矿井排水系统的优化问题探讨
矿井排水工程设计及相关问题分析
Localization Special中煤国际工程设计研究总院北京华宇工程有限公司 （北京 100120）李玉瑾新疆工业高等专科学校机械工程系 （乌鲁木齐 830000）石 宁【摘 要】介绍了大型矿井通风设备MD、PJ、MD(P)的性能和结构特点，电动闸阀、电控液动闸阀、微阻缓闭止回阀的性能和结构特点，分析了矿井排水的水锤、汽蚀和平衡盘故障等主要问题，并给出了解决方法。
【关键词】离心泵 电控液动闸阀 微阻缓闭闸阀 水锤 汽蚀 平衡盘一、前言目前根据数字化矿山和综合自动化的要求，矿井主排水系统均按无人值守的自动化系统设计，在井下水泵房设P L C集中控制站，采集各种信号，按照工艺流程控制各台水泵及相应的闸阀，显示各种工作状态。
由超声液位传感器连续检测水仓水位，根据吸水井的水位及其他因素，合理调度自动开停水泵及其阀门，在正常水位时，各台水泵能自动轮换工作，最大涌水及突出涌水矿井排水工程设计及相关问题分析时，自动投入必要数量的水泵运行。
这样就要求主排水泵和各种阀门可靠性高，维护量小，性能参数优良。
二、煤矿用主排水设备的性能及结构特点简介1.主排水泵目前，国内煤矿主排水泵主要采用的是M D系列耐磨离心泵、P J高扬程多级离心泵和M D(P)系列耐磨离心泵（自平衡型）。
（1）M D型矿用耐磨泵 在原D型泵基础上改进而成，对原泵的首级叶轮、进水段及主要过流部件采用耐磨材质，耐磨性好，使用寿命长，适合输送固体颗粒含量（体积浓度）小于1.5%，粒度小于0.5m m的矿井水，从而保证泵在较长的一段时期内保持高效运行；泵的支撑采用滚动轴承，维护方便；初期投资较低；但大多数规格的水泵的允许吸上真空度较低，不适宜高海拔地区使用。
（2）PJ型高扬程多级离心泵 其首级叶轮为双吸结构，抗汽蚀性能好。
叶轮、密封圈、导叶套以及导叶等零件选用合金铸铁材料，耐磨性好，使用寿命长，适合输送固体颗粒含量（体积浓度）小于1.5%，粒度小于0.5m m的矿井水。
煤矿井下供排水系统的优化及改造
煤矿井下供排水系统的优化及改造牛崽（国家能源集团神东煤炭集团石坯台煤矿，陕西榆林719315）摘要：煤矿井下的供排水系统主要是保障煤矿供水、排水等，解决煤矿井下开采中的出现的水资源不足造成的煤矿生产安全、消防设施等问题。
该系统对于煤矿安全生产有着巨大的作用。
但是，在当前很多的煤矿井下供排水工作中，由于受到各种原因的约束，供排水系统没有实现最初促逬生产安全与效率的作用，从而极大地影响了矿井的正常生产，危及作业工人的生命安全。
为此，本文以煤矿井下供排水系统的优化及改造为题展开分析，通过分析煤矿井下供排水的问题及优化改造的方向，从而提出必要的解决措施。
关键词：煤矿；供排水；优化；改造中图分类号：F406.3;TD744文献编制码：B文章编号：1008-0155（2019）16-0189-01当前，煤炭开采工作中存在着资源不合理运用、浪费以及较多难避免的安全问题，尤其是在当前煤矿的供、排水系统安全事故等方面。
因此，只有在生产中，将安全问题放在第一位，才能确保煤矿井下的安全生产持续生产。
同时，随着采掘工艺的机械化，自动化程度的提高，对于煤矿采掘工艺设备的质量必须准确，掌握各种可能工艺方式。
而在实践的生产中，由于现有的煤矿供排水系统存在一些缺陷，造成了煤矿供排水系统的中央减压处理水泵人工严格监管难度大，处理水泵、运输管道设备维护和修理会消耗较大。
此外,现有供排水系统中的压入式排水泵虽然能节约用电消耗，但是不可控因素也较多，安全性能差，而吸入式排水泵自身的安全系数也存在隐患，并且，相比于压入式效率就大大降低，且耗能很高给煤矿安全生产带来了比较大的影响，为此，在实际煤矿建设过程中，必须要进行必要的煤矿井下供排水系统优化设计及改造设计,以此来保证生产安全和防尘的要求、合理利用水资源，保护地面水环境。
1煤矿井下供、排水系统现状概述1.1煤矿井下供水系统现状目前，在我国大多数的煤矿矿井改造中，其采用的主要方式有三种，分别是平酮开釆、立井开采、斜井开采。
关于煤矿井下供排水系统优化及改造研究
关于煤矿井下供排水系统优化及改造研究摘要：我国的煤炭资源有限，当前煤炭资源利用不够合理，在一定程度上造成资源的浪费，同时也难以避免造成一定的安全事故，特别是煤矿的井下工作属于高危工作，当前煤矿井下的供排水系统不够完善，在具体的运行过程中会出现安全问题，面对当前的形式，要从根本上保障井下供排水工作的持续运转，将安全生产理念深入人心，只有这样才能保证整个煤矿的安全生产。
另外一方面，随着工业化水平的不断提升，煤矿行业的采掘技术不断提高，自动化程度不断提升，因此，煤矿企业要积极的探索先进的采掘技术，当前煤矿供排水系统存在较多问题，主要包括：现有供排水系统中的压入式排水泵虽然能节约用电消耗，但是不可控因素也较多，总体的安全性能较差。
