矿井主排水系统全自动运行模式关键问题的研究与应用

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井下主排水自动化控制系统的研究与应用

井下主排水自动化控制系统的研究与应用
王红强’ 陈达’ 河南煤化鹤煤集团机电管理部河南鹤壁４５８０３０
【摘要】主要介绍了井下主排水系统自动化控制装置的研究与应用，阐述了该项目总体方案及功能等；解决了鹤煤公司人工操作水泵存在的种
２．１以可编程控制器（ＰＬＣ）为核心，主要由信号测取装置和传感量、开停等运行工况及各阀门的开合监测，同时配备以太网接口模块，
（变送）器、上位机、通讯装置及其他设备组成，达到避峰就谷的目
以图形界面显示工作状态，动态监控水泵及附属设备的运行状况，实时延长设备使用寿命。显示水位、压力、电流等参数，同时具有超限报警、故障画面自动弹出、
故障点自动闪烁功能。且画面丰富，直观生动。２．３采用模块化设计方案，各部分相对独立，并留有备用通道，便于参考文献［１】廖常初．ＰＬＣ鳊程及应用．第５版．机械工业出版社，２００８．扩展。［２】杜工会．煤矿主排水系统的能耗分析和节能措施．矿山机２．４采用先进的计算机网络技术，实现全矿数据共享，实现遥测和械，２００４．遥控功能。作者简介２．５采用多种抗干扰措施，使系统抗干扰能力强、可靠性高、监测准王红强（１９８３－），男，工程师，河南南阳人，２００７年毕业于中确。国矿业大学，现在河南煤化鹤煤集团机电管理部从事机电管理工作。２．６流量监测措施独特、新颖，可靠性好，精度高。２．７选用可靠性好、精度高的传感（变送）器。２．８软件设计安全性高。２．９与现有的主排水系统兼容。２．１０操作简单、维护方便。

矿山井下排水系统自动化控制分析

矿山井下排水系统自动化控制分析随着矿山深度的不断加深，井下水文地质条件越来越复杂，井下排水也变得越来越困难和危险。

为了保证井下工人的安全和生产的稳定性，矿山井下排水系统必须实现自动化控制。

本文将对矿山井下排水系统自动化控制进行分析，探讨自动化控制的必要性、控制策略和具体实现方式。

一、自动化控制的必要性1. 提高安全性能自动化控制可以减少人工操作，降低操作人员的事故风险，提高井下工作的安全性能。

对于井下人员进行排水检测和掌握水位变化情况，可以从井下人员中分离出来，从而避免了井下作业的风险。

2. 提高排水效率自动化控制可以根据排水系统的实际情况，进行智能控制，以达到最优的排水效果。

从而提高了排水效率，降低了人力和物力的消耗，提高了资源的利用效率。

3. 实现远程监控自动化控制可以实现远程监控，即实现井下排水系统远程控制和数据传输。

通过自动采集、处理、分析和传递排水数据，可以实现远程实时监控，并在出现问题时迅速响应，避免出现意外情况。

二、控制策略1.水位自动泵送控制水位控制是井下排水系统最常用的自动化控制策略。

通过在井下各个测点安装水位传感器，将每个测点的水位数据传输到控制中心。

控制中心可以根据监测数据，自动控制泵站的开关状态，实现自动泵送控制。

2.快速响应控制快速响应控制是指对系统中出现的紧急情况进行快速响应，保证井下工人的安全。

该控制策略通常通过人工与自动两种方式相结合，如通过红灯、警报等手段实现自动化控制。

3. 合理配合控制合理配合控制是指在井下排水系统的运行中，根据实际情况进行调整，调整井下设备的运行状态，以满足矿井水情的实际需要。

该控制策略通常需要在井下排水系统中设置一个智能控制系统，可以根据各个设备的状态，自动调整其运行状态。

三、具体实现方式2. 远程监测系统远程监测系统是指对井下排水系统的运行进行远程监视和控制，可以实现远端数据采集、参数处理和数据传输等功能。

该系统通常是由计算机控制中心在地面上运行，通过实时传输数据，并将它们显示在监视屏幕上。

煤矿井下排水系统的自动化分析

煤矿井下排水系统的自动化分析随着科技的迅猛发展，煤矿井下排水系统的自动化也逐渐成为了一个研究热点。

煤矿是我国重要的能源产业，而井下排水系统是煤矿生产中不可或缺的一环。

传统的排水系统往往需要大量的人力和物力投入，而且在井下工作环境复杂，人员安全受到极大的挑战。

煤矿井下排水系统的自动化成为了当务之急。

本文将对煤矿井下排水系统的自动化进行深入分析，并探讨其发展前景和面临的挑战。

一、煤矿井下排水系统的现状目前，我国煤矿井下排水系统普遍存在着以下问题：一是传统的排水设备性能较差，无法满足煤矿生产的需要；二是人工操作排水设备存在较大的安全隐患，严重制约了矿井的生产效率；三是井下排水系统缺乏实时监控和数据采集手段，难以及时发现和解决问题。

