PLC在矿井主排水控制系统的应用(论文)
毕业论文
论文题目：PLC在矿井主排水系统中的应用
函授站：龙口班级 2011级矿山机电撰写人：徐先林
山东科技大学继续教育学院
2013年九月十五日
PLC在矿井主排水系统中的应用
摘要：
采用PLC自动检测水仓水位和其它参数，根据水仓水位的高低、矿井用电信息等因素，合理调度水泵运行，可以达到避峰填谷及节能的目的。介绍了PLC在北皂煤矿井下主排水控制系统的组成、系统的功能和特点及应用状况。
关键词： PLC 水泵管路真空泵正压负压
1、引言
随着计算机控制技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程序控制
器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动化控制领域。煤炭行业也不例外，但目前煤矿井下主排水系统仍多采用继电器控制，水泵的开停及选择切换均由人工完成，还做不到根据水位或其它参数自动开停水泵，这将严重影响井下主排水泵房的管理水平和经济效益的提高。
北皂煤矿是龙矿集团骨干生产矿井之一，始建于1976年11月，1983年底建成投产，设计生产能力90万吨/年。投产后，矿井进行了多次技术改造，尤其是集团公司成立以来，通过大规模的技术改造，矿井核定生产能力达到240万吨，井下涌水量较大，特别是海域扩大区投产以来，—350中央泵房担任其主要排水任务，为此于2004年设计并安装3台MD280-65/84×7主排水泵，配套电动机Y450—4、630kW；2趟排水管路。正常涌水时，1 台工作，1台备用，1台检修。鉴于PLC的先进性和可靠性，唐山开诚电器设备有限公司对3台主排水泵及其附属的抽真空系统与管道电动阀门等装置实施了PLC自动控制及运行参数自动检测，动态显示，并将数据传送到地面生产调度中心，进行实时监测及报警显示。
系统通过检测水仓水位和其它参数，控制水泵轮流工作与适时启动备用泵，合理调度3台水泵运行。系统通过触摸屏以图形、图像、数据、文字等方式，直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、电机温度、轴承温度、2趟排水管流量等参数，并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点，并可节省水泵的运行费用。
2、设计原则：
1、以《煤矿安全规程》和现场条件为基础；遵循“五高”建设方针，即高起点、高技术、高质量、高效率、高效益，突出效益优先的原则。
2、技术先进，可靠性高，扩展与升级容易，具有故障自诊断功能，做到够用、适用、好用、易扩展；
3、充分利用现有资源，在技术先进的基础上，做到经济实用；
4、网络通讯功能强大，易于与其它系统集成，最终实现远程控制，达到无人值守。
3、系统组成
北皂煤矿－350中央泵房井下主排水泵自动化控制系系统由数据自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部分组成。
3、1 数据自动采集、检测及控制方式
1）、数据自动采集与检测主要分为两类：模拟量数据和数字量数据。 模拟量检测的数据主要有：水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、2趟排水管流量；数字量检测的数据主要有：水泵高压馈电柜真空断路器和水泵软起动柜状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力。
数据自动采集主要由PLC实现，PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位，将水位变化信号进行转换处理，计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，控制排水泵的启停。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器，主要用于监测水泵、电机的运行状况，超限报警，以避免水泵和电机损坏。PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据，控制排水泵的启停。
