礦井排水泵房是如何進行治水功能的防治的

2019/10/22

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礦井主排水泵房擔負著排出井下積水的重要任務，是礦井防治水的重要組成部分，是保證礦井安全的關鍵環(huán)節(jié)。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定主排水設備應滿足如下要求：

（1）必須有工作、備用和檢修水泵。工作水泵的能力，應能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。備用水泵的能力應不小于工作水泵能力的70％。工作和備用水泵的總能力，應能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應不小于工作水泵能力的25％。

礦井 主排水泵 

礦井 主排水泵 

（2）配電設備應同工作、備用以及檢修水泵相適應，并能同時開動工作和備用水泵。為了確保主排水泵的安全高效運轉(zhuǎn)，應用自動化控制技術很有必要。這種現(xiàn)代工業(yè)化控制和監(jiān)測裝置，除能完成水泵的單機控制外，還可通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸接口模塊與設置在井下中央變電所的網(wǎng)絡交換機連接，由井上調(diào)度指揮中心監(jiān)控所有排水泵等被控設備，最終實現(xiàn)水泵房“無人值守”，實現(xiàn)信息化、自動化控制，提高生產(chǎn)效益和可靠性。

2 系統(tǒng)組成及環(huán)節(jié)功能

主排水泵自動化控制系統(tǒng)由以下六個環(huán)節(jié)組成：排真空環(huán)節(jié)、閘閥操縱環(huán)節(jié)、水位自動監(jiān)控環(huán)節(jié)、參數(shù)傳示環(huán)節(jié)、故障保護環(huán)節(jié)和電動機的自動控制環(huán)節(jié)。各環(huán)節(jié)的功能為：

2.1 

閘閥操縱環(huán)節(jié)

為了減少啟動時的功率，《離心式水泵操作規(guī)程》規(guī)定水泵一定要關閉出水閘閥啟動，而當水泵停止時，為了避免水錘事故，必須先關閉閘閥，緩慢減小流速，最后停車。在泵體內(nèi)充滿水后，啟動時先啟動電動機，然后打開相應電動閘閥（以“輪換工作”原理，根據(jù)上次所使用的管路，此次換另一趟管路），停車時先關電動閥，最后停電機。

2.2 排真空環(huán)節(jié)

排水泵只有在其葉輪完全淹沒于水中的情況下，泵體內(nèi)部才能造成必要的真空度實現(xiàn)正常排水。如果真空度不夠，泵內(nèi)有空氣存在，將會造成不上水及轉(zhuǎn)動部件燒壞等故障。

所以，啟動前的排真空是水泵工作的重要操作項目之一。在系統(tǒng)中采用射流閥抽真空，使用高精度真空傳感器監(jiān)測真空度，用壓力和流量監(jiān)測作為真空度的后備保障。

2.3 水位自動監(jiān)控環(huán)節(jié)

該環(huán)節(jié)的任務是根據(jù)水位的高低自動準確發(fā)出開、停水泵命令。水位傳感器的可靠性和準確性直接影響整個控制系統(tǒng)的工作可靠性。本系統(tǒng)選用超聲波液位傳感器，它具有高精度、非接觸式、非機械型、維護方便、便于安裝、標定簡單等許多優(yōu)點。

2.4 參數(shù)傳示環(huán)節(jié)

在操作臺的模擬屏上可模擬顯示水倉水位、水泵流量、水泵壓力及電動機、電磁閥和電動閥的各種工作狀態(tài)。所有的監(jiān)測參數(shù)及工作狀態(tài)均可由井下PLC通過傳輸網(wǎng)絡傳送給地面控制計算機，再由計算機進行分析處理，在顯示器上模擬顯示，并做出曲線、報表，以便地面管理人員作出正確判斷，向井下可編程控制器發(fā)出控制命令。

2.5 故障保護環(huán)節(jié)

由于主排水泵電機容量大，耗電量高，屬于礦井一級負荷。因此，對主排水設備自動控制系統(tǒng)的安全性、可靠性要求較高。該系統(tǒng)裝設如下幾種保護：

流量保護：當水泵啟動后或正常運行中，如流量達不到正常值，通過流量保護裝置使本臺水泵停機，轉(zhuǎn)為啟動另一臺水泵。

電動機保護：PLC監(jiān)視水泵電機欠壓、過流、短路等故障，由中央變電所控制的高壓開關柜的綜合保護器提供，并參與控制。

電動閘閥保護：由電動機綜保監(jiān)視閘閥電機的主要保護并參與控制。

2.6 電動機的自動控制環(huán)節(jié)

該環(huán)節(jié)是主排水設備綜合自動化控制系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)。它由PLC、中間繼電器、接觸器等組成，以上環(huán)節(jié)都要與本環(huán)節(jié)配合，根據(jù)水倉水位情況自動開停水泵。

為防止因備用水泵長期不用而使電機受潮或有其它故障而未被發(fā)現(xiàn)，當緊急情況需要投入而不能投入以至影響礦井安全，本環(huán)節(jié)按“輪換  工作制”來控制，以達到有故障早發(fā)現(xiàn)、早處理，以免影響礦井安全的目的。要根據(jù)水泵的開啟次數(shù)自動按一定順序輪換開啟水泵。當某臺水泵或其所屬閘門故障或檢修時，該泵退出輪換，其余各泵仍按輪換工作制運行。

3 主排水系統(tǒng)工作方式

3.1 自動控制

本著水位優(yōu)先的原則實現(xiàn)各臺水泵的自動控制。當水位達到高位或不在高位而處在用電低谷時間內(nèi)，將自動啟動運行泵，當達到低位或不在高位而處在用電高峰時間內(nèi)自動停泵。當水位達到上限水位時，自動啟動“運行泵”及“備用泵”，直到水位低于高位時停止“備用泵”只運行“運行泵”，當達到低位或不在高位而處在用電高峰時間內(nèi)時自動停泵。

3.2 手動控制

根據(jù)實際需要，也可以從自動控制方式切換到手動控制方式。此方式下操作人員在操作臺人工手動控制。