礦井排水泵房是如何進(jìn)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(zhù)排出井下積水的重要任務(wù)，是礦井防治水的重要組成部分，是保證礦井安全的關(guān)鍵環(huán)節?！睹旱V安全規程》規定主排水設備應滿(mǎn)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(shí)開(kāi)動(dòng)工作和備用水泵。為了確保主排水泵的安全高效運轉，應用自動(dòng)化控制技術(shù)很有必要。這種現代工業(yè)化控制和監測裝置，除能完成水泵的單機控制外，還可通過(guò)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(luò )交換機連接，由井上調度指揮中心監控所有排水泵等被控設備，最終實(shí)現水泵房“無(wú)人值守”，實(shí)現信息化、自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)效益和可靠性。

2 系統組成及環(huán)節功能

主排水泵自動(dòng)化控制系統由以下六個(gè)環(huán)節組成：排真空環(huán)節、閘閥操縱環(huán)節、水位自動(dòng)監控環(huán)節、參數傳示環(huán)節、故障保護環(huán)節和電動(dòng)機的自動(dòng)控制環(huán)節。各環(huán)節的功能為：

2.1 

閘閥操縱環(huán)節

為了減少啟動(dòng)時(shí)的功率，《離心式水泵操作規程》規定水泵一定要關(guān)閉出水閘閥啟動(dòng)，而當水泵停止時(shí)，為了避免水錘事故，必須先關(guān)閉閘閥，緩慢減小流速，最后停車(chē)。在泵體內充滿(mǎn)水后，啟動(dòng)時(shí)先啟動(dòng)電動(dòng)機，然后打開(kāi)相應電動(dòng)閘閥（以“輪換工作”原理，根據上次所使用的管路，此次換另一趟管路），停車(chē)時(shí)先關(guān)電動(dòng)閥，最后停電機。

2.2 排真空環(huán)節

排水泵只有在其葉輪完全淹沒(méi)于水中的情況下，泵體內部才能造成必要的真空度實(shí)現正常排水。如果真空度不夠，泵內有空氣存在，將會(huì )造成不上水及轉動(dòng)部件燒壞等故障。

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

2.3 水位自動(dòng)監控環(huán)節

該環(huán)節的任務(wù)是根據水位的高低自動(dòng)準確發(fā)出開(kāi)、停水泵命令。水位傳感器的可靠性和準確性直接影響整個(gè)控制系統的工作可靠性。本系統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(jiǎn)單等許多優(yōu)點(diǎn)。

2.4 參數傳示環(huán)節

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(dòng)機、電磁閥和電動(dòng)閥的各種工作狀態(tài)。所有的監測參數及工作狀態(tài)均可由井下PLC通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò )傳送給地面控制計算機，再由計算機進(jìn)行分析處理，在顯示器上模擬顯示，并做出曲線(xiàn)、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

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(dòng)控制系統的安全性、可靠性要求較高。該系統裝設如下幾種保護：

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

電動(dòng)機保護：PLC監視水泵電機欠壓、過(guò)流、短路等故障，由中央變電所控制的高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合保護器提供，并參與控制。

電動(dòng)閘閥保護：由電動(dòng)機綜保監視閘閥電機的主要保護并參與控制。

2.6 電動(dòng)機的自動(dòng)控制環(huán)節

該環(huán)節是主排水設備綜合自動(dòng)化控制系統的中心環(huán)節。它由PLC、中間繼電器、接觸器等組成，以上環(huán)節都要與本環(huán)節配合，根據水倉水位情況自動(dòng)開(kāi)停水泵。

為防止因備用水泵長(cháng)期不用而使電機受潮或有其它故障而未被發(fā)現，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)節按“輪換  工作制”來(lái)控制，以達到有故障早發(fā)現、早處理，以免影響礦井安全的目的。要根據水泵的開(kāi)啟次數自動(dòng)按一定順序輪換開(kāi)啟水泵。當某臺水泵或其所屬閘門(mén)故障或檢修時(shí)，該泵退出輪換，其余各泵仍按輪換工作制運行。

3 主排水系統工作方式

3.1 自動(dòng)控制

本著(zhù)水位優(yōu)先的原則實(shí)現各臺水泵的自動(dòng)控制。當水位達到高位或不在高位而處在用電低谷時(shí)間內，將自動(dòng)啟動(dòng)運行泵，當達到低位或不在高位而處在用電高峰時(shí)間內自動(dòng)停泵。當水位達到上限水位時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)“運行泵”及“備用泵”，直到水位低于高位時(shí)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(shí)間內時(shí)自動(dòng)停泵。

3.2 手動(dòng)控制

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