因此，煤矿企业要对井下的供排水系统进行改造及优化，同时注意水资源的科学、合理利用。
我们知道矿井下的地下水资源比较丰富，主要包括：雨水积水、冰雪融化、江水、湖水等等，煤矿企业在合理的利用井下水资源，为煤矿企业减少一定的成本开销，同时还可以节约资源。
关键词：煤矿；供排水系统1.当前煤矿井下供、排水系统现状分析(1)当前煤矿井下供水系统现状分析我国煤矿改造主要应用的方法有三种，主要包括：平酮开采、立井开采、斜井开采。
这三种方法在我国的煤矿领域占据比较重要的位置。
三种方式基本都是以主巷道水平为主呈多级分布，可以在一定程度上避免水压过高而导致的水管爆裂，但是三种方法同时也存在相应的缺点，在具体的实践操作中，很可能造成采区分水压不均的问题，这一问题也比较棘手。
另外一方面，当前煤矿井下供排水系统中的中央减压处理水泵需要人工进行监管，同时需要实时的严格把控，这也会造成人力压力的增加，同时还有相关设备消耗的问题也值得探讨。
当前系统中存在的设备和处理水泵对水资源的利用率比较低，在一定程度上会浪费水资源，造成水资源的严重消耗。
(2)当前煤矿井下排水系统现状分析当前煤矿井下的排水系统是由多种设备组成，主要包括：离心式水泵、过滤网、调节闸阀等设备组成。
煤矿井下主排水自动控制系统的探讨
煤矿井下主排水自动控制系统的探讨作者：刘辉来源：《中国新通信》 2018年第11期煤矿的井下排水自动控制体系是当前煤炭产业的核心构成部分，世界各个国家都将新型的自动化技术运用到其中。
譬如加拿大引进了煤矿井下排水自动控制体系的数字化理念，构建起了对应的信息化检测体制，用网络平台集成控制煤矿井下排水。
俄罗斯借助微处理器自动故障检验以及故障预警。
荷兰则使用的是全自动的智能机器人来进行自主的控制与监管。
中国对应的研究职员在设计当中引入了先进的数学运算形式，譬如模糊算法、神经网络算法，借助数学算法来预见以及管理水泵运作的时间，以此来降低其能耗，减少事故出现的概率，错峰用电的性能，其成果非常的显著。
在矿井构建以及其生产作业过程当中，因为地下水的缘故，矿井当中会出现有大量的水淤积，这样的一些积水不仅会影响煤矿正常运作，还提升了煤矿开采的危险程度。
为了处理这样的一些复杂的问题，在煤矿井下作业环节中多配置排水自动控制体系。
要求对当前愈加复杂的井下积水情况，强化就井下排水自动管理体系的研究投入，就其展开不断的改善，在井下排水自动控制体系当中积极运用新技术以及新装置，以此来强化井下排水自动控制体系处理复杂的积水问题的性能。
一、煤矿井下排水系统存在的问题切合我矿实际的研究分析，我矿井下排水体系当中所存在的问题大致体现在包含管理形式的落后与控制战略目标的落后。
我矿的井下排水体系就信息技术的运用相对较少，就井下排水体系开展管理的环节当中主要还在借助人工操作的形式开展，因为人工操作环节当中的误差相对较大，使得井下排水体系在运作的环节当中很容易会出现有不稳定的状况，影响井下排水体系的作用效益; 在管理层面上，我矿还没有构建出统一的控制策略要求与标准，在井下排水体系的作业环节中面对关键的过程之时，只依赖于工作人员的自身经验展开管理，使得体系运作的效益不断降低，并且其对于能源的消耗相对较大。
1.1 设备无法集控煤矿装置检测就煤矿安全作业而言有着非常重要的意义与价值，只有在有力完备的煤矿装置检测体系之后，对应的工作人员才可以时刻了解装置的工作现状，以此来实时的找出装置在运作环节中出现的问题并及时的加以处理，以免因为装置的问题使得煤矿井下排水体系出现不稳定的状况。
矿井自动化排水系统分析与研究
矿井自动化排水系统分析与研究【摘要】阐述现有矿井排水系统存在的问题，认为目前我国大多的井下排水系统仍是传统的人工操作排水系统，其效率低、可靠性差及工人劳动强度大。
因此需要对矿井排水系统进行自动化控制，来解决目前存在的问题，这也是矿井排水系统的发展趋势。
【关键词】排水系统；自动控制；plc0 引言井下排水系统是矿山生产中四大系统之一，担负着井下积水排除的重要任务。
然而，目前我国的井下排水系统仍有很多依靠传统的人工操作方式。
本文中分析了传统的排水系统的组成及工作过程，并指出其存在的问题。
为此，提出采用矿井排水系统自动化控制系统来解决目前矿井排水系统存在的问题。
1 井下排水系统存在的问题目前，我国大多矿山企业的井下水泵房使用的仍是传统的人工操作排水系统，以离心式水泵系统为主。
这种排水系统的操作以离心式水泵的工作特性为基础，泵站的起停时间判断，完全依赖于工人的经验和已有的操作规程。
当水仓水位到达设定的高水位时，工人打开射流泵（或真空泵），为水泵抽真空，同时观测真空表的读数。
