煤矿井下中央水泵房自动化排水系统优化的探讨

李传昊

【摘 要】近年来，随着我国科学信息技术的不断发展，能有效解决我国煤矿井排水系统自动化程度不高的问题，结合实际的发展需求，论文通过对煤矿井现状进行概述，分析煤矿井排水系统存在的问题，最后提出了煤矿井中央水泵房自动化排水系统优化的具体措施。

【Abstract】In recent years， with the continuous development of scientific and information technology in China， it can effectively solve the problem of low degree of automation of coal mine drainage system in our country. Combined with the actual development needs， this paper summarizes the current situation of coal mine， analyzes the problems existing in the drainage system of coal mine， and finally puts forward the specific measures to optimize the automatic drainage system of the central water pump room of coal mine.

【关键词】煤矿井;中央水泵房;自动化排水系统;优化

【Keywords】coal mine; central water pump room; automatic drainage system; optimization

【中图分类号】TD744                                     【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）09-0126-02

1 引言

矿井井下作业能否正常运行和排水系统有着密切的联系，在排水系统运作过程中能有效地解决井下涌水、高峰期井下涌水以及渗透事故等现象。良好的中央水泵房自动化排水系统，能有效地保证井下作业顺利实施。结合我国矿井中央水泵房排水系统存在的问题，提出优化改进措施具有至关重要的意义。

2 矿井简述

陕西某煤矿建于1986年，在1993年正式生产，生产能力为80万t/a，经过一系列的分析，该煤矿井塌的水文地质类型是中等类型，含水层为奥灰。近年来，随着煤炭资源日益紧缺，在开采过程中由于开采力度较大，使得矿井的涌水量日益增多，这样排水系统在日常作业过程中存在一系列的难题，2014-2018年该矿井的涌水量如表1所示。

3 煤矿井排水存在的问题

3.1 启动装置距离远

該矿井排水系统在使用过程中，由于水泵锯电机，启动装置距离胶原在中间环节有不同的内容，开停需要很多工人才可以完成，运作效率不高，存在一定安全隐患。

3.2 水泵排水问题

在水泵排水过程中，不能及时地对水仓、水位等各设备的运作情况进行检查，如果发生故障，不能在第一时间进行抢救。

3.3 排水控制技术落后

目前，该矿井在排水系统使用过程中没有使用自动化排水技术，仍然使用传统的继电器控制排水系统，目前，随着煤矿开采含量的日益增加，满足不了基本的排水需求，无法对透水事故采取有效的应对措施。

3.4 人工操作

通常情况下，排水系统在工作过程中过度地依靠人工操作，不能针对涌水、渗透现象采取有效的解决方案。

4 煤矿井中央水泵房自动化排水系统优化

4.1 系统优化原则

目前，在自动化排水系统使用过程中，必须考虑到中央水泵房水仓、水位的实际情况，然后才可以对各项指令进行分析，全面地对水泵排水系统进行控制。在进行系统设计过程中，要严格地按照系统优化原则，在进行中央水泵房排水自动化设计过程中，要考虑到数目、性能，才能全面提高排水效率，才能在最大范围内节约用电，减少不必要的人工成本。此外，在进行自动报警模式安装过程中，需要准确地找到故障发生位置，及时修复。为了保证矿井作业的正常进行，不会对井下环境产生消极影响，在进行中央水泵房自动化排水系统安装过程中，还要考虑到机器的使用寿命，必须对电机设备进行定期维护，强化系统应对风险的能力，保证矿井施工的顺利进行[1]。

4.2 地面控制中心优化

在排水系统优化过程中，要考虑到水仓的水位系统设置以及运作情况，做好系统控制中心的指令工作。针对发出的指令，可以通过传感器进行确定，进而进入系统控制中心。

根据以上系统分析，控制分站是整个系统中至关重要的环节。在进行地面操作控制过程中，可以使用以下三种方式：首先，可以进行井下自动方式，在监控分站运作过程中，可以使用PLC自动化系统接收来自井底的各种信息，通过编程能有效地对水泵开停情况进行全面控制;其次，可以使用井下手动方式，为了满足特殊的工作要求，需要保留原有的工作模式，在地面控制中心加装控制按钮;最后，实现远程控制，根据实际信息对水泵进行直接操纵，从而对中央水泵房进行远程控制。

4.3 控制箱优化

中央水泵房自动化排水系统在控制箱优化过程中，需要使用PLC控制系统，对传感器传输的信息进行全方位的控制，将实际情况传输到地面。在最大范围内保证控制箱的安全性，为了提高控制箱的安全性，可以使用以太网交换机，将其作为数据的光端机，传至地面进行控制[2]。

4.4 系统运作和转换

在系统运转过程中，使用PLC进行分站控制，对水仓水位、水口压力、电流、电压各项情况进行分析，掌握水泵的开停信号，进而实现地面参数控制。与此同时，在PLC控制器使用过程中，还能有效地对排水流量温度进行检测，使其满足各项指标的规范，传感器监测过程中能有效地对水泵、吸水管进行控制，将其转化为电信号，实现整个地面信息控制系统的管控工作[3]。

5 结语

综上所述，现阶段在煤矿井中央水泵房自动化排水系统优化过程中，应该加大控制箱、地面控制中心等关键系统的优化工作，全面提高应急抗灾能力。

【参考文献】

【1】朱文翔.试述矿井中央泵房水泵自动化系统的设计[J].内蒙古煤炭经济，2017（10）：38-39.

【2】付磊.煤矿井下排水控制系统设计与优化[D].江苏：中国矿业大学，2014.

【3】李向军.煤矿井下中央水泵房自动化排水系统优化研究[J].山西能源学院学报，2018，31（2）：15-17.