煤礦千米深井自動(dòng)減壓供水系統(tǒng)研制.pdf

1、水是生命之源。同樣，供水在煤礦上也是生產(chǎn)的源泉，離開了水源，整個(gè)礦井就無法生產(chǎn)。采用自動(dòng)化控制設(shè)備和技術(shù)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，是供水領(lǐng)域技術(shù)革新的必然趨勢。雖然國內(nèi)外已經(jīng)對恒壓供水這一問題進(jìn)行了許多相關(guān)的研究，但井下恒壓供水的問題研究的比較少，而這恰恰是煤礦經(jīng)營和安全生產(chǎn)中迫切需要解決的問題。
　　 本文是在深入分析和參閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過闡述當(dāng)前礦井供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有煤礦井下供水系統(tǒng)的局限與不足，根據(jù)恒壓變頻供水系統(tǒng)的特點(diǎn)

2、，提出了基于井下測壓井上變頻節(jié)能控制的深井自動(dòng)減壓供水方案。該供水系統(tǒng)打破了原有井底建池，水泵供水的傳統(tǒng)供水模式，實(shí)現(xiàn)了深井減壓供水，對提高我國煤礦井下供水自動(dòng)化水平具有很好的參考價(jià)值。
　　 根據(jù)所提出的控制方案，結(jié)合唐口煤礦千米深井的實(shí)際情況，運(yùn)用MATLAB仿真軟件對現(xiàn)場進(jìn)行了模擬仿真，經(jīng)反復(fù)調(diào)試后初步確定了系統(tǒng)的控制參數(shù)，并詳細(xì)地設(shè)計(jì)了一套智能減壓供水控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由單片機(jī)井下測壓控制系統(tǒng)和PLC、變頻器井上節(jié)能控

3、制系統(tǒng)組成。在千米深井下通過壓力傳感器對信號進(jìn)行采集，經(jīng)放大與A/D轉(zhuǎn)換后，通過單片機(jī)將信號進(jìn)行處理，然后通過ADAM-4520轉(zhuǎn)換模塊和ADAM-4510模塊將信息遠(yuǎn)距離傳送到地面PLC控制器，PLC接受信息并結(jié)合控制要求進(jìn)行PID運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算的結(jié)果去控制變頻器的電壓與頻率，通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變供水量，保證井下供水壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近。
　　 本文針對該礦減壓供水系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)對兩路壓力信