(强烈推荐)煤矿自动排水控制系统设计说明书本科毕业论文

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：煤矿自动排水控制系统设计（流量90 m3(flow for 90 m3 source of energy coal country, in coal mine type, coal mine, also order to mining safety, in mining process, especially well, must eliminate a large number of coal seam gushed out from the water in. In the analysis to identify the circumstances, yield drainage systems, adopt what kind of drainage scheme, time, ensure safety production in coal mine is the main purpose of this design.Therefore, the mine drainage system in coal mine safety production of coal mine water, is gather the important guarantee of safety productionin coal mine. Can effectively and timely no-flow periods will gather in underground coal mining in relation to the mine pit, relate to the life safety of construction personnel.The design of the main content is: flow for 90m3 of main circuit, control circuit and water level control system design, commissioning scheme design, as well as the preparation of design calculation specification.Keywords: Coal mine, drainage system, automatic control, design第一章前言1.1排水在煤炭开采中的作用改革开放30多年以来，我们国家在科学技术、信息技术方面都取得了迅猛发展，各行各业也发生了翻天覆地的变化，给排水也同样取得了革命性的发展。

众所周知，我们国家是一个以煤炭为主要能源的发展中大国，对能源的需求量很大，确保煤炭产量的稳定对我们来说是相当的重要。

然而，煤矿排水是整个煤炭生产过程中一个非常重要的环节，做好煤矿排水工作，就是为煤炭生产过程打下安全的基础。

在所开采的煤矿类型中，有露天煤矿，也有深井煤矿，在开采过程中，为了开采的安全，尤其是深井煤矿，必须排除大量从煤层中涌出来的水。

在煤矿矿井中由于涌水聚集而存在大量的水，这就严重影响煤炭的正常开采，甚至导致矿井坍塌，所以我们必须利用把这些涌出水汇聚到一个水仓中，利用排水系统将其排出矿井。

因此，排水在煤矿开采中有着至关重要的作用。

1.2国内外煤矿排水的发展概况及其存在的问题在国内外煤矿排水系统中，目前大多数采用继电器进行控制。

一方面，这种排水系统可靠性差、自动化程度不高、安全系数低；另一方面，由于排水器械功率较大，频繁启动会对电网造成很大的冲击，从而影响了煤矿的正常供电；其次，在水泵等启动时，噪音及震动比较大，这就缩短了排水设备的使用寿命。

所以说这种排水方式效率低、工作人员劳动强度大、而且误操作比较多，是一种传统而且落后的排水方法。

自动排水系统就克服了这些缺点，能够节省大量的人力。

它以系统安全、可靠、先进为原则，既能利用数字技术实现在安全生产指挥调度中心对井下排水系统泵房的所有设备进行网络监视和控制，又能做到泵房无人值守、而设备却安全可靠地运行。

在这样的科技与信息时代，煤矿排水系统的控制精度将会越来越高，而工作人员劳动强度也会越来越低。

煤炭工业将在大力提高机械化，自动化水平的基础上充分利用计算机及通信等现代信息技术，加速实现煤炭工业的信息化，以达到信息资源共享，提高煤矿管理水平的目的。

所以说，煤矿排水正在逐步向自动化、智能化和信息化迈进。

1.3毕业设计目的和意义毕业设计是大学阶段学习中一个至关重要的实践环节。

具体来说，它是一个总结、深化和拓展本科阶段学习的基础知识的重要过程；是对学习、研究以及实践成果的一次全面总结；是对工程实践能力与综合素质的培养效果的一次全面检查；是实现从学校的理论学习到岗位实践工作的过度环节。

毕业设计强化了我们对技能和基本知识的掌握和理解，培养了我们收集资料、查阅资料、研究和总结资料的能力，提高了我们比较、分析和论证设计方案的能力，理论分析与设计计算能力，提高了计算机应用绘图的能力以及编写控制程序的能力。

通过本次毕业设计，相信在以后的学习工作中我能将所学的理论知识与生产实践进一步相结合。

毕业设计也是实现高等教育培养研究型复合性人才的目标，是高等教育必不可少的实践环节，是实践教学的最后一步也是相当重要的一步。

通过毕业设计强化我们对基本理论知识和基本实践技能的理解与掌握，培养我们查阅资料、和分析研究资料的能力在。

在大学期间，我们主修的是机械设计制造及其自动化，由于在进行煤矿自动排水控制系统的设计中，涉及到多种排水方案的选择。

在这个过程中，要运用到许多新的知识，比如说建筑给排水工程的知识，ONRON PLC的编辑、触摸屏的选型和设计等，它培养我们综合运用基础知识的能力，更重要的是培养了我们学习新知识的能力，我们更好地掌握资料的收集和分析、相关标准和规范的选择和运用；掌握给高楼供水工程管网的布置和水力计算、设计方案的选型、图纸的绘制以及设计说明书的编制等全过程。

