煤矿井下排水系统自动化的研究

发布时间：2020-02-11 04:16

【摘要】：一直以来，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几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。有一些煤矿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相对较低，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。 本文综合当前排水系统所存在的不足之处，并结合我国煤矿生产现状，研究一种适用于煤矿井下的自动排水系统。首先根据某矿井排水实际情况对排水设备进行了选型设计，然后进行了自动控制和监控方面的设计。本套系统选用西门子的S7-300系列的PLC对自动排水系统进行控制，文中给出了手动、半自动、全自动三种操作方式供选择，，建立了自动排水系统的数学模型。还提出了为了防止排水设备因长期不使用而导致的受潮或其它故障发生，采取轮换使用水泵和排水管路的方法。又根据“避峰填谷”的节能原则，依据不同的用电情况和水位来判断开启水泵的台数和开启以及停止时间。要建立高效、可靠的自动化排水系统就要有相应的监控系统辅助其工作，本文上位机采用组态王软件来完成人机交互界面的设计，它把PLC实时监控整个排水系统相关状态和数据用图形化的方式显示出来传递给操作人员，同时记忆相应数据形成历史数据库供日后参考。自动化控制系统可对整个排水系统进行监测和控制，会对设备发生的故障进行声光报警，并形成历史报表，可以打印。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD744

【参考文献】

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本文编号：2578363