这些问题严重影响了煤矿的安全生产和经济效益，亟待解决。

为了解决上述问题，煤矿井下排水系统的自动化技术得到了广泛的关注和研究。

目前，国内外学者在该领域取得了一系列的研究成果。

主要包括以下几个方面的内容：一是自动化排水设备的研发，如智能排水泵、排水阀门等；二是智能井下监测系统的研发，包括传感器、数据采集装置等；三是排水系统的自动控制技术，如远程监测、智能控制等；四是排水系统的智能化管理软件的开发。

这些技术的引入，使得煤矿井下排水系统的自动化水平明显提高。

传统的排水设备逐渐被智能设备所取代，大大提高了排水设备的性能和可靠性；智能监测系统能够实时采集井下的排水情况，为后续的数据分析和处理提供了有力的支持；自动控制技术使得排水系统能够实现远程监控和智能化控制，提升了煤矿的生产效率和安全水平；智能化管理软件则能够对排水系统进行全面的管理和优化，为煤矿的生产提供了强有力的保障。

煤矿井下排水系统的自动化发展前景广阔。

随着智能化技术的不断进步，煤矿井下排水系统的自动化水平将会不断提升，实现更加智能化、高效化的管理和控制。

自动化排水系统的广泛应用将大大提高煤矿的生产效率，降低生产成本，为企业实现可持续发展提供了有力的支持。

煤矿矿井排水技术的创新与应用

煤矿矿井排水技术的创新与应用煤矿矿井排水技术是煤矿生产中至关重要的环节之一，它直接关系着矿井的安全生产和运行效率。

随着科技的不断进步和矿井技术的不断改进，煤矿矿井排水技术也在不断创新和应用中发展。

本文将探讨煤矿矿井排水技术的创新与应用。

一、传统矿井排水技术的问题传统矿井排水技术主要采用人工或机械排水的方式，存在以下几个问题：首先，传统矿井排水方式存在人工操作繁琐、工作量大、耗费人力物力的问题。

人工排水需要大量劳动力投入，效率低下，且存在人为疏漏和错误的可能性。

其次，机械排水需要投入大量设备和人力进行运维和维修，成本高且维护困难。

而且机械设备排水往往只能解决表层水的排放问题，对于深层矿井的积水无法有效处理。

再次，由于矿井地质环境的复杂性，传统排水技术的适用范围受限，不能满足不同矿区、不同地质条件下的排水需求。

这导致了一些特殊地质条件下的矿井排水难题无法得到解决。

二、创新技术的引入针对传统矿井排水技术存在的问题，研究人员不断进行创新与探索，引入新技术来改善矿井排水状况。

以下介绍几种创新技术的应用情况。

1. 矿井自动排水系统矿井自动排水系统是结合传感器、自动控制和远程监控等技术，实现地下矿井的自动排水管理。

该系统能够根据矿井内的水位、流量等参数，自动控制排水设备的启停和运行状态，大大提高了排水效率和安全性。

同时，通过远程监控，矿山管理者可以实时了解矿井排水情况，及时采取措施处理异常情况。

2. 井下打捞泵技术井下打捞泵技术是一种将排水泵设在矿井井下进行排水的新型技术。

它可以解决传统排水方式无法处理的深层积水问题。

通过将排水泵设在井下，利用重力将井底水抽入井下泵站，再由地面的抽水机泵出。

这种技术不仅排水效率高、能耗低，还能减少对地表水资源的消耗。

3. 沉降式装置沉降式装置是一种利用沉降作用将水与煤尘分离的技术。

通过设立沉降池或装置，使水在池中停留一段时间，利用重力沉降的原理将煤尘从水中分离出来，从而实现煤矿排水和污水处理的目的。

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。

煤矿排水自动化系统的研究与应用-论文

联合会年会特邀报告，２００１，厦门．
（１）全自动模式：根据设定水位、设定的峰段、谷段等各种条件，自动判断水泵开启的时间和数量，不需要人工参与。（２）半自动模式操作员通过上位机操作界面选择开启的水泵以及抽
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｎｅｄｒａｉｎａｇｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｍａｉｎｌｙｕｓｅｓｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＰＬＣ）ａｎｄｕｐｐｅｒｕｎｉｔｓｔａｔｅｉｍａｇｅｓ
中图分类号
ＴＤ７４４
ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｏａｌＭｉｎｅＤｒａｉｎａｇｅＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ
ＣａｏＦｅｎｇ，ＳｕｎＬｉａｎｇ，ＨａｎＨｕａ — ｌｉ
作。按照水泵操作流程，开泵时，先抽真空，真空度
３系统控制总则
本排水自动化系统以水仓水位作为水泵起停的基本条件，在此条件满足的前提下，再根据均匀磨损
的原则、电价避峰填谷的原则实现水泵的起停。如１图所示，设置四个水位限值：Ｈｌ、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４，当水位处于不同的位置时，执行相应的处理方式。
ＨＨＨＨ２３４
达到开泵要求后，开启电机，排水压力达到开闸阀要求后，开启电动闸阀，电动闸阀开到位后停止抽真