真空度达到要求后，起动水泵机组，使水泵运转。
当水泵出水口压力表读数达到要求时，开起闸阀进行排水，同时关闭抽真空的射流泵（或真空泵）。
停泵过程要进行相反的操作。
当水仓积水降至低水位时，先将闸阀关死，再停水泵机组。
其存在的问题有如下几点：1）效率低、可靠性差。
这种排水系统的工作流程完全由手工完成，工人按部就班的完成各个执行件的操作。
另外，对水位、涌水量大小等现场数据的判断依赖于工人的经验。
作业过程比较复杂，要求工人具有很强的责任心，否则可能出现误操作，甚至发生大的事故。
2）工人劳动强度大。
人工操作无法避免高强度的劳作。
尤其是闸阀的操作，劳动量最大。
而且，水泵房要时时有人值守，以便在发生异常情况时，及时报警检修。
2 矿井排水系统自动化控制针对上述排水系统存在的问题，本文提出了基于plc的矿井主排水自动控制系统的设计。
自动控制系统的应用，将使得排水系统可靠性增强，整个工作流程通过软件的编程来实现，程序确定后，水泵机组将按给定的程序自动启停水泵、开合阀门，极大的减小工人的劳动强度。
煤矿井下排水系统研究分析
煤矿井下排水系统研究分析【摘要】对于煤矿企业来说,安全是首要的大事,事关企业的发展和稳定,事关广大干部职工的利益和需求。
本文首先探讨了煤矿井下排水系统的重要性，紧接着对矿井排水系统的要求做出了分析，最后研究了多种不同的矿井排水方式并做出了对比。
【关键词】煤矿；井下排水系统；安全0引言煤炭行业作为我国的支柱行业，其安全问题日益凸显，如何使煤矿安全生产成为了制约煤矿生产的关键问题。
煤矿井下排水系统作为煤矿生产的六大系统之一，担负着排除井下积水的重要任务，即是把流入井下巷道中的积水排送至地表。
在煤矿开采过程中，由于地层中含水的涌出，会有大量的矿井水日夜不停地汇集到井下，此外，突发的突水事故会使涌水量突然增加，如不能及时的把积水排送至地表，井下生产可能受到阻碍，更甚者会造成重大的安全事故，因此及时有效的排出井下积水显得尤为重要。
1矿井排水系统的要求1）水泵：必须有工作、备用和检修水泵。
工作水泵的排水能力，应能在20 小时内排出矿井24 小时的正常涌水量（包括充填水及其它矿井用水）；备用水泵排水的能力应不小于工作水泵能力的75%；工作及备用水泵的总排水能力，应能在20 小时内排出矿井24 小时的最大涌水量；检修水泵的排水能力应不小于工作水泵能力的20%。
水文地质条件相对复杂的矿井，可考虑在泵房内预留安装一定数量水泵的位置。
2）水管：必须有工作和备用的水管。
工作水管的排水能力应能配合工作水泵在20 小时内排出矿井24 小时的正常涌水量；工作和备用水管的总排水能力，应能配合工作和备用水泵在20 小时内排出24 小时的最大涌水量。
3）配电设备：应同工作、备用和检修水泵相适应，并能够同时开动工作与备用水泵。
有突水淹井危险的矿井，可考虑另行增建抗灾强排能力泵房。
2矿井常见的几种排水方式2.1压入式、吸入式及压、吸并存式排水方式根据水泵吸水井的水位是否高于水泵吸水口位置，可分为压入式和吸入式两种排水方式。
水泵吸水井的水位高于水泵吸水口位置，这种排水方式叫做压入式排水；水泵吸水井的水位低于水泵吸水口位置，这种排水方式叫做吸入式排水。
例谈矿井排水优化管理
例谈矿井排水优化管理准确的矿井涌水量预测和合理有效的排水管理方案，是矿山安全有效生产的保证。
但我国南方山区岩溶水文地质条件复杂匀，采用常规的解析法、比拟法等预测预报方法难以较为准确地刻画出矿区的水文地质特征和矿井涌水量，并进一步确定合理的矿井排水方案。
数值法则具有在时间和空间尺度上可以灵活调整数学模型并实现对矿床水文地质条件高度仿真的优势。
本文采用数值法，并借助于数值模拟软件中模拟环境最完整、易用性强、有仿真度高的Visual Modflow[1]，对贵州省瓮安县小坝磷矿未来矿山开采的矿坑涌水量进行预测并提出矿坑排水优化管理方案，以期为今后安全有效生产提供技术依据，为同类矿山的开采提供借鉴。
1.研究区概况研究区处瓮福磷矿中部，地质构造上位处高坪背斜东翼两个次级褶曲连接部位的南端[2]，构造线总体呈南北向展布[3]，局部表现为北北东向偏转（图1）。
背斜核部岀露地层青白口系板溪群组粉砂质泥岩，向翼部分别为震旦系陡山沱组砂岩和磷块岩、震旦系灯影组白云岩、牛蹄塘组泥页岩。
以压性的小坝断裂为主的断裂束发育。
区内地貌呈峰丛槽谷，地下岩溶较发育并以裂隙孔洞为主，钻孔揭露岩溶能见率高达51%，垂直高度自0.15至35.99不等。
震旦系灯影组、陡山沱组为矿井主要充水含水层，青白口系板溪群组及寒武系牛蹄塘组均为隔水层。
区内大部分地下水为潜水，仅东部少部分隔水顶板为震旦系牛蹄塘组泥岩，具有承压性。
