煤矿井下给排水系统

煤矿井下给排水系统（共12篇）

煤矿井下给排水系统 篇1

摘要：煤矿井下排水是一项比较复杂的工作, 为满足煤矿井下排水的需求, 煤矿企业通过引进自动化技术来不断优化井下排水系统的运行。煤矿井下排水系统自动化的核心是PLC, 采用自动控制的方式提高井下排水系统的可靠性, 体现井下排水系统自动化的优势。本文以煤矿井下排水为研究背景, 分析井下排水系统的自动化建设。

关键词：煤矿,井下排水,自动化

煤矿井下排水系统非常复杂, 结合井下排水的需求, 设计具有自动控制功能的排水方案, 在PLC技术的干预下, 实现自动化控制。井下排水系统自动化中需要深化软件控制, 实时监控井下排水状态, 提供有效实现控制自动化, 保障井下排水系统控制的准确度, 保障排水系统的稳定运行, 以免过度浪费煤矿井下的用水资源, 体现排水系统的节约特性。

1 煤矿井下排水系统自动化的设计方案

煤矿井下排水系统自动化的设计方案, 主要包括中央泵房设计、自动监控系统及排水系统的自动监控三个方面的内容。

1.1 中央泵房设计

中央泵房是煤矿井下排水系统的核心, 提供排水动力[1]。中央泵房内的各项设备处于配合工作的状态, 目的是达到自动控制的状态, 排水系统自动化的中央泵房设计中, 比较常用的是单台水泵工作, 以某煤矿井下排水系统为例, 分析自动化控制下中央泵房的设计: (1) 止水阀应该稳定的安装到排水管上, 闸阀、电动装置等都要安装到位, 支持中央泵房设计的手动和电动部分; (2) 水泵出口处需要安装压力监测装置, 如压力表, 监控并传送水泵出口的压力, 保障排水系统自动化的安全运行; (3) 严格控制中央泵房各项设备的型号, 不同型号的设备或装置, 对应了不同的功能, 中央泵房设计的过程中, 还要着重审核设备型号, 以免出现型号不匹配的情况, 进而完善中央泵房的运行。

1.2 自动监控系统的组成

煤矿井下排水系统自动化的重点是监控系统。监控系统的中心是CPU模块、PLC控制柜以及远程系统。

自动监控系统由9个部分组成, 全面监控排水系统的自动化运行。自动监控系统的组成部分主要包括: (1) 水位监控:水位监控模块用于监控吸水井的水位, 利用超声波液位仪收集吸水井的信号, 实时反馈吸水井的水位变化; (2) 开关柜监控, 水泵启动时, 开关柜内各项参数都会发生变化, 参数信号由RS485传输到PLC控制柜, 此时自动监控系统需要识别PLC控制柜内接收的信息, 判断开关柜的运行是否正常; (3) 闸位置监控, 自动监控系统在闸门处安装了行程开关, 行程开关会提供开关信号, 同样传输到PLC控制柜内执行逻辑判断; (4) 球阀阀位监控, 其与阀位置监控的方式相同; (5) 温度监控, 排水系统内安装了温度探头, 用于感应偏离正常温度的系统位置, 如果系统潜在高温危害, 温度探头会将此信息传递到自动监控系统内, 提示温度过高并采取保护措施; (6) 信号监控, 自动监控系统以压力、负压为主, 识别排水系统自动化运行的状态; (7) 故障监控, 此部分是自动监控系统的重点, PLC控制柜不断收集现场排水的信息, 分析现场信息的状态, 找出异常的参数, 明确引起参数异常的故障; (8) 水泵启停监控, 井下排水系统的水泵, 按照指令实现自动化启停, 自动监控系统需监督水泵启停, 防止出现不准确的启停操作; (9) 停泵监控, 供电高峰期间, 煤矿井下排水系统需停止运行, 此时自动监控系统需发送停泵指令。

1.3 排水系统的自动监控

煤矿井下排水系统自动化的运行, 必须通过PLC实现监控。排水系统自动监控的方式主要有三类[2]。第一是全自动控制, 完全由PLC控制柜控制, 实现排水系统的自动化运行和自动监控, 整个监控过程不需要人为参与;第二是就地控制, 便于维护排水系统自动化的安全状态, 保障各项排水设备的准确运行, 其可规范排水设备的状态, 不会发生误动的情况;第三是半自动控制, 其可分为半自动调度室集控和半自动触摸屏集控两类, 通过对应的端口完成对排水系统的监控操作。

2 煤矿井下排水系统自动化的软件设计

煤矿井下排水系统自动化的软件主要是指PLC的软件设计, 因为PLC是可编程序的控制器, 所以PLC的软件设计可以执行编译命令, 对排水系统的自动化进行控制。

2.1 设计操作方式

煤矿井下排水系统的自动化, 对PLC软件设计的操作方式有一定的要求。PLC软件设计中的操作方式, 必须符合排水系统自动化的状态, 保障操作方式的准确切换, PLC软件设计时, 需要感应操作方式的状态, 只有在停泵的状态下, 才能进行操作方式的转化, 如果水泵没有停止就执行切换, PLC会发出警报, 提示操作人员误动。

2.2 设计水泵启停

水泵与煤矿井下排水系统自动化的安全存在直接的联系, 煤矿企业非常注重水泵的启停控制, 确保其出于安全的运行状态, 避免影响排水系统自动化的运行状态[3]。PLC软件设计中, 深化了水泵启停的设计, 运用自动控制的方式, 维持水泵安全启停的状态。水泵启停的设计内容有: (1) PLC软件接入地面监控中心, 实时传送水泵的运行信息, 远程监控水泵的启停工作; (2) 保留PLC软件设计中的手动功能, 作为水泵启停控制的备用; (3) PLC软件设计中引入就地自排的思想, 监控水泵在排水自动化中的运行方式。

2.3 设计水泵台数

煤矿井下的排水量是一个不确定的数值, 存在很大的变动特性[4]。PLC软件设计时需要监控井下排水量, 根据井下排水量设计水泵的台数, 还要考虑井下排水的用电时段, 尽量降低用电高峰期的水泵台数。

3 煤矿井下排水系统自动化的硬件设计

煤矿井下排水系统自动化的硬件设计, 相对软件设计要简单。硬件设计的内容体现在以下三个方面。

第一, 是PLC选型的应用。PLC内存在可编写的程序, 而PLC是一项硬件装置, 需要根据煤矿井下排水系统自动化的需求, 选择合适的PLC, 通过PLC硬件装置, 提升排水系统的控制能力, 还要保障排水系统的安全性。

第二, 是传感器分配的应用。井下排水系统的传感器类型较多, 如:液位传感器、压力传感器、温度传感器等, 传感器负责传输排水系统自动化的状态参数, 降低排水系统监督的难度, 保障自动监控系统的准确运行。

第三, 是电动球阀的应用。煤矿井下排水系统自动化的规模较大, 由此硬件设计中将电动球阀的选用归属为技术领域, 致力于通过设计电动球阀, 强化排水系统的密封性, 进而加强排水系统自动化的控制能力, 准确应用电动球阀, 完善排水系统自动化的监控与运行。

4 结束语

煤矿井下排水对自动化水平的要求比较高, 传统的排水方式存在严重的缺陷, 严重浪费排水资源, 不利于煤矿整个排水系统的运行, 所以煤矿企业针对井下排水系统实行自动化的设计, 运用PLC、自动控制的理念, 强化井下排水系统的自动化, 一方面优化排水系统的自动化运行, 另一方面监控排水状态, 促使井下排水的状态达到最佳, 最大程度的控制排水效益。

参考文献

[1]李强.煤矿主排水监控系统的设计及应用[D].太原理工大学, 2010.

[2]赫飞, 张鹏, 汪玉凤.基于PLC的煤矿井下排水系统的设计[C].全国冶金自动化信息网, 《冶金自动化》杂志社.

[3]自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C].全国冶金自动化信息网, 《冶金自动化》杂志社, 2008:3.

[4]李宁, 魏传勇.煤矿井下排水自动控制系统关键技术分析[J].现代商贸工业, 2010, 3:318.

[5]丁丽萍, 朱晓洁, 王启峰, 蒋伟.煤矿井下沿巷涌水汇集点及中转水仓自动排水系统设计[J].工矿自动化, 2013, 08:114-116.