矿山井下排水自动化系统研究及应用

完善的功能是自动化水平的体现，从系统的控制功能上来说，
至少应具备以下几个主要功能：３．１数据自动采集与检测
【关键词ＪＰＬＣ；井下排水；自动控制
１系统介绍矿山井下排水设备是矿山的重要设备，是井下安全生产的重要环节之一，实现井下泵房的远程控制与监测，是建设数字化矿山的重要组成部分。目前，在矿井泵房的排水系统设计中一般由多台离心
系统控制具有自动、手动和检修３种工作方式。自动时，由ＰＬＣ检测水位、压力及有关信号，自动完成各泵组运行，不需人工参与；
手动工作方式时，由工作人员选择某台或几台泵组投入，ＰＬＣ提示操作人员完成己选泵组的启停和监控工作；检修方式为故障检修及试车时使用，当某台水泵发生故障时，该泵组将自动退出运行，并发出声光报警，设备检修时，现场操作箱和组态画面均有检修按钮，可防止其他人员误操作，以保证系统安全可靠。３．３结合 “ 尖、峰、平、谷 ”的自动控制井下排水负荷容量一般比较大，用电量占整个矿上用电的１５％一５０％，因此结合不同的用电费率段，以节省开支是很有必要的，调度水泵在用电的 “ 谷段 ”和 “ 平段”时间段工作，尽量避免在 “ 峰段 ”和 “ 尖段 ”启动。这样就需调度各水泵在用电的 “ 谷段 ”和 “ 平
运行
２系统构成自动控制系统由现场设备层、现场控制层和集中控制层组成。
２．１现场设备层现场设备层主要包含传感器和执行器，其中必须检测的量包含

矿山井下排水系统自动化控制分析

矿山井下排水系统自动化控制分析随着现代科技的不断发展，矿山井下排水系统的自动化控制技术也得到了长足的进步与发展。

自动化控制技术的应用，不仅提高了矿山排水系统的运行效率，降低了运行成本，还提高了安全性和可靠性。

本文将分析矿山井下排水系统自动化控制的现状、发展趋势以及存在的问题，并就其发展方向提出建议。

矿山井下排水系统的自动化控制，目前主要体现在以下几个方面。

1.传感器技术的应用。

矿山井下排水系统中需要大量传感器来采集井下水位、水压、水质等数据，将这些数据传输至自动化控制系统，用以实时监测井下水情况，做出相应的控制决策。

2.自动化控制系统的建设。

目前，矿山排水系统采用的自动化控制系统主要包括PLC控制系统和SCADA系统。

PLC控制系统主要负责对排水设备的启停、频率控制等操作；SCADA系统主要负责数据的采集、监测与控制。

3.智能控制技术的应用。

随着人工智能和大数据技术的发展，矿山井下排水系统的智能控制技术也得到了广泛应用。

通过对历史数据的分析和学习，智能控制系统能够根据当前的工况做出更科学、更合理的控制决策，提高排水系统的运行效率。

2.网络化管理的实现。

未来的矿山排水系统将更加注重网络化管理，通过互联网技术实现远程监控和管理。

矿山排水系统的数据将能够实现实时传输，管理人员可以通过互联网远程监控矿山的排水情况，及时做出相应的调整和控制。

3.设备智能化。

未来的排水设备将更加智能化，能够自动识别和检测设备的运行情况，并实现自主的故障诊断和排除，降低了人工干预的频率，提高了设备的可靠性与稳定性。

三、矿山井下排水系统自动化控制存在的问题与建议1.系统集成问题。

目前，矿山排水系统的自动化控制技术在应用中存在一些系统集成的问题，主要表现在不同设备之间的协同性不足，导致了控制系统的运行效率不高。

2.安全性问题。

矿山排水系统的自动化控制技术在安全性方面仍有不足，一旦控制系统出现故障或被恶意攻击，将会对矿山排水系统的运行安全带来重大威胁。

矿山排水系统自动化研究与应用

ｂ）充分满足现场运行、检修要求，确保整个系统运行可靠、故障率低、维护方便、修改灵活；Ｃ）系统具有灵活、可靠的控制功能，简单实用，易于掌握；ｄ）系统具有自诊断及故障信息存储功能；ｅ）能够实现水泵的自动、手动、远程的分别控制；ｆ）系统结构合理，便于扩展。１．２用户要求控制系统由地面控制台、井下控制分站组成，控制器选用西门子￥７３００ＰＬＣ，实现就地控制、地面远程和检修模式三种控制模式，远程控制可以分为联锁控制、集中控制和单机控制等多种控制模式，可以供操作者根据现场实际情况灵活选用，确保在系统正常运行时操作灵活、易于维护，在系统出现故障或通讯中断时本地可以就地控制确保水泵设备的正常运行，提高系统的稳定性。实现水泵的自动控制和无人职守。控制设备或传感器的选型满足煤矿安全生产的有关规定。充分满足现场运行、检修要求。保证整个系统运行可靠、故障率低、维护方便、修改灵活。系统具有灵活、可靠的控制功能，简单实用，易于掌握，人机界面友好。系统具有自诊断功能，并具有语音、图象以及报警功能。系统具有实时数据采集、处理及显示功能。
（山东能源新矿集团赵官能源有限责任公司，山东德州２５１１１３）
摘பைடு நூலகம்
要：矿山排水自动化系统集成了工业控制技术、微计算机技术和通信技术，能够自动监测运行参数，并将数据传
送到地面监控室，实现井下排水设备的遥测、遥视、遥控，提高整个矿井安全系数和现代化管理水平。

