下泵房排水過程的穩(wěn)定性(4)為了進一步保證系統(tǒng)的運行可靠性，在PLC自動控制和地面遠程控制的基礎上，還必須保留現(xiàn)場的手動控制功能

3結(jié)束語

煤礦對我國經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(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，基于此實現(xiàn)煤礦井下泵房自動排水系統(tǒng)，自動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。