煤矿井下给排水系统 篇2

一、劳动组织及排水地点

劳动组织：

每班下井排水必须有一名矿领导带班，安全员一名，瓦检员一名，电工一名，排水工二名，并贯穿于整个排水过程，同进同出。

排水地点：

井底水仓、1061运输巷、1063回风巷、1061机头处、井底大泵房

二、一通三防

1、瓦检员负责排水点的通风、瓦斯等有毒有害气体的检查。排水前先检查瓦斯等有毒有害气体确认安全后方可启动水泵。

2、井下停电或停风，工作面人员必须全部撤到新鲜风流中，通知调度室,查明原因进行处理。因检修、停电等原因停风时，工作人员必须全部撤到新鲜风流中，恢复通风前，严格按照瓦斯排放制度执行。

3、在排水工作面悬挂便携式瓦检仪，位置设在风筒的另一侧距顶板0.2米，帮0.3米处;定期替换校对。

4、局部通风机要备齐双风机双电源必须有专人负责，保证正常运转。

5、局部通风机必须安装在进风巷道中，距排水点回风口不得小于10m，全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合《煤矿安全规程规定》。

6、严禁循环风、微风、无风冒险作业,严禁在停风或瓦斯超限的区域内作业。

7、风筒必须做到吊挂平直，逢环必挂，不得有死弯，破口及时粘补，风筒连接采用反边接法，接口严密，距工作面的距离不能超过5m;任何人不得损坏通风设施，严禁绑扎风筒，杜绝无风、微风作业。

8、风筒规格要一致，不准花接，使用规格不一致的风筒时，必须先粗后细，而且中间必须有过渡节。

9、排水工必须携带便携式甲烷检测报警仪和一氧化碳检测仪。

10、对因瓦斯浓度超限切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1%以下时，方可通电起动。

11、随着水位的下降，有害气体忽高忽低，存在不稳定情况时，必须随时监测有害气体浓度。

三、机电方面

1、电器设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能。检查合格并签发合格证后，方准入井。

2、严禁井下电器设备、开关失爆;各种保护、接地要齐全、可靠运行正常符合规定，严禁甩开不用。

3、开关安设处要无淋水、顶板稳定完整、如确需放在有水处则要有防开关淋水措施，设备表面要清洁干净。

4、不得带电检修和搬迁设备，严禁非机电人员拆卸机电设备。

5、井下使用矿灯人员严禁拆开、敲打、撞击矿灯，升井后必须立即将矿灯交还灯房。

6、停送电必须按照停送电的程序进行：按停电顺序停掉电源打开电气设备的盖，再用与电源电压相符的验电笔对可能带电或漏电部分进行验电，检验无电后，方可进行对地放电操作，挂临时保护接地线并闭锁开关把手，悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，并设专人看管，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。严禁约时停送电。

7、检漏继电器跳闸后，应查明跳闸原因和故障性质，及时排除后才能送电，禁止在甩掉检漏继电器的情况下，对供电系统强行送电。

8、开关停电时，要记清开关把手的方向，以防所控制设备倒转。

9、井下供电系统发生故障后，必须查明原因，找出故障点，排除故障后方可送电。禁止强行送电或用强送电的方法查找故障。

10、工作结束后，工作负责人对检修工作进行检查验收，拆除临时接地线和摘掉停电牌，清点工具，确认无误后，恢复正常供电。并对检修设备进行试运转。

11、严格执行停送电制度，设专职电工管理电器防爆，杜绝电气设备失爆。

12、各种线路必须吊挂整齐，严禁到处乱放、乱堆、拖在地上，特别就靠水泵处的线，防止水泵挤压和人工操作损坏绝缘。

四、运输方面

1、必须持证上岗，绞车运转时司机要精力集中，操作时严格遵守操作规程;定期对绞车进行维修，并对制动系统等安全设施进行定期检查和试验。

2、“一坡三挡”齐全有效，阻车器必须经常关闭，未发开车信号不准打开井口的阻车器;防跑车装置，当发生跑车时，防跑车装置能自动放下挡车门，阻止车辆跑下。

3、安全绳、钩头、连接装置(包括链环和插销等)是最容易发生事故的薄弱环节，对它必须定期检查;矿车之间、矿车和钢丝绳之间的连接，都必须使用不会自行脱落的连接装置。

4、坚持行车不行人，行人不行车制度。

五、清理淤泥方面

1、随着斜巷底水位的下降至能够清理淤泥时，要及时控制运行水泵数量组织清淤人员抓紧清淤。

2、清理淤泥时，必须在积水区域前设置防护栏，防止人员操作不当跌入水中。

3、清淤人员必须佩戴安全带，安全带一端系在清淤人员腰中，另一端系在牢固的工字钢支架上，安全带的长度要保证清淤人员不能掉入积水区域。

4、清淤工作需两人配合操作，其他在场人员要高度警惕，发现清淤操作人员有跌入积水险情时要及时采取救援。

5、清淤工作必须在巷道两帮交替进行，先在巷帮一边清出淤泥留坑，引入积水后外排;同时清理另一巷帮另一边淤泥，留坑到一定深度后引入积水移来水管外排，清淤间隙要及时处理操作现场脚底稀泥，以防滑倒受损或跌入水中。

六、排水工操作要求

1、排水泵操作工必须经过专业技术培训,持证上岗。

2、在延伸水泵时，必须有专人现场盯岗统一指挥，操作人员必须配带安全带、保险绳，绳的另一段固定到巷道顶板，防止脚底打滑落水中。

3、排水工要坚守岗位，认真观察水位和水质变化，防止涌水增大，造成突发事件，淹没电器设备。

4、启动排水泵前检查各部螺栓有无松动、是否齐全。

5、在水泵启动前,检查水泵轴承是否缺油,连轴器连接是否良好,防护外罩安装是否牢固,电动机及开关是否完好。

6、检查笼头是否堵塞,吸水管有无破裂进气,泵体有无断裂。

7、开泵后必须经常注意水泵是否有水,转动是否灵活。

8、水泵严禁在不上水和关闭出水阀的情况下长时间运转。及时把坏的水泵运出坑外，确保备用泵的接替。

9、将各种工具、设备运行情况向接班操作工交代清楚。

10、下班前，把当班的排水情况、水泵的运转情况、水位的变化情况及时汇报调度室并记录清楚。

七、(一)矿工井下避灾的基本原则和行动准则

1.井下避灾的基本原则

(1)积极抢救。

(2)安全撤离。

(3)妥善避灾。

2.在灾区避灾的行动准则

(1)选择适宜的避灾地点。

(2)保持良好的精神心理状态。

(3)加强安全防护。

(4)改善避灾地点的生存条件。

(5)积极同救护人员取得联系。

(6)积极配合救护人员的抢救工作。

3.矿工在灾区自救、互救的行动准则

(1)因事故造成自己所在地点有毒有害气体浓度增高，可能危及人员生命安全时，必须及时正确地佩戴自救器，并严格制止不佩戴自救器的人员进入灾区工作或通过窒息区撤退。撤退时要根据灾害及现场的实际情况，采取不同的对应措施。

(2)在受灾地点或撤退途中，发现受伤人员，只要他们一息尚存，就应组织有经验的同志积极进行抢救，并运送到安全地点。

(3)对于从灾区内营救出来的伤员，应妥善安置到安全地点，并根据伤情，就地取材，及时进行人工呼吸、止血、包扎、骨折临时固定等急救处理。

(4)在现场急救和运送伤员过程中，方法要得当，动作要准确、轻巧，避免伤员扩大伤情和受不必要的痛苦。

(5)在灾区内避灾待救时，所有遇险人员应主动把食物、饮用水交给避灾领导人统一分配，矿灯要有计划地使用。每人应积极完成自己承担的任务，精心照料伤员和其他同志，共同渡过难关，安全脱险。

(二)、自救、互救的原则和方法

1、遵守“灭、护、撤、躲、报”四原则：

灭，就是在保证安全的前提下，采取积极有效措施，将事故消灭在初始阶段或控制在最小范围，最大限度地减少事故的伤害和损失。

护，因事故造成自己所在地点的有毒有害气体浓度和温度增高时，必须使用自救器或湿毛巾捂住口、鼻等，防止吸入有毒有害气体和高温气体。

撤，当火灾现场不具备抢救事故的条件或可能危及人员的安全时要以最快速度，选择最近的路线撤离灾区。

躲，指在短时间内无法安全撤离灾区时，应迅速进入安全地点躲避，等待求援，或利用现场的设施和材料构筑临时避难硐室。

报，在发生灾害事故时，要及时上报，以赢得救援的最佳时机。

2、互救时，必须遵守“三先三后”原则：

1)对窒息或心跳、呼吸骤停的伤员，必须先复苏，后搬运。

2)对出血的伤员，先止血，后搬运。

3)对骨折的伤员，先固定，后搬运。

(三)、避灾方法

1、井下避灾的基本原则：

1)积极抢救。

2)安全撤离。

3)妥善避难。

八、其它方面

1、认真观察顶板，发现有活檐、危檐、掉渣的岩石要及时处理掉。必要的情况下可以加临时支护，只有在保证安全的情况下才可以作业。

2、认真做好交接班记录，水泵工必须现场交接，上一班发现的问题、异常或可能出现的情况要给接班人交待清楚如有必要可以协助解决，严禁盲目冒险作业。

3、严禁井下人员到处乱走，以防进入盲巷或风流不足的巷道。井下

要设置路标牌板，不能进入的注明严禁入内。

煤矿井下给排水系统 篇3

关键词：煤矿井下 排水通风 机电运输

在我国国民经济的发展过程当中，对于煤炭资源的需求不断地发展。各行业领域生产建设均在不同程度上依赖于煤炭资源为其提供能源支持。当前的实际情况在于：浅部区域的煤矿开采已基本结束，深部区域的煤矿开采已成为开采作业的主流方向。在这样一种发展现状影响下，煤矿井下的工作环境更加复杂。如何保障煤矿井下排水通风、以及机电运输的可靠性，直接关系到煤矿井下工作面的开采质量与水平。本文试针对以上问题做详细分析与说明。

1 煤矿井下排水通风工作分析

1.1 在现阶段煤矿井下排水通风工作当中，主要存在的问题包括以下几个方面：

①从煤矿井下排水工作的角度上来说，在煤矿井下排水过程当中，所采取的排水设备工作效率不高，且对于各种突发性情况的应急能力不高。排水装置所对应的安全保护检测装置不够完善。更加关键的是，由于煤矿井下的每一个水平位置均设置有排水泵房，在投入方面负担较重，进而使得井下开采中的吨煤成本有所增大。

②从煤矿井下通风工作的角度上来说，在煤矿井下通风过程当中，由于煤矿井下开采已深入到深部区域，进而导致矿井通风網络过长，负压水平较高，且总回风断面低，由此使得煤矿井下工作面所布置通风设备与工况点存在偏差。