矿井主排水系统全自动运行模式关键问题研究与应用

矿井主排水系统全自动运行模式关键问题的研究与应用【摘要】随着科学技术的飞速发展，矿井排水系统实现无人值守和地面远程监控是必然趋势。

本文就矿井排水系统全自动运行模式实现过程中的几个关键问题进行研究分析，并提出了具体的解决方案。

【关键词】排水系统；自动轮询；避峰就谷0 引言目前，在矿井泵房的主排水系统设计中，一般设置多台多级离心水泵，一组工作、一组备用，并设置了用于轮换检修的水泵。

系统普遍采用人工操作方式，操作过程繁琐、劳动强度大、人为因素多、启泵时间长、自动化程度低，不容易实现避峰就谷的控制方式，已不能适应现代化矿井管理的要求，因此，主排水系统实现自动化控制是非常重要的。

国家安全生产监督管理总局2009年12月1日实施的《煤矿防治水规定》第118条规定：受水威胁严重的矿井，应当实现井下泵房无人值守和地面远程监控。

平煤股份八矿二水平正常涌水量为310m3/h，最大涌水量为1275m3/h；泵房最大排水能力为1804m3/h；水仓总容量为6200m3，大仓3200m3，小仓3000m3。

二水平中央泵房共有5台水泵，其中工作泵2台，备用泵2台，检修泵1台。

排水管路4趟，具有工作水管和备用水管，供配电能力能同时开动工作水泵和备用水泵。

现场设计全部符合《煤矿安全规程》要求。

按照国家安监局的规定，现场设计安装了五台泵，分别为两台主用泵，两台备用泵，一台检修泵，每台泵使用软启动拖动，并且为了防止供电系统跳闸对排水的影响，五台拖动电机共用三个供电回路。

1 系统设计根据涌水量、现场硬件设施及排水要求，设计排水集控系统。

系统以西门子plc300为核心，现场安装布置各种传感器，对电机和水泵的运行参数及保护参数进行实时的监测和传送，这些参数包括：电机温度、泵体温度、机体振动、实时流量、水位、真空度、电压、电流、水泵出水口压力、各种闸阀、电磁阀的位置信号、过转矩信号等。

设备层包括各种阀门、传感器，阀门有电磁阀、射流阀；传感器包括超声水位计、管路静压传感器、电机温度传感器等。

煤矿井下主排水泵自动控制系统的应用与研究

煤矿井下主排水泵自动控制系统的应用与研究
赵利起
（山西省晋城媒业集团，山西晋城０８０４０６）
摘要：煤矿井下主排水泵自动控制系统是通过自动检测水仓水位及相关参数，能够自动控制水泵适时启动、
现了水位的自动监测。
系统的基本特点如下：① 选用先进的ＰＣ控制Ｌ器，并配以以太网通讯模块，实时性好，数据处理速
度快；② 能够通过检测水仓水位和其他工况设置，自动控制水泵轮换工作与适时启动备用泵，使各水泵及其管路的使用率分布均匀，减少了故障率；③具有多
２３系统的基本特点．
（）通过自动检测水仓水位及相关参数，达到１了自动控制水泵适时启动、合理调度轮换工作、及时
报警的目的。
（）采用超声波水位仪和投人式水位传感器两２
套设备同时工作、互为参考，编制逻辑选择程序，避免水位传感器故障造成的严重后果，并实时报警，实
上位机
泵适时启动、停止，合理调度轮换工作，实现了水泵的自动控制。
２系统组成
２１系统网络结构图．
高压开关
工业以太网Ｔ／ＣＰＩＰ
主排水泵自动控制系统网络结构图见图１。

矿井主排水自动控制系统研究与应用

矿井主排水自动控制系统研究与应用摘要：自动化排水集控系统采用高性能西门子S7系列PLC控制器，根据排水控制的要求、水仓水位、供电峰谷区段时间、矿井涌水量和煤矿用电负荷情况，控制在用电低峰和一天中电价最低时开启水泵，用电高峰和电价高时停止水泵运行，以达到避峰填谷及节能的目的。