2.水文地质条件概化2.1 研究区地下水系统边界研究区范围为小坝磷矿首采区，面积1.76，为一部完整的水文地质单元。
东部F1压型断裂构成隔水边界；北、东及南部含水层延伸展布较广视为无限边界，定义为一类水头边界。
研究区地下水主要接受大气降水入渗补给，其补给量为模拟期间的降雨入渗量；底部边界以青白口系板溪群为隔水边界，标高700-1160。
2.2 含水层子系统及水力类型区内矿井充水层位震旦系灯影组，含裂隙孔洞水，含水性相对较均匀。
煤矿排水系统运行效率的优化
对于矿井而言，其中的涌水存在相对复杂的组成成分，并 且其中的杂质也较多，所以当煤矿排水系统工作一段时间之 后，则一定程度的污垢层便会在水泵或者管道中形成，并且随 着工作时间的延长，容易堵塞，并且也会随着排水管理出现 程度不等的腐蚀，进而使阻力系数在排水管理中进一步加大， 对排水系统的排水能力造成直接的负面影响。此外，在部分矿 井中，当中所用的排水系统较为陈旧，并且维护保养方面也存 在一定的问题，导致排水系统的效率较为低下，并且在工作期 间，电能消耗也较大，同时性能的发挥也较为有限。
文献标志码 ：A
０ 前言
随着经济的快速发展，人们生活水平有了大幅度的提 升。广播电视作为大众传媒方式，人们对广播电视提出了更 高的要求。为了能够更好地满足人们日益增长的文化需求， 在当前广播电视工程中引入网络技术，充分地借助于网络技 术优势来提高广播电视的技术水平，从而全面提高广播电视 节目的质量，为广播电视行业的更快更好的发展打下坚实的 基础。
４ 提高煤矿排水系统运行效率的方法
４．１ 使用现代化的排水系统
具体为：1）煤矿开采企业要注意加大现代化排水泵的使
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技术经济与管理
2019 NO.7（上） 中国新技术新产品
网络技术在广播电视工程中的应用
李军明 （长春广播电视台，吉林 长春 130000）
摘 要 ：近年来科学技术取得了较大的进步，特别是网络技术在各行各业中广泛应用，其对各行各业的发展带来
３．３ 水仓容积小
在部分矿井中，其中的水仓容积比较小，如果同时存在 淤积问题，则会造成水泵的启动变得更加频繁，同时也会增 加电机的负荷，对排水系统形成一定的危害，并且也会增加 设备出现故障的概率，导致保养、维护成本进一步提升。除 此之外，对于部分矿井而言，水泵的合理工作时间未予以有 效的设置，同时也没有对排水系统所存在的漏水问题予以有 效解决，导致排水系统的运行效率大为降低。
煤矿井下自动排水系统的节能优化
环节便是如何科学地选择排水泵的类型以及合理设置排水的位置和路径。
水泵与排水路径的选择不合理，将会严重影响到地下水排放的速度，进而加大了在煤矿井下作业的施工人员所处环境中的危险系数。
另外，排水系统和水泵之间匹配不合理，在系统运行的过程中便会造成更大的能量损耗与能源浪费，而排水系统能耗过大导致施工经济效益无法得到保障的问题，也是一直以来困扰煤矿施工单位的关键问题[3]。
2 影响煤矿井下自动排水系统运行效率与能耗的原因分析2.1 自动排水设备运行状态不佳自动排水设备是构成自动排水系统的主体结构，而排水系统的运行工作则是通过各个设备之间相互连接与配合来实现的。
排水系统的能耗与排水设备的运行状态以及运行时长之间，都有着非常紧密的联系，如果排水系统长时间处于工作状态便很容易导致超负荷工作而造成系统能耗进一步提高。
另外，如果排水设备的运行状态超出了设备运行标准环境的要求，那么同样也会导致排水系统的运行效率急剧下降，各设备之间由于需要克服其他外在因素的不良影响，因此在相同时间内运行工作所消耗的电能也会随之升高。
而由于煤矿井下作业的施工现场周围的环境以及自然条件通常都比较恶劣，再加上自动排水系统及相关设备长期处于潮湿阴冷的环境下，极易引发设备中精密度较高的电子元件发生严重的磨损或毁坏现象。
同时沉闷的地下施工环境也会进一步导致施工人员精神状态不佳、工作质量下滑，因此很多不规范的操作行为也加剧了对自动排水系统及设备运行状态的不良影响，进而产生的后果便是缩短了自动排水系统的使用寿命和提高了能耗[4]。
2.2 排水系统及设备技术水平低下由于煤矿井下作业的恶劣环境以及复杂的地质条件影响，0 引言地下水的存在造成煤矿内部部分岩石结构和地层结构稳定性较差，这是由于在水的不断侵蚀作用下岩石层会表现出很大的脆性，而一旦煤矿施工人员进入这些危险区域便很可能由于塌陷和渗漏的问题而出现生命危险。
目前大部分煤矿施工单位针对地下水问题，采用的都是安装自动排水系统将地下水及时排除。
煤矿井下供排水系统的优化及改造
煤矿井下供排水系统的优化及改造摘要：随着我国社会经济水平的不断提升，我国煤矿行业发展的脚步逐渐加快，然而随着开采深度的增加，井下透水事故的风险随之增加。