在数据采集过程中，模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号（A/D转换），其变换速度由采样定律确定。一般情况下，采样频率应为模拟信号中最高频率成分的2倍以上，这样经A/D变换的精度可完全恢复到原来的模拟信号精度。A/D变换的精度取决于A/D变换器的位数。如5V电压要求以5mV精度变换时，精度为5mV/5V=0.1%,即1/1000十进制的1000用二进制表示时要求为10位,而本系统所采用的A/D模块分辨率为16bit,其精度在±0.05%以上，该精度等级足以满足控制系统要求。同时，PLC所采用的A/D模块均以积分方式变换，可使输入信号的尖峰噪音和感应噪声平均化，适用于噪音严重的工业场所。
2）、控制方式及操作方式：
系统控制方式采用就地单台（半自动）手动、检修控制、现场集中实现远程控制三种模式。主控台与各水泵控制柜间通过DP连接实现现场集中和远程集中控制传输。
控制方式采用就地控制和远程控制两种模式。
A、就地控制：就地控制包括每台水泵的手动和检修两种工作方式。工作方式可直接在本柜上设定或除检修外其他两种状态可由地面主机设定。
B、远程控制：远程控制包括全自动远程控制检测和远程手动控制检测两种工作方式，工作方式可直接在地面主机设定。采用全自动远程控制模式时，主控机通过PLC控制排水系统实现全自动排水满足无人值守条件，并通过以太网进行数据传输，实现远程控制。
C、高压软启动装置：
采用两套。1#水泵采用一台软启动柜控制，实行一对一的控制方式；2#、3#水泵采用同一台软起动柜控制，实行一拖二的控制方式。高压软启动具备的功能：
（1）、高压软启动的额定电压等级为6000V，工作频率为50HZ。
（2）、具有电机的过流、过载、接地、电源电压过压、欠压、三相电压不平衡、堵转、缺相及晶闸管过热等保护功能。
（3）、具有三相电流、电压、功率因数等实时监测功能，具有功率因数校正、重复起动时间限制等功能。
（4）、具有先进的记忆功能：能保留尽可能多的故障代码和最后一次故障的参数。
（5）、数字微处理器控制、液晶显示各种参数及保护的状态；
（6）、起动过载和运行过载两级保护（多级连续可调）低压控制单元与高压部分采用可靠的隔离方式，且有机械和电子安全联锁装置；
（7）、电机的满载电流可调；双斜坡调整-两个独立的设定值；初始起动电压：0~100%的线电压；电流限流：200~600%电机的额定电流；加速时间：1~120秒；软停时间：1~60秒；脉冲突跳起动：0.1~2.0秒（10~100%线电压）；每小时起动次数锁定：1~10次；短时内可连续启动两台水泵（软启动设计成一拖二形式）。
（8）、软起动器具有旁路启动和旁路运行功能，内装有可直接起动电机的真空接触器，如果软起动器一旦出现故障，可利用真空接触器直接起动水泵电机。
（9）、高压软启动的主体部分要求采用西门子公司生产的产品，具有RS485-MODBUS、PRFIBUS-DP通讯接口及协议。
（10）高压软启动通过操作台内的主控PLC进行控制，同时通过高压软启动自带的通讯接口将软启动的各种参数及故障代码通过以太环网分站上传到地面监控室实现远程监测。
（11）各台带水泵的高压开关柜内含电子式电度表用以计量水泵的用电量。
3、2自动轮换工作
为了防止因备用泵及其电气设备或备用管路长期不用而使电机和电气设备受潮或其他故障未经及时发现，当工作泵出现紧急故障需投入备用泵时，而不能及时投入以至影响矿井安全，本系统程序设计了3台泵自动轮换工作控制，控制程序将水泵启停次数及运行时间和管路使用次数及流量等参数自动记录并累计，系统根据这些运行参数按一定顺序自动启停水泵和相应管路，使各水泵及其管路的使用率分布均匀，当某台泵或所属阀门故障、某趟管路漏水时，系统自动发出声光报警，并在触摸屏上动态闪烁显示，记录事故，同时将故障泵或管路自动退出轮换工作，其余各泵和管路继续按一定顺序自动轮换工作，以达到有故障早发现、早处理，以免影响矿井安全生产的目的。
3、3 自动控制
