煤礦井下在采掘施工過程中,地表水、構造水等水體通過各種通道進入采掘工作面內,若不及時排出,很容易造成工作面積水現象,嚴重時甚至會發生煤礦井下水災事故。煤礦井下采用安全穩定可靠排水系統,對煤礦防止水災具有重要作用和意義。
煤礦井下排水控制系統是一套集自動化控制、監測與保護于一體的智能安全系統。它通過對水泵、閘閥等設備的自動化控制,實現對礦井內水位的實時監測和調節,保障排水作業的順利進行。該系統主要由地面監控中心、PLC控制器、操控臺、傳感器、系統軟件等部分組成,采用先進的技術手段和智能化管理,使煤礦井下排水工作安全順利、高效高質量地進行。
煤礦井下排水控制系統的工作原理主要如下:
1.首先通過水位傳感器對水倉水位情況進行監測,同時也會收集流量、水泵運行時間等數據,當水倉水位達到設定閾值時,傳感器及時將數據上傳至調度PLC控制器內。
2.調度PLC控制器接收到水位數據后及時進行分析處理,這個處理過程綜合水泵運行、用電時段等因素,并根據處理結果發送相應的控制指令,通過PLC控制器的控制作用打開對應的水泵進行排水。
3.當水倉內水位下降至設定閾值時,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水泵出現故障時,會將故障信息傳送至地面監控中心,同時自動打開其他水泵進行排水。
5.排水過程中的所有數據都被傳送到地面控制室主機系統,用工業以太網進行傳輸。監控中心的屏幕會動態地顯示地下水泵的運行狀態、水位以及設備故障情況,讓操作人員方便查看。
煤礦井下排水控制系統的主要功能有以下六大點:
1.多種控制模式可靈活選擇切換
排水系統主要有三種運行模式且相互獨立。為了方便用戶的檢修,設置現場控制由于遠程控制模式,手動控制模式優先于自動控制。
2.可視化控制
監控系統將井下系統的運行情況直觀顯示在地面,操作人員可通過界面調整相關參數、遠程控制設備,實現了排水系統無人或少人操作。
3.水泵啟停自動化
系統會自動控制水泵的啟停,進行排水操作,無需人工干預,極大地減少了勞動強度,避免了傳統的頻繁人工啟停排水系統導致的問題,如高故障率和低排水效率等。
4.系統保護功能
排水系統具備系統及設備故障自我檢測功能,一旦出現故障,控制器會立即將故障點和原因傳送至監控站,以便地面操作人員及時維修系統。
5.高效自動切換水泵運行
系統自動啟停水泵時會綜合考慮多方面因素,避免某一臺水泵過度運行消耗的情況。及時了解排水系統的運行和壽命情況,以便合理安排每臺水泵的使用,確保水泵既不會長時間運行,也不會長時間處于閑置狀態。
6.數據采集與顯示功能
在整個系統中數據采集是重要環節,數據采集準確性直接影響著排水效果,通過對系統各類數據進行精準采集分析,從而實時掌握設備運行情況。
煤礦井下排水控制系統是煤礦安全生產的重要組成部分,具有監測、控制、預警和處置等多種功能。通過科學合理地利用該系統,可以有效地管理和控制地下水位,避免煤礦井下水災。