如果涌水不能及时排出，不仅会影响正常生产，而且会危及井下工作人员的安全。
因此研发井下可靠稳定的自动化排水系统具有十分重要的意义。
关键词：煤矿井下；供排水系统；优化；改造引言目前我国井下排水系统大部分依靠人工操作排水，操作员根据经验和预制的操作流程人为地开启或关闭水泵，效率低、可靠性差、劳动量大、劳动强度高，且相应人工成本也很高，最为关键的是调度中心不能实时地掌握井下的排水状态，存在着极大的安全隐患。
1井下排水系统中应用高压水泵的重要意义对于煤矿而言，由于井下地质条件比较特殊且复杂，极易发生透水事故。
为了有效规避透水等安全事故的发生，高压水泵应用于煤矿井下的情况越来越多。
关于高压水泵在煤矿井下排水系统中的应用方面的文献报道相对较少，优化和升级高压水泵，并将其用于煤矿井下排水过程之中，可以有效应对煤矿井下被淹没等安全事故的产生，确保井下排水正常。
当煤矿井下出现透水等安全事故时，处于高压水密闭的环境中，煤矿井下仍然能够保持正常的排水状态，确保井下安全、可靠地排水，大大降低了煤矿井下安全事故的发生风险。
2排水系统的优化2.1排水系统设计在煤矿的排水系统中，井下水汇聚于矿井分散的水井中，由水井经管道集中贮存于矿井的水仓中，并由排水泵及其管道将其运送至井外。
煤矿井下自动化排水系统主要由以下三层架构组成：由可控电动阀、管道、水泵、变频器、传感器及摄像头等组成的现场设备层；由PLC和上位机等组成的现场监控层和由云服务器等组成的调度控制层。
现场设备层通过PROFIBUS总线与PLC控制器连接，完成现场监控层对水泵的智能控制，另外，在水泵房、水仓等关键部位安装红外摄像头，记录监控现场工况，并对异常图像设置报警输出。
现场监控层通过光纤将数据和视频传至调度中心，实现远程值守，其还可将部分数据上传至云服务器，被授权工作人员可通过手机APP或WEB方式实时监控排水系统的状态。
煤矿排水系统节能优化措施
煤矿排水系统节能优化措施煤矿产业是我国重要的经济构成部分，在可持续进展战略的要求下，煤矿作为不行再生资源，务必要保证合理开采、有序开采，并且留意各环节的节能减排，这个过程中不能忽略煤矿的排水系统也会造成资源奢侈，但是现阶段煤矿排水系统节能没有引起足够的重视，这也是受技术水平有限和人员专业能力不强的影响。
所以，现阶段煤矿要按照国家的相关政策，优化排水系统，实现既高效运转又节省能源的双重效果。
本文将从煤矿排水系统的重要意义动身，按照当前存在不节能的现象对优化措施举行合理思索，为我国煤矿排水系统节能供应参考，也为我国其他领域设备节能做贡献。
引言面向资源紧缺和环境破坏的严重问题，节能成为全球都关注的问题，也成为各领域变革的主要方向。
我国煤矿行业是人们生活和生产的重要构成部分，受各方面影响，这种不行再生资源在短时光内还不能被彻低代替，所以煤矿产业需要改革，排水系统作为煤矿的重要组成部分，运行时光长，所以运用技术手段推进其节能优化是当前煤矿行业应当重点研究的课题。
研究煤矿排水系统节能减排需要先明确其重要意义和目前存在的问题。
1煤矿排水系统有重要的意义虽然我国幅员辽阔，矿产丰盛，但是面向人口众多的国情，各种资源消费的数量十分浩大，尤其是在改革开放后，我国的经济不断进展，对能源的需求越来越多，尤其是煤炭资源，但是煤矿进展中平安问题频发，尤其是矿下积水、渗水导致的问题，不仅造成资源奢侈，而且还会引起人员伤亡，针对这一方面的问题，排水系统至关重要，煤矿排水系统可以将矿井下的水传送到矿井上，一些没有受到污染的水资源可以直接引到河流中，合理计划排水系统，可以提高工作效率，避开发生平安事故，对煤矿平安生产有重要的意义[1]。
2当前我国煤矿排水系统存在不节能的现象2.1排水的设备落后，工作效率低现阶段我国大部分煤矿采用的排水设备都比较落后，与西方发达国家相比有很大的差距。
第一，落后的设备工作效率低，而且老化现象严峻，只能达到50％；其次，新型的排水设备技术水平提高，虽然保证了设备先进性有，工作效率也显著提升，但是效率也只能达到72％；第三，一些排水设备比较先进，但是排水泵相对落后，这就存在冲突，在运行的时候效率低，而且造成奢侈；第四，排水系统中排水管道缺少治理和修理，内部污垢积层后，导致水流过的时候受到妨碍，从而速度变慢；第五，排水系统的储水容器储水量十分小，再加上设备老化现象，导致排水泵要始终运转，造成电资源奢侈，而且设备磨损严峻[2]。
复杂水文地质条件矿井给排水系统优化建设
复杂水文地质条件矿井给排水系统优化建设发局第二地质大队））山东省济宁市272100摘要：我国的矿井开采工作长久以来一直是我国基础国民经济发展的重点，而在矿井开采工作中，不论是采矿、选矿还是办公或日常的职工生活都离不开水资源，并且对于水质、水量以及压力等方面都有着较高的要求，同时也意味着大量废水资源的排放，这就需要较高质量给排水工程作为支撑。
