国能神东煤炭榆家梁煤矿
摘要:随着我国经济的快速发展,煤炭行业对我国经济发展来说是非常重要,是国民经济的支柱产业,煤炭行业的发展与国家的进步是有直接关系的,煤炭企业节能环保工作会直接影响煤炭生产过程的经济效益、社会效益、环境效益。煤矿的井下主排水系统在煤矿生产中是非常重要的组成部分,井下节能技术的改造能够提升煤炭企业总体效益,打造一个更加可靠稳定的井下排水系统。
关键词:煤矿;排水;节能
引言
煤矿井下的排水系统在控制的过程当中,主要是依靠人工来测量水位的,通过停开泵的方法进行排水,水泵电动机启动的电流耗量是相对较大的,设备机械磨损也很快,耗电量很大,运转效率也相对较低,使供电质量下降,甚至会影响到整个煤矿在生产过程当中的安全正常运转,因此探索煤矿井下排水系统的节能技术是非常重要的。
1自动化排水控制系统的设计
1.1采集设备
采集设备为模拟和数字传感器结合而成,模拟传感器负责对矿井温度、水压力大小、水位以及水流量进行测量并将数据传输,数字传感器负责对启动开关、阀门开关以及操作面板进行的状态量进行显示。(1)温度传感器以及相应的安全栅。温度传感器一般安装于排水泵的轴承的双侧,对排水泵的实时温度进行监测,从而确定排水泵的工作状态。选择的型号为GW100型的温度传感器,测量范围在-40~210℃。由于作为监测装置的温度传感器传输的是电阻信号,要实现数据的接收就要转化为电流信号,同时要防备其他线路的杂乱信号干扰本条线路,所以要在传感器的终端安装安全栅装置。安全栅可以实现电流信号由安全区域向非安全区域的传送,并且安全栅具有监测作用,可以将系统中位于安全地区的危险信号进行检查并隔离。(2)水位监测传感器。此类传感器对水位进行测量,然后将数据转换为电信号进行输出,传感器选择为LU20型号的装置,这种装置不同于平常的接触式装置,属于采用超声波技术进行监测的设备,不会对水体进行直接接触,这样就不会因为水中的杂质导致的探测探头堵塞而影响装置的正常运行。
1.2控制设备
控制方面的设备对整个排水系统是十分重要的,它主要负责系统的监测以及控制。它将从各个装置收集到的信息进行整合分析,然后作出相应的应对措施,并将相应的控制指令传输到对应的设备,然后作出相应的操作。控制总设备选用型号为S7-100的控制装置,它本身具有较强的模数转换能力,运算速度快,可以很快对接收到的信号进行分析并将对应的指令输送到输出设备上。
1.3通信网络
通信网络负责指令传输的中介,控制指令能否成功准确地送达输出设备,安全稳定的通信环境至关重要。其中就地通信网络主要装置为PLC控制系统,它可以将电信号转化为相对直接的图形数据,然后通过液晶屏幕显示,方便快捷地实现人机交互,信号的传递速度也更加稳定。远程通信网络由主机以及各种交换机组成。其中通信板块将主机与交换机连接起来,为了保证信号传输的准确性,使用光纤将各级交换机进行连接,可以实现信号的快速传输,保证控制指令实时送达。
2煤矿井下排水系统节能改造策略
2.1排水泵的运行
高压排水泵在运行之前,应该注意对排水泵进行细致检查,保证电动机与水泵转向相同。如果拍真空引水,则需要打开真空表,这样方便观察;如果装有底阀,为防正压,则应关闭真空表。引水时,在无液情况下应禁止启动排水泵,启动务必确保进水管路与泵腔有液体充盈其中。启动前,应该确保平衡盘冷水管路的通畅性。启动后,应该对压力表中的数据进行仔细观察,观察是否建立压力。然后,再将出水闸阀逐渐打开到额定工况。启动时,为了有效规避因温度上升而导致的汽化对水泵可能产生的破坏,应该注意阀门关闭时常不宜过久,一般在3min之内。同时,当出口阀门完全关闭的条件下,离心泵运转时间一般不能过长。排水泵在实际运行时,应该强化检查,以保证进水管路上的阀门处于全开条件。
2.2智能化技术的应用设计
煤矿多水平排水系统设计中,智能化技术的应用为核心部分,且主要采用智能集成控制技术。该技术在煤矿多水平排水系统中的应用,能够促进控制系统创新,实现对排水及其各设备的全面管理,使得各项资源利用更充分,提高井下排水监控效果,提升系统运行的协调性,保障井下排水监控与管理质量和效率。同时,应用集成智能化控制技术,还能全面监测多台排水设备的运行情况和生产数据指标,进而开展全面的控制管理,准确分析、处理异常情况,保证煤矿多水平排水系统运行的有序性与高效性。通过将智能技术集成于煤矿多水平排水系统中,能够实现一体化、规范化的控制流程,提升煤矿多水平排水系统的控制效果,确保各项排水与开采生产工作高效开展。通过构建智能控制模型的模式,采用模糊控制技术,不仅能提升控制的精确性,使控制工作在设定范围内开展,还能避免人为因素的影响,进一步提升煤矿多水平排水系统的运行效率,全面提升控制效果。
2.3煤矿井下排水系统节能改造后的特征
首先,井下的排水系统主电机可以软启动,并且对启动电源进行调整,使其启动得更加稳当。系统实现紧急刹车的功能,整个系统的运行将会更加安全稳定。系统的控制方式有两种,这两种方式相互之间可以相互转换以及相互作为备用,使整体系统达到更加可靠的状态,有效地让井下的排水泵组可以获得自动控制,达成节能的根本要求。主排水控制系统可以使用一些较为先进的设备,及时将水泵机组在运行过程当中的状态和参数通过监测系统实时传达到地面的调度中心。矿井当中的安全监控系统可以通过联网使管理人员和相关技术人员及时了解矿井下有可能产生的问题,即系统有可能会检测到的数据与状态,通过遥测或是遥控把一些自动化控制信息传递给工作人员,让工作人员了解地下排水系统的情况。其次,工作人员对系统进行操作也较为简便,可以及时参考有关参数,按照主机与显示控制箱将操作指令上传到系统当中,促进水泵的正常运行。再次就是组网功能,目前已经获得了一定的突破。煤矿的主排水系统可以使用交换机或是煤矿当中的自动化生产系统进行相互连接,及时将主排水泵机组的工作状态与运行参数传到触摸屏上去,使整个数据可以充分地在显示屏上显示出来,煤矿管理人员可以获得更多的生产决策与相关信息,同时也可以采集运行电量、运行时间等参数。当然对故障数据的记录也是必不可少的,可以清晰地显示出故障点,能够让操作人员及时获得提示。
结语
在煤矿主排水泵的自动控制系统方面,通过技术改造之后系统运行将会非常优质,其效果也会比较明显,经济效益可以获得较大的提高,社会效益与安全效益也将会获得全面提升,节能效果比较明显。主排水泵通过自动联网控制可以实现自动停机或启动,防止出现资源浪费的状况,水泵在通过自动控制系统的改造之后,运行起来会更加可靠,故障率也有所降低,完善煤矿井下排水系统。
参考文献
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