关键词：PLC 排水系统自动控制1、引言井下排水系统是煤矿生产中四大系统之一，担负着井下积水排除的重要任务。

如果不能及时地将这些积水排送到井上，井下的生产就可能受到阻碍，井下的安全就会得不到保障，严重者会造成重大事故。

给人民的生命、国家的财产都带来了极大的威胁。

因此，井下排水就显得尤为重要。

2、矿井排水系统的组成部分井下排水系统一般采用离心式水泵，一些小型煤矿或浅水井临时排水系统也采用潜水泵。

离心式水泵排水系统主要由离心式水泵、电动机、起动设备、仪表、管路及管路附件等组成。

3、控制系统总体结构系统采用现场层（远程IO），控制层（PLC）和管理层（工业计算机）组成的三级控制系统来实现排水系统的自动控制。

工业计算机利用友好人机界面实现人机对话和远程监控功能，PLC作为控制器完成逻辑处理和控制任务，远程IO 实现现场数据的采集和上传。

4、基于PLC的矿井主排水控制系统设计系统由PLC（可编程逻辑控制器）、触摸屏、检测部分（模拟量和开关量采集）和执行部分等组成。

5、PLC的软件设计西门子的S7-300系列PLC所用的编程语言是西门子开发的STEP7，这是一种可运行于通用微机中，在WINDOWS环境下进行编程的语言。

将它通过计算机的串行口和一根PC/MPI转接电缆与PLC的MPI口相连，即可进行相互间的通信。

通过STEP7编程软件，不仅可以非常方便地使用梯形图和语句表等形式进行离线编程，经过编译后通过转接电缆直接送入PLC的内存中执行，而且在调试运行时，还可以在线监视程序中各个输入输出或状态点的通断状况，甚至可以在线修改程序中变量的值，给调试工作也带来极大的方便。

自动排水系统在矿井的应用与研究

自动排水系统在矿井的应用与研究摘要：在煤矿企业中，井下排水系统是最重要的生产系统之一，担负着排除煤炭生产过程中产生的各种积水的重任，排水系统运行正常与否直接关系到矿井能否正常安全生产。

排水系统不仅需要能够及时排出正常涌水期的矿井水，而且还要具备排出涌水高峰期时大量矿井水的能力，同时在透水事故发生时应有一定的应急能力。

随着我国煤炭行业自动化水平的发展，监测监控的全面覆盖。

煤矿工业环网已初步形成，结合现代工业技术和控制理论，应用模糊控制方法，采用可编程控制器进行实时监控，根据水仓水位变化信息实现自动排水。

关键词：矿井、排水、自动化煤炭是我国最主要的能源之一，我国绝大部分的煤矿都被深深的埋在百米甚至上千米的地下，在对其开采的过程中矿难事故时有发生，其中透水事故就是其中之一。

煤炭开采往往伴随着矿井涌水，一旦涌水不能及时排除，就会影响煤炭的正常开采，如果水量过大的话还会有淹没矿井的危险，甚至会危及井下作业人员的生命安全。

矿井井下水泵房担负着排除煤矿积水的重任，传统的人工操作排水系统的排水方式可靠性差，排水效率低，始终存在安全隐患。

随着信息化技术的发展与应用，部分煤矿已摈弃了落后的手工操作方式，以较为先进的自动控制方式来进行排除积水。

但是大部分自动化程度仍相对较低，还有很大的完善空间。

目前，煤矿行业飞速发展，研发更加先进的自动化排水系统显得尤为重要。

一、煤矿排水系统的结构煤矿井下的排水任务都是由水泵来完成的，绝大部分的煤矿都采用离心泵进行排水，也有少数小型煤矿或者是煤层较浅的临时排水系统选用潜水泵。

1、离心式水泵。

煤矿排水设备不止是一种，根据我国大部分煤矿实际泵房情况，常采用多级耐磨离心泵和防爆电机组合的水泵机组。

离心泵是靠电动机带动起叶片高速旋转，将所抽液体拥有较高速度以顺着排水管路排出井下水仓。

离心泵在开启电动机带动其叶轮运动之前必须让吸水管和泵体内注满水，然后水在叶轮带动下做高速旋转，在离心力的作用下被甩出泵体，沿出水口流入管道。

矿井下中央水泵房自动化排水系统研究与应用

现阶段我国在矿井排水过程的所使用的人工手动排水系统操作过程繁琐、应急能力差、自动化程度低、排水能力小、管理复杂，为了可以最大程度的上的避免这些问题的影响，在矿井下设置中央水泵房的自动化排水系统。

自动化排水系统是利用传感器等设备全面掌握各部分信息，然后按照实际情况发出指令，实现矿井内的自动排水。

而且在工作人员可以在地面进行远程遥控，设置全自动化排水、半自动化排水、手动操作排水。

这三种模式，进而有效的避开用电高峰时段。

近年来，各大矿区在矿井中设计了中央水泵房的自动化排水系统，事实证明：这种自动化系统具有优越的性能，易于管理、排水能力大、操作简单、电耗低、自动化程度高、应急能力强，这些都是矿井下自动化排水系统的重要发展方向。

1 人工操作的排水系统所面临的问题1.1 操作难度大，对设备的控制度低人工开启或停止水泵等装置，不能准确的把握水位的位置。

例如，矿井下中央储水仓的水量过多，若不能及时开泵，就是导致电机等装置被水淹没；水位若是低于抽水管的高度时，不及时关泵的话，就会往排水系统中泵入大量的杂物和空气，会就导致了水泵、管道、电机等装置设备的使用寿命大大缩短[1]。

1.2 管理复杂，工作效率低由于整个矿井的用电量十分巨大，而人工操作系统的控制不能有效的避开矿井的用电高峰时段，这样就导致了各装置设备在电压不足的条件下进行运转，大大降低了装置的工作效率。