而且由于矿井的开采一般选择位置不固定，通常会选在资源较丰富的区域，也通常会在远离市区的偏远山区，因此市政基础设施的缺乏，意味着需要自行构建一套给排水系统满足其日常以及正常工作开展的需要。
关键词：复杂水文地质条件矿井；给排水系统；优化建设引言1矿井建设投产后存在的问题①矿井配套设计主排水泵房已不满足《煤矿安全规程》规定要求，排水能力不足，严重制约矿井安全生产；②矿井地面配套设计的污水预处理站的能力无法满足井下排水需求，严重制约矿井给排水系统安全运行，当水处理站无法及时处理井下排水时，将导致井下排水受限，系统存在被水淹、地面被迫直排污水等生产安全和环保风险；③井下生产用水水源来自地面污水预处理站（处理能力700m3/h），井下泵房将污水排至地面水处理站经处理后回供井下生产和消防用水，当污水量增大时，污水预处理站超负荷运行，产水水质无法达到设计指标，回供井下后将造成井下用水设备寿命缩短、故障率升高，提高系统故障率，影响生产组织。
2复杂水文地质条件矿井给排水系统优化建设2.1完善给排水系统的水量平衡随着工业发展的进步，水资源的损耗已经引起了人们的广泛重视。
与此同时，国家出台了相关排放废水的标准，对矿井工程中水资源的利用以及排放水的污染物总量有了更为严格的要求。
矿产资源的开采离不开水循环的支持，选矿过程中有大部分的环节离不开水的参与，这是因为当前的选矿工艺多为湿法作业，利用水为介质达到对矿石成分进行分离、提取的目的。
所以，矿井工程离不开水，但是水资源匮乏的现状又大大制约了矿产开采。
关于煤矿井下供排水系统优化
关于煤矿井下供排水系统优化张冬林 兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿【摘 要】煤矿井下供排水系统是煤矿开采中最为重要的系统，它的构造较为复杂。
它可以根据不同煤矿对环境的需要进行合理的系统组装。
随着工业以及人们日常生活对煤炭资源需求量的增长，煤矿开采中的大部分系统都要进行优化升级，为了保证煤矿井下供排水系统的稳定运作以及供排水系统的相对准确性，所以供排水系统也不例外同样要进行优化。
基于此，本文首先简单分析了煤矿井下供排水系统存在的问题，然后明确了煤矿井下供水系统优化计划，最后从两个方面制定出了煤矿井下排水系统优化计划。
【关键词】煤矿井；供水系统；排水系统；优化煤炭资源作为我国最为主要的能源物质之一，煤炭资源在地下含量较为丰富，而为了避免地下水与煤炭混合之后降低煤炭资源纯度的这一问题，煤矿井下供排水系统起了很大的作用。
近几年来，工业的发展和人们日常生活中对煤炭资源的需求量都有所增多，导致煤炭资源被过度开采，而造成煤炭资源生存环境出现整体下移的现象，由此降低了地下水与煤炭资源的接触距离。
为了保证煤炭资源的纯度，需要提升煤矿井下排水系统的性能，对系统进行优化升级。
一、煤矿井下供排水系统存在的问题煤矿开采的过程中，供水与排水的结合应用是十分重要的。
在该过程中，不仅需要将地表层下的水经过泵抽送至矿井中，而且还需要将开采过程中受到污染的水质层及时排出，这一过程需要不断循环，因此往往需要消耗大量人力、物力、财力等，而且在排污的过程中，可能会因为水中的颗粒污染物将排水孔堵塞，而导致排水故障。
这一故障的产生会导致煤矿开采效率下降，甚至还会由于污水的不及时排出，而使煤矿开采人员的生命安全受到严重威胁。
除此之外，排水和供水系统还存在不能避免问题，例如设备异常消耗、无法提供有力的生产保障、无法中止管路事故的发生等，这些问题都尚未得到解决。
所以，为了跟上时代发展的脚步、满足人们日益增长的需求，需要不断地对排水、供水系统进行进一步的优化和升级，让煤炭的生产量达到一个新标准、新高度。
优化矿井排水 设计矿井强排系统
优化矿井排水设计矿井强排系统【摘要】根据《矿井防治水规定》，在原有井下排水系统的基础，设计矿井强排系统，优化矿井排水系统。
当井下泵房在发生突水事故被淹没无法进行排水时，使用强排系统用于矿井排水。
本设计首先根据矿井用水量，选择参数合适的潜水电泵和适配电动机。
在负荷确定后对高压配电装置及其中装置进行选型。
同时，对电控系统进行设计选型。
使矿井强排系统实现集中控制，并对各项参数进行监控。
【关键词】强排系统；优化；设计1 矿井目前排水现状及优化目标目前-550m水平中央泵房共3台水泵，3台MDS300-65×10水泵，流量300m3/h、扬程650m、配套电机型号为YB630S2-4，功率900kW。
泵房正常排水能力为300m3/h，最大排水能力为600m m3/h，排水管路为四趟?273mm无缝钢管，总长610m，和一趟?325mm钻孔管路，总长820m。