系统控制设计选用了美国AB公司SLC5—05型PLC为控制主机，该机为模块化结构，由PLC 机架、CPU、数字量I/O、模拟量输入、电源、通讯等模块构成。PLC自动化控制系统根据水仓水位的高低、井下用电负荷的高、低峰和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时间段（时
间段可根据实际情况随时在触摸屏上进行调整和设置）等因素，建立数学模型，合理调度水泵，
自动准确发出启、停水泵的命令，控制3台水泵运行。
为了保证井下安全生产，系统可靠运行，水位信号是水泵自动化一个非常重要的参数，因此，系统设置了两套水位传感器，模拟量和开关量传感器，两套传感器均设于水仓的排水配水仓内，PLC将接受到的模拟量水位信号分成若干个水位段，计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，同时检测井下供电电流值，计算用电负荷率，根据矿井涌水量和用电负荷，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。
3、4 动态显示
动态模拟显示选用日本Digital公司的GP-570T型触摸式工业图形显示器（触摸屏），系统通过图形动态显示水泵、真空泵、电磁阀和电动阀的运行状态，采用改变图形颜色和闪烁功能进行事故报警。直观地显示电磁阀和电动阀的开闭位置，实时显示水泵抽真空情况和压力值。
用图形填充以及趋势图、棒状图方式和数字形式准确实时地显示水仓水位，并在启停水泵的水位段发出预告信号和低段、超低段、高段、超高段水位分段报警，用不同音响形式提醒工作人员注意。
采用图形、趋势图和数字形式直观地显示3趟管路的瞬时流量及累计流量，对井下用电负荷的监测量、电机电流和水泵瞬时负荷及累计负荷量、水泵轴温、电机温度等进行动态显示、超限报警，自动记录故障类型、时间等历史数据，并在屏幕下端循环显示最新出现的3条故障（故障显示条数可在触摸屏上设置），以提醒工作人员及时检修，避免水泵和电机损坏。
3、5通讯接口
PLC通过通讯接口和通讯协议，与触摸屏进行全双工通讯，将水泵机组的工作状态与运行参数传至以太交换机，由交换机传至触摸屏完成各数据的动态显示；同时，操作人员也可利用触摸屏将操作指令传至PLC，控制水泵运行。PLC同时将水泵机组的运行状态与参数经以太网交换机进入光缆环网系统分站传至地面信息监控中心主机，与全矿井安全生产监控系统联网，管理人员在地面即可掌握井下主排水系统设备的所有检测数据及工作状态，又可根据自动化控制信息，实现井下主排水系统的遥测、遥控，并为矿领导提供生产决策信息。触摸屏与监测监控主机均可动态显示主排水系统运行的模拟图、运行参数图表，记录系统运行和故障数据，并显
示故障点以提醒操作人员注意。
4、系统功能及特点
（1）PLC控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该程序结构具有清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点。
（2）系统根据水位和压力控制原则，自动实现水泵的轮换工作，延长了水泵的使用寿命。 （3）系统可根据投入运行泵组的位置，自动选择启动就近的真空泵，若在程序设定的时间内达不到真空度，便自动启动备用真空泵。
（4）系统根据电网负荷和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时间段，以“避峰填谷”原则确定开、停水泵时间，从而合理地利用电网信息，提高矿井的电网运行质量。
（5）PLC自动检测水位信号，计算单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，自动投入和退出水泵运行台数，合理地调度水泵运行。
（6）在触摸屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况，实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数，超限报警，故障画面自动弹出，故障点自动闪烁。具有故障记录，历史数据查询等功能。
（7）系统具有通讯接口功能，PLC可同时与触摸屏及地面监测监控主机通讯，传送数据，交换信息，实现遥测遥控功能。
（8）系统保护功能有以下几种。