1.2 针对上述问题，应采取的应对措施就在于以下几个方面：

①重视对煤矿井下工作面相关设备的更新与维护力度。特别是对于存在有严重安全隐患的排水通风设备而言，需要及时对相关设备进行更换与更新。同时，考虑到煤矿井下工作环境中的空气湿度较大，因此相关设备在运行中极有可能出现老化加速的问题，因此就需要对特殊运行环境下的设备采取针对性的管理。

②重视技术培训工作：即煤矿企业需要加强对井下工作面操作人员的技术培训工作，确保这部分工作人员在设备操作、管理、维修等方面所掌握技能的可靠性。

2 煤矿井下机电运输工作分析

2.1 在现阶段煤矿井下机电运输工作当中，由于开采向深部区域延伸，运输线路越来越长，矿压显现越来越明显，对机电运输难度造成较大影响。对运输设备的选择不够合理，因此导致在机电运输过程当中出现大量的质量问题，影响井下机电运输质量。这其中，主要涉及到了以下几个方面的问题：

①运输线路越来越长对矿井供电系统的要求更为严格，供电系统的设计、计算及保护性能方面达不到安全要求。

②输送机、电机车及绞车保护装置所对应的后备保护，如防跑偏功能、过速保护性能、欠电压保护性能、断绳保护性能、过流保护性能以及急停保护性能不可靠，且在保护设置方面不够完善。

③煤矿井下矿压普遍增大，巷道变形快，支架下压变形，底板出现底鼓，导致轨道运行质量较低，运行效率不高。

2.2 针对上述问题，应采取的应对措施就在于以下几个方面：

①搞好供电设计，优化供电线路，确保供电保护灵敏可靠，供电安全必须作为衡量机电设备安全运行的硬性指标之一。

②针对输送机以及电机车装置所对应防跑偏、过速保护、欠电压保护、断绳保护、过流保护、以及急停保护等相关功能而言，需要采取班班检查的工作制度，对相关装置部件进行定期性的试验。

③对于煤矿井下立井、斜井环境下所涉及到的提升机设备而言，在日常管理中需要以我国现行“煤矿安全规程”中的相关规范标准为依据，确保所装设的各类保险装置与设备在保护性能方面的灵敏性与可靠性。

④在各类机电运输设备，特别是井下提升系统的运行过程当中，不但需要保障提升机设备所对应电控系统、机械制动系统、以及液压系统动作的可靠，同时还需要杜绝在提升过程中出现甩掉保护运行的问题，确保提升系统制动性能充分满足井下机电运输的要求。

⑤加强有关煤矿井下工作面机电设备的检验与检修工作。实际工作中，为确保机电设备运行的安全与可靠，就需要结合使用情况，制定针对性的检修工作计划与措施，明确检修的任务与范围，对检修内容进行详细记录。特别是在有关煤矿井下大型机电设备拆装、搬运作业的过程中，需要对其安装技术措施进行详细制定，规范相应的工艺技术，以保障作业的安全与可靠。

3 结束语

在本文上述分析过程当中，分别总结了煤矿井下排水通风、以及机电运输工作当中存在的主要问题，提出了针对性的解决措施与方案。相信通过各方工作人员的通力合作，必定能够保障煤矿井下机电管理工作的有效开展，且对煤矿井下开采质量的提升而言也有着极为深远的意义与价值。

参考文献：

[1]陈江龙，赵志强.煤矿井下防爆开关机械丝杆闭锁装置技术改造和加锁管理应用[J].科技信息，2012（11）：151，130.

[2]罗秀华，王桂林.煤炭井下动力电缆敷设连接与管理几点探讨[J].煤炭技术，2002，21（7）：79-80.

[3]宋中，闫福勇，田磊等.南屯煤矿井下生产系统节电潜力的探讨[C].//山东煤炭学会2010年工作会议暨学术年会论文集.2010：

煤矿井下排水泵监控系统的设计 篇4

煤矿井下排水系统是煤矿生产中的主要工作系统之一, 它承担排出井下全部涌水的重要任务, 是保证煤矿安全生产的关键设备。排水系统是煤矿生产的耗电大户, 占全部生产用电的13%～18%。因此, 有效地控制排水系统, 使其高效低耗、经济可靠地运行对煤矿安全生产意义重大, 也是降低煤炭生产成本的有效途径。

本文根据煤矿的生产实际情况, 研制了一套井下排水泵监控系统。该系统以AVR单片机ATmega16为核心采集与处理数字信号、实时监测排水系统各项运行参数、自动控制排水泵的运行、监控井下水仓的水位, 并具有水位超限自动报警功能;采用单片机控制与PC监视相结合的方式, 使地面调度室能随时监控排水泵的运行状况, 当排水泵的参数超限时, 可在地面远程操作排水泵[1]。下面给出该系统的硬件和软件设计。

1 系统结构

井下排水泵监控系统包括AVR单片机系统、传感器组、传感器接口电路、电源模块、A/D转换电路、键盘、LCD显示模块、水位报警器、上位机通信模块[2], 如图1所示。

该系统负责测量并显示主排水泵的电压、电流、真空度、润滑油油压、油温等一系列参数, 根据所测量得到的参数进行综合逻辑分析, 判断是否出现异常情况, 并在异常情况出现时自动启动继电器接口来控制相应的节点, 关闭排水泵, 并报警, 达到自动保护排水泵的目的[3];及时自动清理井下排水泵笼头淤积的杂物;当主排水泵的真空度达不到要求时启动保护, 实现电气闭锁, 进行润滑油断油保护, 强行停止排水泵运行;测量、传输、显示水井水位值, 并根据得到的水位值进行判断, 当检测到水位值低于最低水位警戒线或高于高水位警戒线时, 系统会进行相应的报警, 水位的警戒线可人工设置[4]。

该系统采用RS485通信接口与上位机通信, 实现实时监控功能, 并可存储历史数据。

2 系统软件设计

笔者采用的调试和仿真工具为AVR Studio, 编译工具为ICCAVR。根据煤矿井下排水泵监控系统的功能要求, 程序主要完成如下功能[3]:与DS18B20通信, 采集温度信号;对真空度、油压、电压、电流、水位进行A/D采集;实时处理数据, 根据具体情况用按键设置报警标志, 并控制固态继电器的开关及报警电路;将显示数据送至显示面板;将采集到的数据送至上位机。

下面主要介绍数据收发模块的程序设计。数据发送采用查询方式, 其程序流程如图2所示。

数据接收采用中断方式, 如果接收到的一个字节是未接收完的数据包, 则将其添加到数据包缓冲区末尾, 否则根据帧头规则新建数据接收缓冲区。其程序流程如图3所示。

3 单片机与PC通信设计

上位机与下位机数据处理任务分配[5]:

(1) 上位机与下位机在开始通信时, 先进行连通测试, 及设备识别, 即上位机要识别出下位机是本系统的监控器, 而监控器也要识别出上位机是本系统的工作站。

(2) 实时控制的参数及处理措施由上位机设定, 然后将参数发给下位机并存储在下位机上, 下位机根据测量到的各项参数值与预设的参数值的上下限比较, 作出是否过界的判断, 然后按照预先的设定措施进行处理, 并将处理标记及结果一同发送到上位机上。

(3) 上位机接收下位机的各项参数值, 并将参数存储到数据库, 同时, 上位机进行临时操作, 下位机随时执行上位机发送的命令, 例如启停某个部件、设定某项参数等。

4 结语

本文以ATmega16为核心设计的煤矿井下排水泵监控系统, 通过现场应用证明运行可靠、开发成本低。并且AVR单片机开发系统便于软件模拟仿真和在线编程, 比采用51系列单片机开发系统, 缩短了开发周期, 简化了硬件设计, 提高了系统性能, 并预留出充足的扩展空间。

参考文献

[1]姚福强, 李世光, 李晓梅, 等.煤矿井下主排水泵计算机监控系统设计[J].煤矿机械, 2004 (1) :1-2.

[2]丁化成.AVR单片机应用设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2002.

[3]钟远文, 李胜勇.单片机在煤矿井下水泵自动控制中的应用[J].广东自动化与信息工程, 2001 (4) :41-43, 47.

[4]孙大鹏, 金强.矿井主排水泵自动控制的研制[J].矿山机械, 2007 (4) :138-139.

[5]彭澄伟, 徐振栋, 魏岱宁, 等.矿井主排水泵自动控制系统研究[J].煤炭工程, 2008 (6) .

[6]吉爱忠, 王启旺.矿井主排水泵笼头自动清淤装置[J].江苏煤炭, 2004 (3) .

[7]赵玉剑, 范修荣.单片机与PC串行通信的实现[J].机电产品开发与创新, 2008 (5) :96-97, 115.

[8]秦邦振, 秦杰, 王考成.PLC在煤矿水泵自动控制中的应用[J].河北煤炭, 2007 (6) .

[9]卢超.单片机与PC机的通信设计[J].工矿自动化, 2007 (5) .