正常排水为人工在井下开泵排水，为防止矿井发生突水事故井下排水系统无法排水，特在原有排水系统的基础上设计矿井强排系统，已确保矿井应对突水事故的处理能力。
2 强排系统潜水电泵设计与选型2.1 设计依据目前全矿井正常涌水量199 m3/h；预计：全矿井最大涌水量Qmax=707 m3/h。
2.2 排水设备设计参数潜水电泵三台：额定流量275m3/h，额定扬程651m，转速1470r/min；配套充水式防爆异步电机三台：额定电压：6kV，额定功率800kW，额定转速：1470r/min，使用原排水系统?325mm钻孔管路。
3 强排系统潜水电泵电控设备设计与选型3.1 电控设备选型设计3.1.1 6kV高压电控设备（1）系统配备3台6kV高压开关柜，向6kV高压软起动柜供给6kV电源并提供线路保护和后备保护，此柜选用铠装移开式交流金属封闭式成套开关柜，结构为单母线、中置式，配真空断路器，弹簧操作机构为一体化，其额定操作电压为DC220V，性能不低于VDS；真空断路器额定短路开断电流选用31.5KA，额定电流选用1250A，其它元件与之配套。
煤矿井下供排水系统的优化及改造_1
煤矿井下供排水系统的优化及改造发布时间：2023-03-06T01:24:03.270Z 来源：《中国科技信息》2022年第10月19期作者：赵军[导读] 煤矿井下作业危险性高，井下资源分配不合理可能导致安全事故，如井下供排水系统安全事故，安全永远是第一生产力，节约资源是当今的生活理念赵军国家能源神东煤炭集团锦界煤矿陕西省榆林市 719319摘要：煤矿井下作业危险性高，井下资源分配不合理可能导致安全事故，如井下供排水系统安全事故，安全永远是第一生产力，节约资源是当今的生活理念。
因此，安全及资源问题是煤矿企业关注的重点。
企业应优化改造井下供排水系统，解决存在的问题，确保其运行可靠，提高生产安全性，减少资源浪费。
关键词：煤矿；供排水；优化；改造煤矿井下供排水系统主要是为了保障煤矿供排水，解决煤矿井下开采水资源短缺带来的安全生产和消防设施等问题，该系统在煤矿安全生产中发挥着重要作用。
然而，在许多煤矿井下供排水工作中，由于种种原因的约束，供排水系统未能达到提高安全生产效率的作用，严重影响了矿井的正常生产，危及作业工人生命安全。
基于此，本文重点分析了煤矿井下供排水系统的优化及改造。
一、当前煤矿井下供排水系统现状1、供水系统现状。
我国煤矿改造采用的方法主要有三种，即平酮开采、立井开采、斜井开采。
这三种方法在我国煤矿领域占有重要地位，基本上是以主巷道水平为主呈多级分布，能在一定程度上避免水压过高引起的水管爆裂，然而，这三种方法也有相应的缺点。
在具体实际操作中，很可能造成采区分水压不均问题，这一问题较棘手。
此外，目前煤矿井下供排水系统中的中央减压处理水泵需人工监管，且需实时严格把控，这也会造成人力压力增加。
同时，相关设备消耗问题也值得探讨。
系统现有设备及处理水泵对水资源利用率低，会在一定程度上浪费水资源，造成严重的水资源消耗。
2、排水系统现状。
目前，煤矿井下排水系统由多种设备组成，包括离心式水泵、过滤网、调节闸阀等。
煤矿井下供排水系统的优化及改造
煤矿井下供排水系统的优化及改造发布时间：2023-02-22T05:10:59.871Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷17期作者：何旭东1孙博2[导读] 供排水系统能保证煤矿井下供排水畅通何旭东1孙博2呼伦贝尔市大雁勘测规划设计有限责任公司内蒙古呼伦贝尔市 021000 1 大雁矿业集团有限责任公司运销分公司内蒙古呼伦贝尔市021122 2摘要：供排水系统能保证煤矿井下供排水畅通，解决开采作业水资源短缺带来的消防设施和生产安全问题。
基于此，本文详细分析了煤矿井下供排水系统的优化及改造。
关键词：煤矿井下；供排水系统；优化；改造煤矿井下作业危险高，井下资源分配不合理会导致安全事故，企业应优化和改造井下供排水系统，解决存在的问题，确保其运行可靠性，提高生产安全性，减少资源浪费。
一、煤矿井下供排水系统概述1.供水系统。
在现有矿井开采方案中，有三种方式：平硐、立井、斜井开采。
无论以何种方式开拓，均以主巷道水平为主呈多级分布。
此外，即使在同一煤层，储煤位置也可能不同，所以各采区存在不同标高差，同时因水的静压作用，致使当地面向井下供水时，导致供水不足或水压过高。
目前，各矿区普遍处理方法为保证标高相对较高采区供水充足，不造成设备高温运作、巷道飘尘污染严重，同时为避免标高低的采区供水水压过高造成的爆管事故，在主巷道设置中央减压处理水泵，将水压降低后再往标高较低采区运送。
这种方法确实在一定程度上解决了各采区分水压不均问题，但仍存在一些弊端。