超温保护：水泵长期运行，当轴承温度或定子温度超出允许值时，通过温度保护装置及PLC 实现超限报警。
流量保护：当水泵启动后或正常运行时，如流量达不到正常值，通过流量保护装置使本台水泵停车，自动转换为启动另一台水泵。
流量保护：当水泵启动后或正常运行时，如流量达不到正常值，通过流量保护装置使本台水泵停车，自动转换为启动另一台水泵。
电动机故障：利用PLC及触摸屏监视水泵电机过电流、漏电、低电压等电气故障，并参与控制。
电动闸阀故障：由电动机综保监视闸阀电机的过载、短路、漏电、断相等故障，并参与水泵的联锁控制。
（9）系统控制具有自动、半自动和手动检修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；半自动工作方式时，由工作人员选择某台或几台泵组投入，PLC自动完成已选泵组的启停和监控工作；手动检修方式为故障检修和手动试车时使用，当某台水泵及其附属设备发生故障时，该泵组将自动退出运行，不影响其它泵组正常运。PLC柜上设有该泵的禁止启动按钮，设备检修时，可防止其他人员误操作，以保证系统安全可靠。系统可随时转换为自动和半自动工作方式运行。
5 系统运行情况与改进措施
5.1系统运行情况
1、在水位正常及维护及时的情况下，远程运行就地控制运行皆正常。水位较低情况下及机械维护不及时，排水比较困难，时常出现负压超时故障。
2、电动闸阀关闭调整比较困难，关闭调整较大时，电动闸阀易出现关闭不严的现象导致在此水泵负压注水是比较困难；关闭调整较小，易出现关闭较紧，多次动作后易出现电动闸阀丝杆弯曲变形，从而导致电动闸阀故障。
3、水泵运行期间，当供电系统出现瞬间断电时，电动闸阀不能及时关闭，一旦逆止阀不起作用时，水泵易受到水击现象。
4、界面运行时间较长时易出现死机现象。
5.2根据以上问题，采取以下措施
1、根据水位实际情况，采取每台水泵负压检测时间分别设置并适当加长，依据平常运行水泵情况采取不同的负压检测时间。
2、对水泵主电动闸阀改为液动闸阀，由液压站提供压力，液压站带有蓄能器，防止突然断电出现水击现象。
3、定期对主控部分进行断电刷新。
4、建立完善的专人定期维护制度并切实落实到位。
6结语
通过PLC在主排水系统中的应用，大大提高了系统的自动化水平，减轻了劳动强度和维修量，安全保护功能更加完善，运行更加可靠。
参考文献
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9、罗克韦尔自动化《SCL500系列可编程控制器》
10、罗克韦尔自动化《rslogix500编程环境入门》
第12章 给排水
第十二章给水排水 12.1 给水 12.1.1设计范围及建设分期 本设计包括矿井工业场地及阎庄风井场地的给水排水、供水水源及矿井井下消防洒水给水系统、污水处理、井下排水处理等。 选煤厂的日用消防给水及生产用水水源由本设计解决，其内部给水系统由其单项设计解决。 根据矿井分期建设的要求和分期建设内容并结合给排水专业的特点，本设计将工业场地给水排水、南二采区井下消防洒水、奥灰水源及输水管道、井下排水净化站、污水处理站列为一期工程。北一采区井下消防洒水、阎庄风井场地给水排水系统列为二期工程。 12.1.2用水量 矿井一期用水量为14337.05m3/d，二期用水量为14661.75m3/d。 按水源分：一期取用奥灰水1527.05m3/d，二期取用奥灰水1761.51m3/d；利用井下水12810m3/d。 按用户分：工业场地一期用水14337.05m3/d，二期用水14571.51m3/d；阎庄风井场地二期用水90.24m3/d。 矿井用水量详见表12.1-1。 12.1.3水源 本矿井处于较为缺水的晋东南地区，参照1983年以来收集到的矿区水文地质资料，对矿井可用水源分述如下： ⒈地表水 矿井中部有绛河流过，流量0.37～5.06m3/s。矿井西北约50km处有后湾（即Sting）水库，其库容为146Mm3。矿井东南40km处还有漳泽水库，其库容为197Mm3。因受山
表12.1-1 用水量表 2