煤矿井下给排水系统 篇5

及《煤矿井下安全避险“六大系统”培训教材》

宣传提纲

煤炭工业出版社

一、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设指南》

编委会主任：赵铁锤副主任：王树鹤 彭建勋

主编：孙继平副主编：杨大明张志钰

定价：280.00元ISBN 978-7-5020-3999-8社内编号：6822

出版时间：2012年3月

总字数：1189千字总页数：782

内容简介：

目前，各地煤矿企业根据国务院通知精神积极推进煤矿井下安全避险“六大系统”建设工作，然而在推进“六大系统”建设过程中遇到很多困难——缺乏现成的可借鉴的经验，对国家建设完善“六大系统”的指导精神和规定理解不透彻等，急需得到有效的指导。为帮助煤矿企业顺利完成“六大系统”建设工作，国家安全生产监管总局、国家煤矿安监局组织权威专家、著名学者编写了这本《建设指南》。全书共8篇，详细介绍了“六大系统”的功能、构成、设备设施及使用维护时的注意事项，设计和建设完善各系统应遵循的原则、技术原则和技术标准，阐述了各系统之间的联系，并列举了国内“六大系统”建设较好的案例。书中尤其注重对《煤矿下紧急避险系统建设暂行规定》、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》和《煤矿可移动硬体救生舱通用技术条件（征求意见稿）》等规定标准的诠释，以帮助各地煤矿企业建设者更好地理解和掌握规定标准的精神实质。

作者简介：

孙继平（煤矿安全监测监控系统、井下人员定位系统、通信联络系统）中国矿业大学（北京）副校长，煤矿安全生产监控与通信、安全生产信息化及煤矿电气安全方面著名专家。曾主持多项国家煤炭行业标准和安全生产行业标准的制定，主持研发KJ8型码分制矿井安全生产监控系统和KJ13型时分制矿井安全生产监控系统。

杨大明（紧急避险系统）

安标国家中心副主任，参与起草《煤矿井下紧急避险系统建设暂行规定》，参与制定井下救生舱研制和验收标准。

张志钰（压风自救系统、供水施救系统、常村煤矿井下安全避险“六大系统”实例）

山西潞安矿业集团安全生产现场专家，该集团常村煤矿在国内“六大系统”建设中走在前列。

二、煤矿井下安全避险“六大系统”培训教材

国家安全生产监督管理总局信息研究院 组织编写

ISBN 978-7-5020-3975-2社内编号 6798

定价：48元出版日期：2012年3月

本书介绍了煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善的目标要求和基本要求，阐述了各系统的组成、设置、安装、使用和维护管理，并列出了某市“六大系统”的验收标准及评分办法以供参考。

本书内容精简实用，作为煤矿井下安全避险“六大系统”的培训教材，篇幅适中。通过阅读本书，煤矿管理人员、工程技术人员能够快速了解“六大系统”是什么、能干什么、怎么建设、如何使用、合格标准又是什么，对“六大系统”的建设完善工作形成初步整体概念，为日后工作的深入开展打下基础。

煤矿井下给排水系统 篇6

关键词：煤矿；井下运输系统；事故原因及控制措施

随着社会的发展，我国的经济发展十分迅速，带动着煤矿事业也在快速发展，其中的煤矿井下运输系统在实际的工作中发挥着重要的作用，并能够提升生产的质量。我国的煤矿井下运输系统主要是利用皮带进行运输，这在实际的工作中能够提高煤炭的生产效率，但是其井下运输系统也在管理和实际的运行过程中出现一些问题，导致事故的发生。本文通过分析煤矿井下运输系统事故发生的原因，来进行控制措施的探讨。

1.煤矿井下运输系统出现事故的原因

通过对煤矿井下运输系统实际的运行进行分析，不难发现出现事故的原因主要集中在五个方面，下面就具体进行分析。

1.1在井下运輸系统管理方面存在安全隐患

首先煤矿井下运输系统中在进行系统管理方面存在安全隐患，大多数工作人员对煤矿井下运输系统，一般是皮带运输系统的管理方面松懈，在思想和意识上没有认真落实安全第一和生产第二的思想，有时候甚至是在实际的管理中违反相关的规章制度，导致一些生产安全违规行为的出现，影响井下运输系统的正常运行和操作。

1.2对运输系统进行维修的工作人员缺少必要的专业素质

在煤矿皮带井下运输系统中，进行维修和护理的工作人员自身缺少必要的专业素养，他们自身的文化程度就高低有别，一些专业的维修技术还不能完全掌握，这些人员自身的安全意识不够，专业知识掌握不牢固，这样在进行设备维修的过程中，没有一定的安全意识，责任心也不强，最终容易导致安全事故发生。

1.3专业人员管理方面存在问题

在井下运输系统运行过程中，值班人员在管理上存在问题，主要体现在值班人员经常被冒名顶替，尤其是一些系统中非常重要的操作人员，他们本身的责任就比较重大，让别人冒名顶替，尤其是让新进人员进行值班，没有考虑到他们的专业技能还不够熟练的问题，以及这些人员在上岗工作的时候还没有进行专业的安全培训。让这些人员进行顶替值班，容易引发安全事故。

1.4经常调换岗位操作人员

在煤矿井下运输系统中存在一个非常严重的安全隐患就是运输系统实际操作人员经常进行调换岗位的行为，这些岗位调整的行为没有考虑到工作人员自身的专业素养和知识技能，在不考虑用工的因素时，经常会出现一些老弱病残人员纳入实际的操作岗位上的现象，这些行为都是引起安全事故的一些影响因素。

1.5井下运输系统的设备存在安全隐患

除了一些人员上的因素之外，煤矿井下运输系统还存在的问题就是设备的更新。许多运输系统还未能达到设备整体更新的程度，许多设备已经出现了老化现象，但是还是在实际的工作中进行操作，这些设备上的隐患容易导致整个井下运输系统产生严重的安全事故。

2.控制煤矿井下运输系统事故的措施

2.1加强质量管理标准化，规范用工制度

为了减少和避免煤矿井下运输系统在运行过程出现安全事故，首先应该加强质量管理标准化，这样才能保证煤矿企业在生产时的安全性，其次应该严格规范用工制度，使工作人员能够在工作中端正态度，认真对待工作，在工作中保证项目的质量，按照发展的目标进行标准质量的生产。质量的标准化主要是体现在工程的设计环节、操作环节、维修等环节，加强技术操作人员的技能，从思想意识到技术维修各方面都重视质量的标准化。

2.2加强对系统操作人员的技能培训

为了使煤矿井下运输系统的操作人员能够熟练进行业务，应该对系统的操作人员进行技能培训，主要的方法可以有以下几点：一是建立必要的竞争机制，这样能够使员工通过竞争来上岗工作，按照岗位制度进行员工管理，并且按照岗位所需的技能进行工资分配，这样能够带动员工进行自主学习；二是定期组织工作人员以比赛的形式进行技术检验，对于比赛胜利的员工予以物质奖励，这样能够充分调动工作人员的工作积极性和热情，使员工能够在工作岗位上按照规定和要求进行作业；三是进行外培与内培相结合、内培为主，重点与业余培训相结合、重点培训为主，以及新岗位、新工人、新技术相结合的“三结合”方式对员工进行强化培训，以此来不断地提高员工的专业素养，减少工作时出现的安全隐患。

2.3对系统操作进行管理监督与检查

除了对煤矿井下运输系统进行人员的培训以及加强生产的质量之外，还应该对整个系统操作进行严格的管理监督和检查，这样才能够减少违章蛮干以及麻痹侥幸等心理现象的产生。具体的监督管理方式有：加强对生产安全的监督管理和制约机制，这样能够在煤矿工程中设置相关的管理监督部门，充分发挥他们的作用，监督井下运输系统的正常运行；建立有效的、科学的安全管理制度，这样能够根据制度严格规定员工的工作职责，在员工当中严格执行岗位责任制以及安全生产责任制度，这样能够使员工明确了解各自的责任，在工作中树立安全意识；建立健全安全激励机制，这样能够及时激励员工认真工作，建立严格的考核制度和奖惩制度，对员工进行督促和检验，使员工能够有工作紧张感，严格进行安全作业。

2.4及时对系统设备进行维护和更新

为了加强煤矿井下运输系统的安全性，应该要及时对系统设备进行维护和更新，要对使用设备的人员进行责任制落实，让员工谨记安全责任；在实际的工作中，煤矿企业可以采用包机制，认真做到定机、定人、凭借证件上岗工作，这样能够在员工当中执行岗位制度，并要求员工按照规定进行设备操作；工作中要对设备交接班工作进行严格的管理，认真做好交接班时设备的运行记录。对于设备本身，工作人员要设计好设备的安装以及改造等环节的工作，认真选好设备的型号，并进行购买，在施工过程中认真做好监督管理工作，这样避免和减少设备所带来的安全隐患。

3.结语

煤矿井下运输系统直接影响到整个煤矿事业的生产。因此企业应该十分重视煤矿的井下运输系统，使其能够正常运行起来，并能够保证生产质量，对于一些安全隐患要采取预防措施，减少事故的发生，并为整个工程项目做好基础保证。

参考文献：

[1]宋修通，王军，刘建伟.煤矿安全事故分析及对策[J].山东煤炭科技，2012.

[2]祝军.里伍铜矿井下运输系统改造方案优化选择[J].采矿技术，2010.

