目前,没有进行泵房自动化系统改造的煤矿水泵房使用的仍然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。
根据现场涌水量的不同,工人还要判断同时投入几台水泵工作,以便于既能及时排出积水,又能使泵站合理使用,避免过度频繁的起停。
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。
煤矿泵房自动化控制系统采用“PLC主站+显示屏+操作按钮箱”模式架构,实现“地面主控、井下辅控”控制模式。系统采用自动、检修、手动、远程四种控制模式。
自动方式:由PLC控制箱自行完成水泵的启动、停止过程。根据液位变化,运行或停止设定的水泵数量。无需人工干预。
检修方式:由人工操作按钮、旋钮进行控制所有设备,解除互锁关系,一般是在PLC故障时使用此方式。
手动方式:由人工选择开启某台泵时,按下一键启动;当选择停止某台泵时,按下一键停止键。由PLC控制箱自动完成开泵、停泵过程。
远程方式:在地面由上位机远程进行启停。
1、由于采用了光纤环网通讯技术取代了原来的总线传输技术使得数据传输更加快捷、可靠。
2、对于多级提升的矿井排水系统可以通过安装多级自动化排水设备做到由地面调度中心根据各级泵房水仓容量及液位统筹调度,实现高效、经济地运行。同时在发生透水事故时可以做到统一动作、统一指挥。
3、本系统遵循矿井综合监控系统标准子系统接口规范使得该系统可以非常容易地并入矿井综合监控系统中,与其它子系统实现数据的共享。
4、水泵前轴预装温度、振动一体化传感器,即保证的测试精度,同时又为设备维护创造了方便的条件。
5、与其它系统的接口:本系统除地面监控中心的数据接口外还提供了丰富的与电力等系统的接口,例如与高压开关柜及软启动柜之间的开关量报警接口、可以输入0-100V及0-5A的模拟量输入接口。还提供了可以接入RS485通讯口的智能接口,该接口可以接入高压电机液阻启动器或低压电抗启动器,以实现对电机启动的更加全面的监视。
6、对所有报警信息分为一般性预警及报警两种等级。
一般性预警指的是非致命性故障或不致影响系统运行的报警,例如系统检测的参数与正常运行的标准值有偏差,但还没有达到报警的阀值时系统会发出一般性预警。报警信息指的是系统检测到已经影响系统正常运行的故障信息。