同时中央水泵房内部人员管理情况复杂，在对面一些突发状况不能及时处理，加大了控制风险。

这些问题严重阻碍了我国现代化矿产资源的开发和利用，所以，实现矿井下中央水泵房的排水系统自动化是十分必要的。

2 矿井下中央水泵房的排水系统自动化功能分析在矿井的整个排水过程中，中央水泵房必须要实现自动化执行命令、自动化控制、自动化检测这三大功能，从而实现控制水泵，将中央储水仓中的水排入地面。

具体来说，就是：（1）自动化检测功能，就是整个控制系统可以实时监测并及时上传各项机电设备、中央储水仓以及中央水泵房等等多方面的数据，汇总到中央控制台进行处理；（2）自动化控制功能，可以设置手动控制、半自动控制和自动控制三种模式，就是在系统收到实时监测的数据汇总之后，进行运算，然后对整个控制系统下发相应的指令；（3）自动化执行功能，就是排水系统收到中央控制台所发出的命令之后，根据指令的要和目标求完成相关的操作管理，例如实现水泵的自动化开启或者停止[2]。

煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统

煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统引言概述：煤矿排水是煤矿生产中一个重要的环节。

传统的煤矿排水方式存在着人力劳动强度大、效率低下、安全风险高等问题。

为了提高煤矿排水的效率和安全性，煤矿井下自动化排水系统应运而生。

本文将从五个方面详细介绍煤矿井下自动化排水系统的优势和应用。

一、自动化排水系统的优势1.1 提高排水效率煤矿井下自动化排水系统采用先进的传感器技术，能够实时监测井下水位和水质情况，通过自动控制设备进行排水操作，大大提高了排水效率。

系统能够根据实际情况自动调节排水设备的工作状态，确保排水过程的稳定性和高效性。

1.2 降低人力劳动强度传统的煤矿排水方式需要大量的人力投入，工人需要长时间在井下进行排水作业，劳动强度大且存在一定的安全风险。

而自动化排水系统可以实现远程监控和操作，减少了人工干预的需求，降低了人力劳动强度，提高了工作安全性。

1.3 提升工作安全性煤矿井下存在着一系列的安全风险，如井下水位突然上升、水质变差等情况。

自动化排水系统通过实时监测和报警功能，能够及时发现异常情况并采取相应的措施，保障了工作人员的安全。

系统还可以远程控制设备，避免了人工操作带来的潜在危险。

二、自动化排水系统的应用2.1 井下水位监测自动化排水系统通过安装水位传感器，实时监测井下水位的变化情况。

一旦水位超过设定阈值，系统会自动启动排水设备，保持水位在安全范围内。

这种应用可以有效避免因水位过高导致的井下作业中断和安全事故的发生。

2.2 水质监测与处理自动化排水系统还可以通过水质传感器实时监测井下水质情况，如PH值、浊度等指标。

系统可以根据监测结果自动进行水质处理，确保排水的质量符合相关标准。

这种应用可以减少因水质问题引起的设备损坏和生产事故。

2.3 故障自诊断与维护自动化排水系统还具备故障自诊断和维护功能。

系统可以通过传感器检测设备运行状态，一旦出现异常，系统会自动发出报警信号并提供故障诊断信息。

这种应用可以提高设备的可靠性和维护效率，减少因设备故障引起的生产停工和维修成本。

煤矿井下排水系统的自动化分析

煤矿井下排水系统的自动化分析【摘要】煤矿井下排水系统的自动化在煤矿安全生产中发挥着重要作用。

本文首先介绍了煤矿井下排水系统自动化的背景和研究意义，然后分析了当前煤矿井下排水系统存在的问题。

接着探讨了自动化技术在煤矿井下排水系统中的应用，包括自动监测、控制和报警等方面。

还介绍了煤矿井下排水系统的自动化管理模式和优势。

展望了煤矿井下排水系统自动化的未来发展趋势，并进行了总结。

通过本文的分析，可以为煤矿井下排水系统的自动化提供参考，促进煤矿安全生产水平的提升。

【关键词】煤矿、井下排水系统、自动化、技术应用、管理、优势、发展趋势、未来展望、总结。

1. 引言1.1 背景介绍煤矿作为我国主要的能源资源之一，是我国经济发展的重要支柱。

在煤矿开采的过程中，井下排水是一个非常重要的环节。

煤矿井下排水系统的建设和管理直接影响矿井生产的安全和稳定。

随着现代科技的发展，煤矿井下排水系统的自动化程度逐渐提高，为矿工提供了更加安全、高效的工作环境。

煤矿井下排水系统的自动化技术应用涉及到传感技术、自动控制技术、信息技术等多个领域，通过实时监测和控制可以实现对煤矿井下排水系统的全面管理。

自动化技术的应用不仅提高了煤矿井下排水系统的效率，还减少了人为因素对矿井安全的影响，为矿工的生命财产安全提供更好的保障。

本文将重点探讨煤矿井下排水系统的自动化分析，分析其现状、技术应用、管理、优势以及未来发展趋势，旨在为煤矿行业提供更科学、更有效的煤矿井下排水系统管理方案，推动煤矿井下排水系统向智能化、自动化方向发展。

