煤礦井下在采掘施工過程中，地表水、構(gòu)造水等水體通過各種通道進(jìn)入采掘工作面內(nèi)，若不及時(shí)排出，很容易造成工作面積水現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生煤礦井下水災(zāi)事故。煤礦井下采用安全穩(wěn)定可靠排水系統(tǒng)，對(duì)煤礦防止水災(zāi)具有重要作用和意義。

煤礦井下排水控制系統(tǒng)是一套集自動(dòng)化控制、監(jiān)測(cè)與保護(hù)于一體的智能安全系統(tǒng)。它通過對(duì)水泵、閘閥等設(shè)備的自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井內(nèi)水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)，保障排水作業(yè)的順利進(jìn)行。該系統(tǒng)主要由地面監(jiān)控中心、PLC控制器、操控臺(tái)、傳感器、系統(tǒng)軟件等部分組成，采用先進(jìn)的技術(shù)手段和智能化管理，使煤礦井下排水工作安全順利、高效高質(zhì)量地進(jìn)行。
 

 
 

煤礦井下排水控制系統(tǒng)的工作原理主要如下：

1.首先通過水位傳感器對(duì)水倉(cāng)水位情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)也會(huì)收集流量、水泵運(yùn)行時(shí)間等數(shù)據(jù)，當(dāng)水倉(cāng)水位達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，傳感器及時(shí)將數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度PLC控制器內(nèi)。

2.調(diào)度PLC控制器接收到水位數(shù)據(jù)后及時(shí)進(jìn)行分析處理，這個(gè)處理過程綜合水泵運(yùn)行、用電時(shí)段等因素，并根據(jù)處理結(jié)果發(fā)送相應(yīng)的控制指令，通過PLC控制器的控制作用打開對(duì)應(yīng)的水泵進(jìn)行排水。

3.當(dāng)水倉(cāng)內(nèi)水位下降至設(shè)定閾值時(shí)，再次通過PLC控制器控制水泵停止排水工作。

4.在排水過程中若某臺(tái)水泵出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)將故障信息傳送至地面監(jiān)控中心，同時(shí)自動(dòng)打開其他水泵進(jìn)行排水。

5.排水過程中的所有數(shù)據(jù)都被傳送到地面控制室主機(jī)系統(tǒng)，用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。監(jiān)控中心的屏幕會(huì)動(dòng)態(tài)地顯示地下水泵的運(yùn)行狀態(tài)、水位以及設(shè)備故障情況，讓操作人員方便查看。

煤礦井下排水控制系統(tǒng)的主要功能有以下六大點(diǎn)：

1.多種控制模式可靈活選擇切換

排水系統(tǒng)主要有三種運(yùn)行模式且相互獨(dú)立。為了方便用戶的檢修，設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)控制由于遠(yuǎn)程控制模式，手動(dòng)控制模式優(yōu)先于自動(dòng)控制。

2.可視化控制

監(jiān)控系統(tǒng)將井下系統(tǒng)的運(yùn)行情況直觀顯示在地面，操作人員可通過界面調(diào)整相關(guān)參數(shù)、遠(yuǎn)程控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了排水系統(tǒng)無人或少人操作。

3.水泵啟停自動(dòng)化

系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)控制水泵的啟停，進(jìn)行排水操作，無需人工干預(yù)，極大地減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了傳統(tǒng)的頻繁人工啟停排水系統(tǒng)導(dǎo)致的問題，如高故障率和低排水效率等。

4.系統(tǒng)保護(hù)功能

排水系統(tǒng)具備系統(tǒng)及設(shè)備故障自我檢測(cè)功能，一旦出現(xiàn)故障，控制器會(huì)立即將故障點(diǎn)和原因傳送至監(jiān)控站，以便地面操作人員及時(shí)維修系統(tǒng)。

5.高效自動(dòng)切換水泵運(yùn)行

系統(tǒng)自動(dòng)啟停水泵時(shí)會(huì)綜合考慮多方面因素，避免某一臺(tái)水泵過度運(yùn)行消耗的情況。及時(shí)了解排水系統(tǒng)的運(yùn)行和壽命情況，以便合理安排每臺(tái)水泵的使用，確保水泵既不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，也不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于閑置狀態(tài)。

6.數(shù)據(jù)采集與顯示功能

在整個(gè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集是重要環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性直接影響著排水效果，通過對(duì)系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)采集分析，從而實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行情況。

煤礦井下排水控制系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的重要組成部分，具有監(jiān)測(cè)、控制、預(yù)警和處置等多種功能。通過科學(xué)合理地利用該系統(tǒng)，可以有效地管理和控制地下水位，避免煤礦井下水災(zāi)。