煤矿井下给排水系统 篇7

抽真空系统是水泵自动控制系统中非常关键的环节, 将直接影响水泵的正常启动, 但抽真空系统的管网设计却往往被人们所忽视。矿井在设计时一般都包含泵房内的主排水管道设计, 但鲜有对其抽真空系统较为详细的真空管网设计。很多矿井在进行泵房建设时往往借鉴一些经验对其真空管网进行临时性的设计安装, 最终导致抽真空效率低下、真空管网乱而密集、真空系统无冗余设计、真空系统无法实现自动控制等一系列问题。目前煤矿井下主排水系统中常用的3种抽真空方式有3种:采用喷射泵抽真空方式, 采用真空泵抽真空方式及真空泵与喷射泵结合使用、互为冗余的抽真空方式。本文将分别针对这3种抽真空方式, 对煤矿井下主排水系统中真空管网的设计方法进行研究和探讨。

煤矿井下主排水系统中真空管网的总体设计原则: (1) 真空管路及真空设备尽量少且简单, 减少真空管道的分支及设备数量; (2) 抽真空系统在能够保证单台泵独立运行的前提下再进行备用冗余设计; (3) 管道、手动及自动阀门的设置要便于真空系统各段管道及设备的检修维护, 并且不影响其它设备的正常运行。

1 采用喷射泵抽真空的真空管网

采用喷射泵抽真空的真空管网设计方法为每台水泵配备1台喷射泵, 每台喷射泵真空管道独立, 所有喷射泵共用1条总注水管道。喷射泵造价低, 无电气及运动部件, 经济实用, 因此, 每台水泵配备1台喷射泵, 使单台泵的抽真空系统相互独立且互不影响, 便于实现自动控制。

喷射泵设置2条管道, 一条为向喷射泵注入高压水的注水管道, 一条为与水泵相连的抽真空管道。每台喷射泵的真空管道仅与1台水泵相连 (见图1) 或每台喷射泵的真空管道通过真空总管道与所有水泵相连 (见图2) 。喷射泵的高压水一般都来自于同一处 (主排水管道回水或消防水等) , 因此其注水管道可共用一条总注水管道。在喷射泵的高压注水管路及真空管路上设置电动阀门, 该阀门必须能够正常抽取泵体、吸水管道的空气和保证相关仪表的正常工作。

1-喷射泵高压注水总管道;2-喷射泵高压注水支管道;3-电动球阀;4-喷射泵;5-喷射泵尾管;6-真空压力表;7-喷射泵真空管道;8-电动球阀

图1所示的真空管网设计的优缺点:每台水泵对应1台喷射泵, 各台喷射泵之间相互独立, 任何一台喷射泵或真空管道的损坏不会对其它喷射泵造成影响, 但喷射泵之间不具备冗余功能。

图2所示的真空管网设计的优缺点:每台水泵也对应1台喷射泵, 但各台喷射泵之间相互冗余, 某台水泵对应的喷射泵损坏后仍可利用其它喷射泵对该水泵抽真空, 但若真空总管道出问题后将导致所有水泵都无法抽真空。

1-喷射泵高压注水总管道;2-喷射泵高压注水支管道;3-电动球阀;4-喷射泵;5-喷射泵尾管;6-真空压力表;7-喷射泵真空管道;8、9-电动球阀

2 采用真空泵抽真空的真空管网

采用真空泵抽真空的真空管网设计为在泵房内配备2台互为冗余的真空泵, 所有水泵共用1条总的真空管道, 该共用真空管道与各台水泵相连, 其中任意一台真空泵可抽取任意一台水泵的真空, 如图3所示。在真空泵的注水管路及真空管路上设置电动阀门, 该阀门必须能够正常抽取泵体、吸水管道的空气和保护相关仪表的正常工作。

1-真空泵真空总管道;2-真空泵真空支管道;3-真空压力表;4-电动球阀;5-真空泵

真空泵造价相对较高, 而且需要有相应的配电设备, 因此, 1个泵房内一般配备2台真空泵互为冗余即可。该设计方法的优缺点:所有水泵共用2台真空泵, 2台真空泵之间相互冗余, 任意一台真空泵可对任意一台水泵抽真空, 但由于所有水泵共用1条真空总管道, 因此, 若真空总管道出现问题将导致所有水泵都无法抽真空。

3 多种抽真空方式结合使用、互为冗余的真空管网

有的矿井为了提高抽真空系统的可靠性, 在真空系统中采用喷射泵与真空泵结合使用、互为冗余的抽真空方式, 并且取得了良好的使用效果。

该种方式以喷射泵抽真空为主、真空泵作为备用, 2种方式共用1条总的真空管道, 喷射泵共用1条总的高压注水管道。

喷射泵的真空管道与泵体相连的同时也与真空总管道相连 (见图4) , 或喷射泵的真空管道仅与真空总管道相连 (见图5) , 任意一种方式下的任意一台抽真空设备均能够抽取任意一台水泵的真空。在抽真空系统各种总管路 (真空总管路与注水总管路) 到每台泵的分支上必须设置阀门, 在喷射泵到水泵间的真空管道上必须设置阀门, 以2种抽真空方式既能够独立工作又能够互为备用为设计原则。

1-喷射泵高压注水总管道;2-真空总管道;3-喷射泵高压注水支管道;4-电动球阀;5-喷射泵;6-喷射泵尾管;7-真空压力表;8、9-电动球阀;10-真空泵

1-喷射泵高压注水总管道;2-真空总管道;3-喷射泵高压注水支管道;4-电动球阀;5-喷射泵;6-喷射泵尾管;7-真空压力表;8、9-电动球阀;10-真空泵

图4所示的真空管网设计的优缺点:每台水泵对应1台喷射泵, 2台真空泵作为备用的抽真空方式。喷射泵与真空泵之间互为冗余, 但各台喷射泵之间又相互独立。因此, 无论是喷射泵、真空泵或真空总管道任何一个出现问题均不影响其它水泵抽真空。若真空泵或真空总管道出现问题仍可采用喷射泵抽真空, 若某台水泵喷射泵出现问题仍可采用真空泵抽真空, 而且其余水泵的喷射泵也不受影响。

图5所示的真空管网设计的优缺点:每台水泵对应1台喷射泵, 2台真空泵作为备用喷射泵与真空泵之间互为冗余, 而各台喷射泵之间也互为冗余。若真空泵出现问题仍可采用喷射泵抽真空, 若某台水泵的喷射泵出现问题仍可采用真空泵抽真空, 而且其余水泵的喷射泵也不受影响, 但若真空总管道出现问题, 则所有抽真空方式都将无法使用。

在以上几种设计方法中, 图4所示的真空管网设计方法最为合理和可靠, 既保证了抽真空设备之间的冗余, 也保证了真空管道之间的冗余, 而且管网结构简单明了, 可作为矿井水泵管网设计中真空管网部分的设计参考。

4 真空管网设计中的旁路设计

真空管道一般管径较小, 因此, 用于真空管道的阀门 (电磁阀、电动阀等) 一般都为紧凑式小型阀门。该类阀门很少有手动机构, 在真空管网的自动控制系统设计中必须考虑管道分支处的手动阀门设计以及电动阀门并联旁路的手动阀门设计, 以保证在检修单台水泵的真空管路时不影响其余水泵的抽真空系统, 并且在真空管路电动阀门出现故障的情况下仍能够保证整个抽真空系统正常的手动操作。如图6所示, 在真空管网系统的电动阀门处设置并联的旁路手动阀门, 在总管路分支处设置手动阀门, 从而保证真空系统的工作可靠性。

5 结语

本文列举了煤矿井下主排水系统中几种常用的真空管网的设计方法。泵房真空管网按照上述方式设计完全能够保证水泵启动前抽真空系统工作的可靠性和稳定性, 从而可以从根本上实现自动控制, 达到主排水系统的无人值守功能。

1-喷射泵高压注水总管道;2-真空泵真空总管道;3-手动阀门;4-电动球阀;5-手动阀门;6-喷射泵高压注水支管道;7-喷射泵;8-喷射泵真空管道;9-真空压力表;10-手动阀门;11-电动阀门;12-手动阀门;13-真空泵真空支管道;14-电动阀门;15-手动阀门;16-手动阀门;17-喷射泵尾管

参考文献

[1]全国化工设备设计技术中心站机泵技术委员会.工业泵选用手册[M].北京:化学工业出版社, 1998.

[2]张景成, 张立秋.水泵与水泵房[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2003.

[3]李泽松, 寇子明, 李瑞.采区水泵房自动排水系统方案探讨[J].矿山机械, 2005 (5) .

[4]达道安.真空设计手册[M].3版.北京:国防工业出版社, 2004.

煤矿井下给排水系统 篇8

在煤矿开采过程中会连续不断地涌出矿井水, 为保证煤矿生产安全, 必须及时将涌出的矿井水快速地排放到地面, 煤矿主排水系统能否正常运行直接关系到矿井的安全生产。矿井排水系统一般由水仓、吸水井、多台排水泵 (包括其抽真空引水装置) 、闸阀、配水阀以及多路排水管路组成, 这些设备具有电机功率大、电压高、启动复杂、故障多发等特点。目前, 矿井排水系统普遍采用人工操作, 人员劳动强度大、电机启停时间长、水泵运行效率低等诸多问题, 如何实现煤矿井下排水泵的自动控制和无人值守, 并满足煤矿生产调度综合自动化的要求, 便成为当前急需解决的问题。针对当前煤矿排水系统的实际情况, 本文提出一种实现煤矿井下主排水系统的设计方案, 并付诸实践。系统在某煤矿投入运行后, 取得了良好的应用效果。

1 控制设备配置设计

煤矿井下排水系统通常为多台水泵水平布置方式, 依据现场情况, 煤矿井下中央泵房水平布置了4台矿用多级耐磨泵, 并配套4台6k V异步电动机, 采用两趟并行排水管路将井下水仓矿井涌水排至地面。系统中每台水泵配有一台射流泵用于实现本台水泵的启动。排水系统管路设计见图1所示。

为保证排水泵远程自动控制功能的实现, 要求设备运行的所有重要参数都应具备远程监测功能, 需要对水泵流量、压力、负压、温度、电流、电压等参数进行采集处理, 因此, 必须对原有排水泵进行了改造, 在水泵本体和拖动电机上增加温度传感器, 在主排水管道上增加了压力传感器和电动闸阀, 在射流泵管道上设计了负压传感器及两个电动球阀, 在吸水管上设计了流量传感器, 在吸水井内设计了液位传感器。主排水泵自动控制设备配置图如图2所示。

