煤礦井下排水系統(tǒng)自動(dòng)化的研究.pdf

1、一直以來，煤炭是我國最主要的能源之一，我國絕大部分的煤礦都被深深的埋在幾百米甚至上千米的地下，在對(duì)其開采的過程中礦難事故時(shí)有發(fā)生，其中透水事故就是其中之一。煤炭開采往往伴隨著礦井涌水，一旦涌水不能及時(shí)排除，就會(huì)影響煤炭的正常開采，如果水量過大的話還會(huì)有淹沒礦井的危險(xiǎn)，甚至?xí)＜熬伦鳂I(yè)人員的生命安全。礦井井下泵房擔(dān)負(fù)著排除煤礦積水的重任，傳統(tǒng)的人工操作排水系統(tǒng)的排水方式可靠性差，排水效率低，始終存在安全隱患。有一些煤礦擯棄了落后的手工操

2、作方式，以較為先進(jìn)的自動(dòng)控制方式來進(jìn)行排除積水。但是大部分自動(dòng)化程度相對(duì)較低，有很大的完善空間。目前，煤礦行業(yè)飛速發(fā)展，研發(fā)更加先進(jìn)的自動(dòng)化排水系統(tǒng)顯得尤為重要。
　　 本文綜合當(dāng)前排水系統(tǒng)所存在的不足之處，并結(jié)合我國煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀，研究一種適用于煤礦井下的自動(dòng)排水系統(tǒng)。首先根據(jù)某礦井排水實(shí)際情況對(duì)排水設(shè)備進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行了自動(dòng)控制和監(jiān)控方面的設(shè)計(jì)。本套系統(tǒng)選用西門子的S7-300系列的PLC對(duì)自動(dòng)排水系統(tǒng)進(jìn)行控制，文中給

3、出了手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)三種操作方式供選擇，建立了自動(dòng)排水系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。還提出了為了防止排水設(shè)備因長(zhǎng)期不使用而導(dǎo)致的受潮或其它故障發(fā)生，采取輪換使用水泵和排水管路的方法。又根據(jù)“避峰填谷”的節(jié)能原則，依據(jù)不同的用電情況和水位來判斷開啟水泵的臺(tái)數(shù)和開啟以及停止時(shí)間。要建立高效、可靠的自動(dòng)化排水系統(tǒng)就要有相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)輔助其工作，本文上位機(jī)采用組態(tài)王軟件來完成人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)，它把PLC實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)排水系統(tǒng)相關(guān)狀態(tài)和數(shù)據(jù)用圖形化的方式顯