①中央减压处理泵需人工严格监管，工人劳动强度大，对人力资源有一定要求。
②中央减压处理水泵和运输管道设备的维护、修理将消耗大笔经费支出，对企业经济效益产生很大影响。
此外，中央减压处理水泵在运行中消耗电能大，占总资源支出的很大比重。
2.排水系统。
开发生产后的工业用水先流入沉淀池，经沉淀处理后达到排放标准，然后通过排水系统排至地面。
根据不同水文地质，矿井涌水量不同，排水系统必须能在20h内排完矿井最大涌水期的一天水量，备用排水泵运行效率也应至少为主泵的75%。
探讨矿井排水控制系统的优化
探讨矿井排水控制系统的优化发布时间：2021-12-09T05:24:23.324Z 来源：《防护工程》2021年25期作者：陈小清[导读] 随着煤炭开采技术的不断进步，现代煤矿的开采深度越来越大，在开采过程中发生涌水、透水事故的概率不断的上升，严重威胁着煤矿井下的安全生产。
贵州盘江精煤股份有限公司金佳矿 553536摘要：随着煤炭开采技术的不断进步，现代煤矿的开采深度越来越大，在开采过程中发生涌水、透水事故的概率不断的上升，严重威胁着煤矿井下的安全生产。
目前常用的PID控制或者模糊PID控制存在着对模型依赖性高、参数调整速度慢等缺陷，导致抗干扰性差、反应速度滞后，已经无法适应井下排水系统更高的控制要求。
因此本文在现有控制系统的基础上提出了基于模糊设定值加权IMC-PID算法的矿井排水控制系统，该控制系统能够将控制参数由3组降低到1组，降低了对模型和参数调整的依赖性，能够快速的根据系统误差变化情况调整固定权值的系数，从而快速获得可靠的动态响应，满足煤矿安全生产对井下排水系统安全性和可靠性、灵活性、快速性的要求。
关键词：煤矿；排水控制系统；加权IMC-PID算法通过对现有排水控制系统控制缺点的分析，提出了一种基于模糊设定值加权的IMC-PID控制方案，对其控制原理及IMC-PID控制器的设计进行了分析，利用Matlab仿真分析软件对不同控制方案下的调节控制特性进行了分析。
该控制系统与传统控制系统相比，优化了排水控制流程，具有控制调节时间短、控制精度高、稳态误差小、超调量小的优点，抗干扰能力更高，极大地提高了该控制系统调节的可靠性和稳定性，有效解决了采用PID控制或者模糊PID控制的传统煤矿井下排水控制系统在控制过程中存在所需监测的数据参数多、计算过程繁琐、对井下多变的水位工况条件适应性差等问题。
1模糊设定值加权IMC-PID的煤矿排水系统基于模糊设定值加权IMC-PID算法的矿井排水控制系统的控制结构如图1所示，图中P表示比例函数，I表示积分函数，D表示微分函数，X表示信号数据变化率，f表示检测误差修正值，w表示数据调整常数，取0.5，b表示动态调整比例。
矿井排水系统的工作原理及技术优化
矿井排水系统的工作原理及技术优化摘要：矿井排水系统的主要任务是防止地下水淹没矿井造成人员、设备损失;排放矿井涌水至地表，保障矿井正常生产。
本文根据作者多年工作经验，对矿井排水系统的工作原理及技术优化进行了详细的阐述和分析，供大家参考和借鉴。
关键词：矿井排水系统；工作原理；技术优化1引言智能化强排水系统排水可将事后救灾转变为事先预防该排水系统始终运行在非事故状态将事故发生节点前移确保了人身生命财产的安全。
在煤矿的开挖过程中，经常会出现一些意想不到的事情，如出现不同来源的水或快或慢，或多或少的流入正在施工的矿井中，进而威胁的矿井掘进施工安全。
突发时轻则影响生产，重则导致重大生产安全事故，有些甚至可能会引发涌水突泥或者矿井坍塌等危害，更有甚者可能会造成人员的损伤和死亡。
而在我国的矿井之中，只有很少一部分是干燥的，因此在煤矿开采过程中，为了保证安全生产排水是必不可少的，必须从矿井排水这一突破口入手，安装排水控制系统，保证矿井施工安全。
2矿井矿水来源2.1矿水来源（1）矿水涌入矿井的水统称为矿水,分为自然涌水和开采工程涌水。
（2）自然水自然存在的地面水和地下水,地面水包括江、河、湖以及季节性雨水、融雪等,地下水包括含水层水、断层水和老空水。
（3）开采工程涌水是与采掘方法或工艺有关的涌水,如矿井充填废水,水力采煤的动力废水等。
2.2矿井涌水量矿井涌水量:主要是一定时间内涌入矿井内的总的水量称为矿井涌水量；最大涌水量:通常在雨季和融雪期出现涌水高峰，在此期间的涌水量称为最大涌水量。
正常涌水量:除最大涌水期外其他时期的涌水量变化不大,一年内持续时间较长,此期间的涌水量称为正常涌水量。
3矿井排水系统3.1直接(集中)排水系统直接(集中)排水系统具有系统操作方便、开拓量小、管路安装方便快捷、施工投入成本小、便于管理等特点，上下水平排水设备之间互不影响。
3.2分段排水系统上水平排水设备故障停机后，两个水平均存在被水淹没的可能。