2 控制系统结构设计

2.1 系统总体结构

系统采用现场层 (远程IO) 、控制层 (PLC) 和管理层 (上位机) 组成的三级控制系统来实现排水系统的自动控制。上位机利用友好的人机界面实现人机对话和远程监控功能, PLC作为控制器完成逻辑处理和控制任务, 远程IO实现现场数据的采集和上传, 通过专门的控制网络实现数据交换和统一调度控制。控制系统总体结构如图3所示。其中控制层主要由PLC控制柜构成, 是整个排水系统的控制核心, PLC控制柜由PLC、触摸屏、检测部分 (模拟量和开关量监测采集) 、执行部分等组成, 其硬件结构框图如图4所示。

PLC控制柜中的核心部分是PLC模块, 用于完成对于监测量的处理、运算和存储, 并根据监测结果进行逻辑处理, 控制水泵及附属设备启停。为保证控制器的可靠性, 系统选用德国西门子生产的S7-300系列PLC作为主要控制单元, 考虑到现场设备比较分散, 就地控制箱采用远程I/O的方式进行数据采集及控制, 并通过现场总线同CPU模块进行数据交换。系统为实现对设备状态、就地控制命令采集、输出控制指令、设备逻辑控制等功能, 主PLC配置了2块32路数字量输入模块和2块16路数字量输出模块, 远程I/O配置1块32路数字量和1块16路数字量输出模块。主PLC还配置了1块模拟量采集模块完成对水位的监测, 远程I/O部分配置1块模拟量采集模块完成对压力、负压及流量的监测。为便于现场对水泵的半自动控制, 系统配置了触摸屏, 可实现实时动态显示水泵当前状态, 并为用户提供水泵控制的平台。

2.2 系统控制网络设计

2.2.1 现场级控制网络

排水系统监测参数及参控设备较多, 采用传统的PLC控制系统接线复杂、可靠性低且维护困难。因此, 系统采用现场总线实现设备层和控制层的连接。系统设计了现场总线网络, 主要用于数字量输入/输出、模拟量输入/输出等小数量级的快速循环通信, 将现场网络配置成Profibus-DP网络, 采用西门子的ET200分布式I/O进行现场设备的数据采集及控制。

2.2.2 远程监控网络

在PLC控制柜与设在矿调度室的上位机之间建立了工业以太网, 用于实现现场控制层与上位机之间的数据交换。控制层PLC统一采用了西门子的S7-300系列PLC进行配置, 网络结构简单清晰, 避免了异构网络互连时必须安装相应网关的缺点。系统选取西门子的S7-300系列以太网通信模块CP343-1, 利用该模块可以方便地实现PLC与监控中心之间的以太网通信。为保证信号的可靠传递和防止电气干扰对通信的影响, 系统采用以太网与光纤传输技术实现控制PLC与调度中心上位机之间的通信。

3 控制系统功能设计

3.1系统具有灵活多样的控制方式。 (1) 就地控制:操作员通过就地箱上的按钮及指示灯完成对执行机构的直接控制, 主要用于设备检修维护; (2) 井下集控:操作员通过触摸屏实现对水泵的半自动控制, 控制命令由触摸屏下发至PLC, 后者完成整个控制过程; (3) 远程集控:操作员在地面远程上位机, 通过鼠标电机控制控件, 实现对于井下水泵机组的远程控制; (4) 全自动控制:该控制方式下, 用户无需操作, PLC根据水位等参控信息合理调度水泵机组, 完成排水。还可根据水仓水位、用电峰谷等参数选择合理的控制方案, 自动控制水泵机组的投入和退出。163

3.2 实现设备的远程监测监控, 可以通过图、表、曲线等方式进行数据显示及分析处理。

3.3 根据水位、供电峰谷时段划分等情况, 合理调度水泵, 节省运行费用。

3.4 系统可实现在故障出现时自动采取停机等保护措施, 并提示故障类型, 保护类型包括温度保护、流量保护等多种类型。

3.5 系统故障时能提供声光报警, 报警记录可查询。

3.6 系统留有网络接口和分站扩展功能。

4 控制系统可靠性设计

排水系统是否能可靠运行直接影响着煤矿生产和人员安全, 为提高控制系统的可靠性, 针对传统控制系统的不足, 系统从设备本身、传感器、通信网络等各方面设计了可靠性保障措施。

4.1 设备可靠运转保障

设备可靠运转是安全排水的前提, 针对现场实际情况, 该系统开发了排水系统控制软件的辅助管理模块, 对设备进行统一的管理。依据设备运行情况, 监控软件的设备辅助管理模块读取相应数据后进行逻辑处理, 给出维护意见, 从管理上来弥补设备本社在可靠性上的不足。

4.2 传感器可靠性保障

排水系统采用了多种传感器, 传感器的可靠性直接影响着系统的整体可靠性。不同的传感器对系统的影响也不尽相同, 根据影响范围的不同, 系统将传感器分为全局型和局部型。其中全局型传感器为液位传感器, 它的可靠性关系到整个系统安全排水的实现, 其余传感器主要反映单台泵的运转工况, 属于局部型。系统中的全局型传感器采用冗余设计, 而对于局部型传感器则采取自诊断方式确定其故障类型并报警, 提示工作人员进行维护或者更换。

4.3 通信可靠性保障

控制PLC与上位机之间的通信故障判别采用校验码与状态位相结合的方式, 其中校验码判断数据传输的正确性, 状态位判断传输通道的通畅性, 如果状态位不正常时表明通信通道中断, 启用备用通讯网络。

5 结束语

煤矿井下给排水系统 篇9

1 硬件系统组成及其基本原理

井下排水泵监控系统的硬件组成如下:西门子S7-200系列PLC CPU224一套;12位4通道A/D模块EM231两套;台达DOP-B系列10英寸触摸屏一套;蜂鸣报警器一个;各种传感器, 包括温度传感器、压力传感器、电压变压器、电流互感器、液位传感器等。硬件连接结构如图1所示。系统基本工作原理如下:触摸屏作为人机界面可进行参数设置 (如水位阈值) 和主排水泵的运行参数及实时水位的显示。主排水泵的运行参数有工作电压, 工作电流, 真空度, 泵油的温度, 润滑油的油压等。系统的主控制器 (CPU224) 根据测得的各种运行参数进行全面的逻辑分析, 通过与触摸屏设置的相关参数进行比较, 判断是否有异常情况发生, 并能在异常情况下自动启动继电器控制相应节点主排水泵的开关。当主排水泵的真空度不能满足相应要求时启动保护, 润滑油断油保护, 实现电气闭锁, 排水泵的运行将自动停止。系统触摸屏的醒目位置显示最低水位警戒线、最高水位警戒线和井下实时水位线。主控制器通过比较当前水位和设定值进行判断, 即当前水位小于最低水位警戒线或当前水位高于最高水位警戒线时, 系统会给出报警信息, 并关闭或启动相应的主排水泵和富辅助排水泵。

2 系统软件设计

监控系统的软件系统主要包括两个部分, 第一部分是触摸屏的人机界面交互设计, 第二部分为PLC的软件设计。本文仅对PLC部分的软件设计进行阐述。

PLC软件设计主要由主程序, 初始化子程序, 扩展模块检查子程序, 数据采集子程序等构成。各程序的框图如图2-图5所示。

3 结语

本文根据实际的地下生产环境, 设计了基于西门子S7-200系列PLC和台达DOP-B系列 (HM1) 10英寸触摸屏的井下排水泵监测和控制系统。系统以S7-200系列CPU224PLC和EM231A/D为核心模块, 实时采集地下排水泵的运行参数并显示, 自动控制排水泵启动和停止, 实时监控地下水仓水位情况, 当水位过高超限时给出警报。本文设计的系统工作可靠, 性价比较高, 具有一定的工程应用价值。

摘要：井下排水系统在煤矿地下开采过程中承担着井下积水排出的重要任务, 是保证煤矿安全开采的重要系统。而对地下排水泵的监测和控制则是井下排水系统的重要环节。本文根据实际的地下生产环境, 设计了基于西门子S7-200系列PLC和台达DOP-B系列 (HM1) 10英寸触摸屏的井下排水泵监测和控制系统。系统以S7-200系列CPU224PLC和EM231A/D为核心模块, 实时采集地下排水泵的运行参数并显示, 自动控制排水泵启动和停止, 实时监控地下水仓水位情况, 当水位过高超限时给出警报。本系统工作可靠, 性价比较高, 具有一定的工程应用价值。

关键词：PLC,地下排水水泵,触摸屏 (HM1)

参考文献

[1]陈维仁.煤矿井下排水自动控制系统的研究与实现[J].中小企业管理与科技 (上旬) , 2010 (2) :163-164.

[2]李宁, 魏传勇.煤矿井下排水自动控制系统关键技术分析[J].现代商贸工业, 2010 (3) :318.

[3]杨金香.PLC控制系统抗干扰措施探讨[J].科技促进发展 (应用版) , 2010 (6) .

[4]袁小东, 邓先明, 王冬冬, 卢佳, 张敏.基于以太网的煤矿排水综合自动化系统[J].工矿自动化.2009 (07) .

[5]植海深, 卢德明, 张应红, 徐晋勇, 侯原亮.矿井自动排水系统综述[J].大众科技.2012 (06) .

