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節?！睹旱V安全規程》規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，并能同時開動工作和備用水泵。為了確保主排水泵的安全高效運轉，應用自動化控制技術很有必要。這種現代工業化控制和監測裝置，除能完成水泵的單機控制外，還可通過工業以太網傳輸接口模塊與設置在井下中央變電所的網絡交換機連接，由井上調度指揮中心監控所有排水泵等被控設備，最終實現水泵房“無人值守”，實現信息化、自動化控制，提高生產效益和可靠性。

2 系統組成及環節功能

主排水泵自動化控制系統由以下六個環節組成：排真空環節、閘閥操縱環節、水位自動監控環節、參數傳示環節、故障保護環節和電動機的自動控制環節。各環節的功能為：

2.1 

閘閥操縱環節

為了減少啟動時的功率，《離心式水泵操作規程》規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 排真空環節

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

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 水位自動監控環節

該環節的任務是根據水位的高低自動準確發出開、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、標定簡單等許多優點。

2.4 參數傳示環節

在操作臺的模擬屏上可模擬顯示水倉水位、水泵流量、水泵壓力及電動機、電磁閥和電動閥的各種工作狀態。所有的監測參數及工作狀態均可由井下PLC通過傳輸網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出控制命令。

2.5 故障保護環節

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，轉為啟動另一臺水泵。

電動機保護：PLC監視水泵電機欠壓、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節

該環節是主排水設備綜合自動化控制系統的中心環節。它由PLC、中間繼電器、接觸器等組成，以上環節都要與本環節配合，根據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，本環節按“輪換  工作制”來控制，以達到有故障早發現、早處理，以免影響礦井安全的目的。要根據水泵的開啟次數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 主排水系統工作方式

3.1 自動控制

本著水位優先的原則實現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，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時自動停泵。

3.2 手動控制

根據實際需要，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。