1.2 研究意义在煤矿井下排水系统的自动化领域，研究意义重大。

随着煤矿开采深度不断增加，煤矿井下水患问题日益突出，传统的人工排水方式已经难以满足需求，而自动化技术的引入可以提高排水效率，降低排水成本，减少人力投入，降低安全风险，对解决煤矿井下水患问题具有重要的意义。

煤矿井下排水系统的自动化技术应用可以实现对井下排水系统状态的实时监测和控制，使管理者能够及时了解系统运行情况，做出相应调整，提高系统运行的稳定性和可靠性。

煤矿主排水系统全自动控制的应用

煤矿主排水系统全自动控制的应用发布时间：2022-09-07T08:57:02.419Z 来源：《科技新时代》2022年第4期作者：韦凤万鑫[导读] 煤矿主排水监控系统，可实现远程实时监测和控制。

我们可以实时监控水仓水位，达到设定值会有语音韦凤万鑫四川川煤华荣能源有限责任公司太平煤矿四川省攀枝花市西区617014摘要煤矿主排水监控系统，可实现远程实时监测和控制。

我们可以实时监控水仓水位，达到设定值会有语音报警，提醒工作人员远程开启水泵。

全自动控制的排水系统，根据节能减排和雨季排水的需要，设置全自动化控制水泵。

自动开启和关闭水泵，无需人为参与，真正实现全自动化控制。

关键词主排水泵；全自动控制；远程控制1.引言太平矿信息化系统于2012年3月份启动，2012年12月份验收成功并投入使用。

至目前已经正常不间断运行九年，设备设施已经老化，太平矿正在计划升级改造信息化设备软、硬件。

当前，信息化系统故障率高，维护信息化系统正常运行需要投入大量的人力物力。

2.系统基础我们信息化系统主要负责电网监测监控、环网监测、视频监测、主排水监测监控、架空人车监测监控、矿压监测、主通风监测监控、压风监测监控、水文监测、矿用广播监测监控、综合平台、大屏监测监控、井下地面有线无线通讯等系统。

为了减人提效，我们每班只有一个值守人员，需要监测监控所有的系统，只有一个值守人员，看守这么多的监测监控系统，手动控制主排水泵，会有人为的一些失误因素，我们需要升级为全自动控制。

3.组成全自动控制的主排水系统主要由：隔爆兼本安型可编程控制器、操作台、液位传感器、压力传感器、流量传感器、开停传感器、一体式闸阀、球阀、千兆环网光纤、交换机、上位机、主排水监控软件等组成。

4.主排水全自动控制应用理论（1）全自动控制流程①我们的应用目标是，为了节能减排，要求每天开泵时间控制在凌晨00:00-07:00排水到最低水位线,全天候模板要求水位达到高线要开启水泵排水至最低水位线。

矿井主排水泵自动化控制系统的研究与应用

矿井主排水泵自动化控制系统的研究与应用任永忠，刘哲，史好好（山东省岱庄生建煤矿，山东微山277606）摘要岱庄生建煤矿根据矿井的实际情况，对原来的主排水泵以人工管理为主的控制管理体系进行自动化改造，使设备实现自动运行和自我诊断，实现了全自动和远程开泵，大大降低了水害带来的威胁。

通过“一键式”开泵，也降低了水泵司机的劳动强度，杜绝了操作失误而带来的安全隐患，进一步提高了矿井排水的安全保障能力。

关键词主排水泵自动化控制研究与应用中图分类号TD63+6文献标识码B1国内相关产品与技术发展水平、现状煤矿井下主排水泵房传统的以人工管理为主的控制管理体系存在人力消耗大、单位人员费效比低、设备管理维护水平低、能源利用率不高、长期存在浪费等一系列问题。

为有效地克服这些缺陷，提高企业的综合管理水平，国家相关部门组织科研小组，在现代计算机网络技术、现场总线及数据库技术基础之上专门针对煤炭行业的特点开发出基于PLC和组态监控软件的矿井水泵自动化监控系统。

监控系统根据矿井的实际情况，在原来的设施基础上进行自动化改造，使设备实现自动运行和自我诊断。

在确保可靠性、安全性的基础上，采用可编程控制器，传感器、电动闸阀、工业控制计算机等主要设备，对井下主排水泵控制系统进行全新的改造。

2立项必要性项目开发人员通过考察和探讨，决定采用一种性能更为可靠的多节点光纤通讯产品———双环自愈光端机。

在多节点的网络中，每台光端机电接口挂一个RS －232或者RS－485/422设备，而双环的概念就是通过光端机上的2个独立光口串接成2个光纤环路，环路自诊自愈，当一个环路故障时自动切除，另一环路可即时替换，各从站故障、掉电、断纤时自动切除，故障恢复后自动投入，这就大大提高了监控系统通讯的可靠性能。

基于以太网、数字化矿山信息化矿井的井下泵房自动化监控系统，具有先进的设计理念，拥有流量、真空和电路等多重保护信号，并通过网络实现了系统的远程控制功能；同时，系统的自动运行方式使井下的排*收稿日期：2012－03－15作者简介：任永忠，男，工程师，1989年毕业于徐州煤炭学校，现任山东省岱庄生建煤矿机电监区生产监区长。