煤矿井下给排水系统 篇10

关键词：矿井排水,自动控制,监控,PLC

0 引言

煤矿在开采时, 地层中可能有大量的水涌出, 大量的矿井水持续不断地汇集到井下, 而且, 突发的突水事故会让涌水量显著增加, 积水如果不能立即排送到地表, 井下开采会受到严重阻碍, 甚至会造成重大的煤矿安全事故, 所以及时有效的把井下积水排出至关重要。

1 系统原理及组成

1.1 系统原理

系统有自动和手动相互切换功能, 可实现无人值守。自动控制指系统按照编好的程序自动实现对水泵、真空泵以及其它一些与之关联设备的启动和停止, 各设备之间均可实现连锁控制;手动控制由操作人员根据实际需求, 按照一定顺序来控制水泵及其相关联设备的启动和停止, 单台泵和各设备之间无联锁控制。

该系统利用PLC等器件采集并处理压力、真空度、水仓水位、电压、电流、温度等井下参数, 对水泵的运行状况开展实时监控, 当PLC接收到来自操作台发出的控制命令时, 可控制水泵等相应设备的启动和停止工作, 还能够将运行的实时数据利用工业以太网传到上位机, 并利用上位机监测和控制井下排水设备, 实现远程监控。

该系统最终可以实现现场监控与远程监控, 在自动控制方式下可按照水仓水位等参数的变化自动打开或关闭阀门, 控制水泵的启动和停止, 并设置高水位报警以及其他的故障报警功能, 该系统还对系统参数开展实时监控, 对排水系统运行状态进行合理优化, 使系统能够高效率的工作。而且还可将数据传送到上位机, 完成实时数据的记录与存储, 历史数据的查询等多种功能。

1.2 系统组成

该系统主要由交换机、PLC控制箱、显示操作台、上位机、阀门、光缆、传感器以及防爆摄像仪等设备组成, 自上而下可分为管理层、控制层和现场层。具体结构如图1所示。

图1中, 网络视频服务器通过工业以太网与井下的3个防爆摄像仪通信, 用来实时监控井下中央主水泵房的运行状况;管理层的上位机进行实时监控煤矿井下自动排水系统, 并通过交换机和传输光缆与控制层的PLC控制箱进行信息交换, 现场层水泵及其阀门设备的相关参数也可传输至上位机, 并通过上位机进行远程控制。在中央水泵房里, 将从3个防爆摄像仪中接出的3芯光纤与从PLC控制箱里接出的2芯光纤共5芯光纤一并接入光纤接线盒中, 再利用一根8芯光缆 (留3芯备用) 连到地表的光纤接线盒中, 将信号传输至地表, 再利用光端机将信号变成工业以太网信号传输至交换机, 从而使网络视频服务器与上位机获取以太网信号。

控制层由PLC控制箱与显示操作台两部分组成。PLC控制箱为排水控制系统的数据采集中心与核心控制部件, 该控制箱采集水泵及阀门等关联设备的实时状态数据, 并和管理层的上位机进行实时数据的交换, 对各水泵及关联设备进行集中监控;显示控制台可显示各设备的当前运行状态, 并对水泵及关联设备实施就地控制。

现场层包括水泵及阀门等相关联的设备, 另加3个防爆摄像仪。防爆摄像仪被安装在井下水泵房中, 主要监控水泵房的工作现状水泵及阀门等相关联的设备包括电动阀门及各种传感器等, 例如真空阀;电动闸阀;电磁阀;设备开停传感器;压力传感器;真空度检测传感器;液位传感器;流量传感器;温度传感器;水泵开停传感器等。

2 系统硬件设计

该控制系统主要由五个模块组成:CPU模块、模拟量输入输出模块、扩展I/O模块 (输入输出40点型) 、以太网模块、电源模块等。

井下中央水泵房的排水管路如图2所示。从图中可看出, 每台水泵均连接在1#主排水管路和2#副排水管路上, 并在其支路上各装有排水阀, 排空管路上各安装有一套主、副真空阀。主副排水管路上均装有流量传感器, 每台水泵吸水口装有负压力传感器, 可用于检测水泵的真空度, 水泵出水口装有正压力传感器, 在水泵电机上装有PT100温度传感器, 检测电机和水泵的轴温, 传感器的信号电流大小范围为4m A~20m A。

水仓中装有两组液位传感器, 一组为数字液位开关, 为3套浮球液位开关, 根据浮球的浮沉状况来设置4个液位高度, 使系统能鉴别出水位的升降, 自动控制水泵;另一组为超声波传感器, 用来感应水仓水位的微小变化, 可在上位机组态监控系统中显示具体的变化值, 主要用于判断井下水位的升降趋势。

3 系统软件设计

本系统采用德国西门子公司的S7-300系列的PLC, 其编译环境为SIEMENS STEP7-Micro/WIN, 该编程软件操作方便、实用, 可在普通电脑Windows操作系统中运行, 本系统采用STEP7-Micro/WIN V4.0 SP3软件版本, 通过软件提供的LAD梯形图语言进行编辑该系统程序。

主程序包含两个方面, 分别为通电延时程序与子程序的调用。进行上电延时, 是给PLC留有足够的启动时间, 防止开机误操作, 本系统设置了4S的延时时间, S7-300系列PLC程序的运行是并行处理进行, 所以子程序的调用就不必考虑先后顺序, CPU进行周期性的连续不断的扫描主程序, 扫描各子程序, 子程序的调用如图3所示。

4 组态监控画面设计

组态监控画面主要由主界面、趋势图、历史报表、实时报表、历史报警、远程控制和帮助界面等。为了防止误操作, 使系统更加安全可靠, 系统设置了多个的用户权限。用户由系统管理员与操作员构成, 系统管理员权限最高, 可任意配置用户权限并可添加用户。此外还为能够设置参数的远程操作界面配备了访问权限, 这个页面只允许操作员以及系统管理员能够登陆, 其他界面无访问权限, 可随意访问, 这样可以防止非操作人员对数据参数的改动。而且系统还设置了20分钟无操作, 登录状况自动退出的保护功能。

每一个登陆界面都有页眉工具栏, 包括操作菜单以及实时时间显示等。在系统管理中能够进行注销、登录与用户配置等操作;在系统画面中能够选择当前的显示窗口;工具菜单中能够选择软件说明或进入帮助界面。

主界面设置为开机时的主界面, 即排水自控系统的运行显示界面。该界面主要用来对系统的部分设备的实时参数以及控制流程的监控, 并设置有实时报警功能、水泵工作电流电压数据的实时参数显示功能, 主界面如图4所示。

5 结束语

通过该系统的设计, 整个系统运行状况良好, 不但可以实现就地控制和远程控制, 更能将一切影响设备正常运行的参数引到控制程序中, 使该系统的通用性得到明显提高, 适用范围更加广泛。通过工业以太网, 将井下的水位高度、电机温度、电压等信息实时传送到地面监控室, 完成了地面对井下排水信息的远程调度, 并可以将井下监控信息集成化, 提高集成度。

参考文献

[1]彭澄伟, 徐振栋, 等.矿井主排水泵自动控制系统研究[J].煤炭工程, 2008 (6) :76-77.

[2]李泽松.井下水泵房自动排水系统的研究[D].太原理工大学, 2005:1-8.

[3]陈洁现.代PLC控制技术与发展[J].精密制造与自动化, 2004 (4) :48-49.

[4]谭一川.煤矿工业水泵自动化监控系统研究与应用[D].重庆大学, 2009:4-5.

探谈煤矿井下供电电网监控系统 篇11

关键词：煤矿电网，监控系统

引言 随着社会的进步和科学技术的发展，信息与机械化建设成果应用越来越广泛，煤矿自动化和机械化程度不断提高。而为了保证各生产作业环节的正常运转，离不开安全、可靠的供电系统建设。因为煤矿井下供电设备出现故障，不仅会影响正常的照明与作业，还会给井下的安全生产造成影响甚至是导致安全事故的发生，所以井下供配电及其监控系统的设计与运行非常重要。虽然近些年随着井下供配电装备与新技术的改进和应用，提高了供电系统的安全可靠性，但是人为因素导致的供电事故还没有完全杜绝，影响矿区的正常生产。当前微机保护与监控系统多用于地面供电系统当中，用于井下的装置还不是很普遍，多数都是在防爆开关中设置短路保护、断相保护、过载保护与漏电保护等功能，而使用内配电的联网功能比较差。本文设计的井下供电监控系统能够实时监测并显示各路负载用电参数，并且可以同时通过地面计算机遥控井下送断电功能，即通过地面计算机实现对井下变电所高压真空开关分合闸。

1电网监控系统工作原理与结构

本监控系统的监控对象是相对集中的变电所里的高压真空开关，但是各变电所之间的距离一般都比较远，所以在进行本系统设计时应该充分考虑其集散型特点，选择运用集散型计算机监控系统。本监控系统的中心计算机安置在地面上的一个值班室，然后在井下设置一个分站，将被监控的高压开关装备中的智能型采集器与井下分站连接在一起。这个采集器主要是进行功率、电流和电压等传感信号输出与采集。

工作原理：在本监控系统进行初次运行的时候，要先定义计算机一共连接了多少台分站，这个定义是根据系统连接的分站及每个分站所连接的智能采集器来完成的，定义的主要内容包括：每台分站连接了几个智能采集器，每台分站和采集器的地址编号是多少。为了保证计算机能够检测到相关数据，实际连接的各设备必须与计算机的定义相符合。待分站和智能采集器的定义完成之后，需要进行“初始化”操作，然后就进入了实时监控状态。此时，计算机后台系统依次将从各分站及智能采集器收集到的有关配电开关装置中的功率、电压、开和状态与电流等信息传送到主计算机并在主系统上进行显示。同时，工作人员可以根据需要对任一配电开关等进行分合闸等操作。