另外对培养我们独立思考问题，发现问题和解决问题的能力，为今后工作做好技术储备，都具有十分重要意义。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，对任何一套理论知识的学习，如果不能让其为社会生产而服务，转化为社会生产力，一切都是纸上谈兵，通过这次毕业设计，使我们认识到将理论知识应用到生产实践的重要性。

通过这次设计，使我对给水排水工程，尤其是煤矿排水自动控制工程有了更深入的了解和认识1.4指导思想为适应高等教育培养运用型与研究型的复合型人才的特点，毕业设计在高等教育的实践教学环节中是非常重要的。

在煤矿自动排水控制系统设计中我们要本着结合行业、深入企业、贯穿工作岗位的实际需要，不能纸上谈兵，要符合煤矿的生产技术要求，根据国内目前的煤矿排水系统的现状，拟定符合实际的设计方案。

通过设计，以培养我们发现问题和解决实际问题的能力，增强对就业岗位的适应性。

在设计过程中，要认真设计，独立完成，遇到不懂的自己查阅资料，或者向指导老师请教。

只有在掌握了充分的理论知识才能完成一个良好的设计。

在设计时，只有经过每一步准确的计算和核定，保证了参数的准确性，才能保证设备的正确设计和型号的正确选择，进而保证系统工作的可靠性，安全性。

本设计以以上为指导思想。

1.5本设计要完成的主要任务在这次毕业设计中，主要完成以下任务。

1.排水系统设计，包括排水方案确定，排水管路计算及水泵选型，水泵安装图设计，水泵基础设计。

方案的选择是设计的第一步，在方案选择时，由于是在井下，除了要保证整个系统中排水设备占用的空间足够小，还要有足够的空间方便进行维修。

要让维修方便，就必须要保证好机组间的距离，太大了占用空间，太小了又不方便工人维修，一般间距设置在之间。

2. 主电路设计：电动机选型计算及启动方案选择，短路、过载保护设计计算。

主回路的设计，电路的各种保护功能应该齐全，电动机选型合理，功率太小无法排水，太大则不节能，功率损失大。

3. 控制回路设计：可编程序控制器选型设计，触摸屏选型，软件程序设计。

电器部分的设计是这次设计的核心部分，要注意电器的正确选型，有三个变化量：水位高低，涌水量和排水量。

为了使系统达到在最佳节能方式下工作，必须使涌水量等于排水量。

4. 水位控制系统设计：保护回路设计，电器元件选型。

在排水系统中，水位控制系统是很重要的部分，在高低水位时，系统都要自动报警，因此必须安装有水位控制器。

第二章排水系统设计2.1排水方案的确定煤矿排水系统作为煤炭生产过程中的一个重要环节。

因此，排水系统的可靠性高低一定程度上决定了整个煤矿生产过程中工作人员的生命安全。

在国家节能减排政策的要求下，还得综合考虑整个煤矿排水系统的经济性、环保性、节能性和实用性。

一方面，要求设计施工人员在选择排水器材时要综合考虑购买排水器材的费用、使用过程中的能源消耗费用以及管理和维护器材的成本费用，因此在选择器材时要选用性价较高的排水器材。

另一方面必须设置得有备用水泵和备用水管，只有这样，才能保证在工作机组出故障、不能工作甚至在煤矿矿井涌水量超常的情况下能利用备用机组进行排水或检修。

其次还要求设计人员在设计过程中选用功率适当的电动机、性能优良的水泵和符合要求的管道。

还要按要求降低系统运行过程中的噪音，保证系统机组启停时无有害冲击，管路中阀门的阻尼要小，尽量减少在排水过程中产生的振动。

根据《煤矿安全教程2010》中第二百七十八条规定，煤矿中水泵设置必须有工作、备用和检修的水泵。

工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。

备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。

工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。

检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。

水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。

水管设置必须有工作和备用的水管。

工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。

工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。

而在实际应用中，单台水泵的排水量往往达不到矿区的要求，以及使用单台水泵的可靠性差等原因，因此，需要利用多台离心泵并联同时运行。

水泵在并联运行时，即使使用的是同一厂家同一型号的水泵，也不能完全认为单台泵性能完全相同，实际运行中负荷有变化，且管路中的阻力损失不能忽略，这些影响到水泵的运行特性。

所以掌握水泵实际并联运行特性的变化规律，有着十分重要的现实意义。

并联运行后每台泵输送的流量减少，扬程却要升高一些，这是因为并联后共用管路流量增大，阻力也相应增大，需要相应提高扬程来克服阻力损失。