浅析煤矿井下主排水自动控制系统的应用

引言
随着我国煤炭开采工作的不断深入，地下水流入和蓄积问题变得越来越严重。目前，地下排水仍具有广泛的积水点，实现远距离井下排水自动控制是煤矿智能化建设的重要内容，而传统PLC控制监测系统控制简单、智能化不足，不便于进行数据处理和远距离操作控制，难以应对煤矿积水广泛的特点，并难以满足煤矿自动化和现代化的快速发展需求[1]。
球阀位置信号等。模块内部滤波电路可以有效地分离外部干扰信号。整个PLC控制器具有较高的控制性能，可以更好地满足对井下排水系统的有效控制，确保井下作业环境的安全。
2.3 主控功能设计整个井下控制器通过微机控制和计算机技术，实时监测和收集井下排水系统的数据并将其传输到中央控制单元。由主控制单元、数字输入模块、模拟输入模块、通讯单元、输出单元进行硬件组态。主控制器分析排水过程的数据参数，实现排水泵工艺过程控制，实现排水泵自动监控、自动切换、故障保护和事故预警。（1）排水系统工艺过程控制功能设计。水泵的工艺过程控制包括自动注水、闸阀控制、水位自动检测与控制、故障保护与报警。即根据水泵有无底阀采用不同的控制过程。对于有底阀水泵，在启动前，以排水管路中的压力水为水源向泵体内灌水。对于无底阀水泵，控制喷射泵或真空泵采用抽真空注水启动。主要实现水泵在启动前的真空度监测、旁路电动球阀控制、主回路电动闸阀控制、出水压力监测。实现在水泵启动过程中的水泵空转保护、电动阀与闸阀故障保护、水仓缺水保护与报警。（2）水泵合理调度功能设计。它可以自动检测水箱的水位及相关参数，实现自动泵控制，及时启动，自动旋转，远程监控和及时报警。对于单泵控制，相关的软件设计主要基于单泵的排水原理和工艺流程，实现了单泵的自动启停和运行过程的自动保护。控制多台泵需要各种优化的控制策略，包括水泵切换和管道切换等控制策略。实现水泵的自动运行。 2.4 控制系统监控界面的设计由于监控界面是整个排水控制系统的重要组成部分，因此我们使用MCSG工业控制组态软件来执行排水控制系统的监控界面设计。通过该界面，可以直观地显示井下水管，各种压力，每个开关的状态，每个阀门的启动和停止，并且与现有界面相比，新的显示界面中已添加了记录显示功能。整个排水控制系统的运行时间，设备的运行状态，错误的积累和其他信息都可以实时记录并可视化显示。另外，整个显示界面显示更加流畅，报警功能更加全面，操作员可以直接实时掌握整个排水系统的运行情况，并通过显示界面可以准确控制设备的运行状态，及时发现系统故障。

矿山井下排水系统自动化控制分析

矿山井下排水系统自动化控制分析随着矿山井下开采深度的逐渐加深，矿山井下水位的管理问题也日益突出，井下排水系统自动化控制具有很好的实用价值和广泛的推广应用前景。

该文将基于矿山井下排水系统的实际应用，探讨矿山井下排水系统自动化控制的应用和价值。

一、矿山井下排水系统的实际应用矿山井下排水系统是矿井运行过程中不可或缺的一部分，其主要目的是排除井下水，保证生产正常进行。

井下排水系统通常包括输水管道、水泵设备、自动控制设备和监测系统等组成部分。

矿山井下排水系统自动化控制可以优化系统运行，提高水位控制的准确性和自动化程度，提高了排水系统的工作效率和可靠性。

二、自动化控制系统的基本原理及关键技术矿山井下排水系统自动化控制的基本原理是通过建立数学模型对井下水源进行监测和分析，实现对输水管道流量、水泵启动、停止等运行状态及其对系统的影响进行实时控制。

其主要关键技术包括通信、信号处理、控制算法和作动机构等。

1、通信技术自动化控制系统的智能化和高效性需要设置大量的传感器和控制器，如何有效实现传感器和控制器之间的互联具有非常重要的意义。

常见的通信方式有Modbus、Profibus、CAN等多种，传感器和控制器之间的信息传输应该采用数字方式，以确保传输的准确性和可靠性。

2、信号处理技术信号处理是实现自动化控制系统的核心，其主要工作是对传感器捕捉到的数据进行处理和转换，以确保数据的可靠性和准确性。

信号处理技术主要包括信号采集、前置放大、滤波和数字转换等。

信号处理技术的设计和优化对自动化控制系统的工作效率和可靠性具有至关重要的作用。

3、控制算法技术控制算法技术是实现自动化控制系统的核心之一，其主要任务是根据设定的目标实时计算并控制输水管道的流量、水泵设备的启停等运行状态。

控制算法的优化和设计是保证自动化控制系统精准高效运行的重要保证。

4、作动机构技术作动机构是实现自动控制系统控制命令的具体执行者，其主要工作是根据控制算法所得出的控制信号，实现对输水管道流量、水泵启动、停止等控制命令的执行。