2监控系统的硬件构成与设计

2.1系统的通信接口设计

本系统采用比较适用于现场、技术先进，并且性能相对较好的现场总线CAN BUS。它的技术特点主要包括：对等的网络结构，每一帧信息都有检验措施，采用非破坏性总线总线仲裁技术，较低的通信误码率，通信距离长、速率高，通信介质除了双绞线以外，还以使用光纤。

2.2分站设计

分站在整个系统中具有承上启下的作用，它可以有效缩短系统巡测周期，提高系统数据采集速度，进而有效提升系统整体性能，并且，分站可以脱离主机进行独立运转。本系统中的分站选用双单片机，其中单片机Ⅰ主要作用是控制智能采集器，单片机Ⅱ的主要作用是与店面计算机进行通信。两个单片机之间通过一双口RAM数据处理器进行信息的交换与传递，彼此之间相互独立运行工作。这个RAM数据处理器的主要作用是可以实现两只单片机在对其进行同步读写操作，但是不允许对同时对统一存储单元进行同步写操作，如果想实现这一操作，可以通过链接两根握手先来实现。单片机Ⅰ与单片机Ⅱ和智能采集器与地面计算机的连接通信方式分别是485、CAN总线。本系统中还有一个必备设计，即掉电不丢失EEPROM，它的主要作用是保存地面计算机对分站的初始化常数，也就是分站所连接的各职能采集器的地址与个数。

分站工作原理：单片机Ⅱ运行后首先是从EEPROM中读取既定的初始化常数，然后将这些数据写到双口RAM的特定区域，完成后根据计算机发过来的不同控制指令对双口进行读写操作。当单片机读到计算机定义好的常数时，不会马上使用，而是将其保存到EEPROM中，等复位或者商店以后再使用，进而再将这些数据写到RAM的特定部分。而当单片机收到的数据经分析判断后和计算机定义常数不一致时，单品机则会进入等待计算机进行初始化操作的状态。

2.3智能采集器设计

智能采集器的功能作用除了在高压配电开关内部进行系统需要的电压、真空开关开合状态、电流和有功功率等参数信息的采集之外，还同时需要对地面计算机发出的分合闸、复位等命令进行执行操作。该系统中有功功率、电流和电压传感器选用的都是0-5V的模拟输出方式，电流和电压传感器的输入范围分别是交流0-5A和交流0-100V，三相三线制是有功功率传感器的输入方式。其中A/D转换器采用新型串行数据输出和11路0-5V输入，12位分辨率的模数转换器TLC2543。转换较快、精度相对高，并且操作简单方便是此芯片的特点。分站通信接口与采集器单片机部分选用的是RS485通信电路，采集器与单片机彼此之间互不影响，是相对独立运行工作的。不管是否受分站单片机的控制，或者是通信电路开通与否，都不会影响它读取真空开关状态和采集传感器输入信号，然后将其存储在内部数据缓冲区，并且还可以在主系统的显示器上进行显示。

结语 完善可靠的电力系统的设计与应用是现代煤矿企业快速健康发展的有力保障，该电网监控系统经过实际运行使用，具有安全可靠、经济实用的特点，至今已取得了非常显著的经济效益，值得推广应用。

參考文献

[1]张登宏.煤矿安全检测系统的物联网技术研究[J].煤炭技术，201 1（12）

[2]卫何.基于无线物联网的基站运维管理系统的设计和实现[J].煤炭技术，2011（12）

[3]李华.MCS-51 系列单片机实用接口技术，北京，航空航天大学出版社，1993

煤矿井下给排水系统 篇12

1 PLC技术下煤矿井下排水自动控制系统的设计

(1) 系统结构设计。本系统的设计目标是实现井下排水的无人值守自动化, 需要系统具有自动控制、检查设备, 完成自动排水的功能, 对此, 采取的系统结构设计应包括三层, 分别是管理层、控制层以及现场层, 其中, 管理层是通过上位机来进行人机对话、远程控制, 控制层是通过PLC完成相应的控制任务, 现场层负责对井下情况的数据采集与上传。

具体来说, 该系统的结构主要包括:1) PLC远程扩展单元, 是系统的核心组成部分, 具有数据存储、运算、处理功能, 根据运算结果, 完成水泵的启停;2) 高压柜综保模块, 负责的是收集、传递电机运行参数, 并维修电机故障;3) 执行部分, 包括就地控制箱、PLC外围电控机, 具有控制放水门、配水电机、水泵等设备动作的功能;4) 检测部分, 包括PLC检测体系、开关量信号等, 开关量信号是由放水门、真空泵、配水阀以及电动闸阀等提供的;5) 人机界面:属于PLC的外延设备, 是排水系统水泵设备运行、煤矿井下排水等情况的显示界面, 也是工作人员管理排水系统的平台[1]。

(2) 网络组成设计。在本系统的网络组成设计中, 主要包括两大部分, 分别是远程监控网络与现场级控制网络, 其中, 远程监控网络使用的是工业以太网, 功能是实现上位机与现场控制层间的数据交换, 由于PLC采用的是西门子S7-300 系列, 为保证远程监控网络结构的可靠, 避免异构网络安装复杂的问题, 在以太网通信模块上, 也需选择西门S7-300 系列对应的CP343-1, 保证PLC、监控之间以太网通信的顺畅、可靠;此外, 为避免电气、磁场等因素对通信信号准确性的干扰, 系统还采取了以太网、光纤传输技术。

在现场级控制网络中, 由于受控设备、监测参数相对较多, 传统的接线方式不仅可靠性低, 且难以维护, 所以, 应当设计采用现场总线技术, 完成设备层、控制层间的数据传输。在现场总线网络中, 其模式为Profi bus-DP网络, 使用的是西门子ET200 分布式I/O, 能够实现小数量级、快速的循环通信, 通信数据格式主要为数字量、模拟量。

(3) 排水警报监控系统。排水警报监控系统对PLC排水自动控制系统起着重要补充作用, 主要包括镜下电视监视设备和通信系统, 且能够单独使用, 对各种条件的矿井都可以适应。在排水警报监控系统中, 通信系统、监测系统间是彼此独立的, 通信主线为光纤, 可以尽量减少通信系统信号传递过程所受到的干扰, 保证地面接收信号的真实、可靠;同时, 为便于光纤信号传递, 通过会先把电信号经光端机处理后转换为光信号, 井下光端机进行还原, 完成数据、语音的传递与分开, 再通过井下设备把数据信号传输到相应的传输接口中, 经由传输接口传递到各个分线盒中, 语音信号被传递到对应话机[2]。

2 PLC技术下煤矿井下排水自动控制系统的功能实现

(1) 半自动控制方式。半自动控制是人工与自动控制结合一种控制方式, 在此种方式下, 操作人员可以通过PLC控制柜、终端监控触摸板等, 监控水泵的工作、启停情况;并根据需要, 通过触摸板下达相应的启停指令, 操作命令会通过网络传递到CPU中, PLC会根据控制逻辑, 完成相应的水泵启停控制。

(2) 全自动控制方式。全自动控制方式就是完全以PLC进行控制的方式, 操作人员只需要对系统工程进行监测, 自动控制系统会根据煤矿井下的水位情况, 自动采取相应的控制措施, 完成启停。同时, 井下排水全自动控制多遵循节能省电的运行原则, 采取比例微分控制的方式, 提高排水的经济性, 在平时段、谷时段与峰时段的具体控制策略包括:尽量减少在峰段的抽水、降低谷段水位上限值来最大程度的降低谷段结束后煤矿井下水位。在全自动控制方式中, 水位值的微分处理是一个重点内容, 了解水位的变化情况, 在水位出现突然加快等情况时, 能够采取提前启动水泵等措施来加以控制, 预防井下水过多造成的安全事故[3]。

(3) 突发情况的控制。在煤矿井下, 由于其地质状况的复杂性、特殊性, 其涌水是不可控制、难以预测的, 可能会出现涌水事故, 为预防涌水造成煤矿安全事故, 应急排水也是井下排水自动控制系统的一项重要要求。所以, 在PLC煤矿井下排水自动控制系统中, 设计涌水检测是被, 实现对涌水等突发情况的及时检测, 并将监测信号传递到控制中心中, 快速开启连锁防护装置;同时, 在井下排水管路等条件允许情况下, 通过多台水泵的同时启动, 来将涌水迅速排出, 减轻其对煤矿造成的损失。

3 结语

综上所述, 煤矿井下排水系统是煤矿产生安全的重要保障, 主要包括水泵、排水管、吸水管等, 其传统的运行方式大多是连续运行, 存在工作效率低、能耗大、故障率高等弊端, 难以达到当前煤矿生产的需求。PLC具有先进的控制功能, 设计以PLC为核心的煤矿井下排水自动控制系统, 构建合适的系统结构, 通过相应的网络设计、模块设计等, 实现对排水系统各设施的实时监控, 优化排水系统运行水平, 提高排水系统的排水能力, 对煤矿井下开采安全有着重要意义。

摘要：针对煤矿井下PLC自动排水控制系统, 研究其PLC控制设计和系统结构设计, 并探讨其实现方式, 提高PLC技术下煤矿井下排水自动控制系统水平, 为煤矿井下安全提供保障。

关键词：PLC技术:煤矿,井下排水,自动控制系统,设计与实现

参考文献

[1]季振华.基于PLC的煤矿井下排水自动控制系统设计研究[J].煤炭技术, 2013 (09) :86-88.

[2]蔡晓东.基于PLC的煤矿井下排水自动控制系统设计[J].煤炭技术, 2013 (11) :93-94.