西省水资源委员会有关规定的限制，本设计不考虑利用上述水源。就潞安矿业集团目前的情况来看，除50年代末投产的五阳矿水源部分利用漳河水外，其余各矿（含常村矿）的永久水源都未采用地表水而是开采深层的奥灰水。 ⒉地下水 本次设计奥灰水源地选择在距矿井工业场地2.3km处自建水源地，输水到矿井工业场地。水源地位于工业场地东边的东洼村西南侧，属中等径流区，岩溶裂隙发育，水位埋深267~700m，属SO4、HCO3—Ca、Mg型水，水质满足生活饮用水卫生标准。阎庄风井场地用水在场地内自建水源井，取用基岩风化裂隙带或第四系潜水。 ⒊井下排水 矿井正常涌水量为533.5m3/h (12810m3/d)，最大涌水量为800m3/h (19216m3/d)。 ⒋用水水源选择 根据水源情况以及矿井生产、生活用水的特点，对矿井用水进行统筹安排，采取充分利用井下水、分质供水及废水处理复用等节水措施安排矿井用水。 用水水源分配如下： ⑴矿井工业场地、阎庄风井场地、选煤厂生活消防用水均利用奥灰水供水以确保卫生要求。在距矿井工业场地东边2.3 km的东洼村西南建设东洼水源井，目前已打了2眼水源井，井深1100m，单井出水量50 m3/h 。阎庄风井场地由于用水量很小，其水源井拟采用基岩风化裂隙带或第四系潜水。 ⑵矿井井下消防洒水、选煤厂生产补充水、储煤场防尘洒水、电厂循环冷却补充水、冲洗厕所、浇洒道路、绿化用水均利用处理后的井下排水。 12.1.4给水系统 1．奥灰水源至工业场地、阎庄风井场地给水系统 东洼水源井来水→工业场地日用消防水池 阎庄水源井来水→阎庄风井场地日用水箱、消防水池 2．选煤厂生产补充水系统 沉淀后的井下排水→生产清水池→生产清水泵→选煤厂生产水箱 3．回用水系统
煤矿排水系统设计
主排水泵选型计算设计 一、概述 本矿井采用主斜井、副立井、回风立井综合开拓方式，主斜井井口标高为+922m，副立井、回风立井井口标高均为+1195m，副立井、回风立井落底标高均为+220m，主斜井与暗主斜井斜交，暗主斜井落底标高为+206m，初期大巷最低点标高为+205m。 根据地质报告，本矿井正常涌水量807m3/h，最大涌水量为1234m3/h，正常涌水量大于120m3/h，最大涌水量大于600m3/h，对照现行《煤矿防治水规定》，属水文地质条件复杂矿井。按照现行《煤矿防治水规定》及《煤矿安全规程》要求，本矿井应当在井底车场周围设置防水闸门，或者在正常排水系统基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水电泵排水系统。根据本矿井开拓方式，结合现有成熟的防水闸门产品参数，设置防水闸门抗灾暂无合适的设备，因此设计在正常排水系统基础上配备潜水电泵抗灾排水系统。 二、矿井主排水 （一）设计依据 地质报告提供矿井正常涌水量807m3/h，最大涌水量为1234m3/h，考虑矿井井下洒水和黄泥灌浆析出水增加50m3/h的排水量，因此在设备选型时按正常涌水量857m3/h，最大涌水量为1284m3/h计算；矿井水处理所需要增加15m扬程。 （二）排水系统方案 根据本矿井的开拓布置，矿井涌水量和排水高度等资料，设计对本矿井的排水系统方案进行了比较： 方案一：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿副立井井筒敷设，将矿井涌水排至地面副立井工业场地，在副立井工业场地设置水处理站。该方案虽然排水管路相对较短，降低了管路投资，但是由于副立井较主井井口标高高出约273m，年排水电费约增加560余万元，且送往井下的洒水管路水压大，需增加管路壁厚，管路投资增加约100万元，综合运营费用较高。 方案二：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿西大巷→主斜井井筒敷设，将矿井涌水排至主井场地。该方案虽然排水管路较长，管路损失较大，但主井较副立井
矿井排水系统说明
排水系统设计说明 华坪县定华能源有限责任公司瓦房箐煤矿位于兴泉镇新文村瓦房箐，为腊石沟矿区的东部，矿区井田面积1.0542平方公里，煤层赋存于三迭系大箐层，现目前主要开采C1煤层，煤层厚度0.8—0.5m，平均厚度为0.65米，煤层平均倾角11°，结构简单。煤矿始建于1999年，生产能力3.0万吨/年，2007年核定生产能力4.0万吨/年，预计2010年生产原煤4.0万吨/年，矿井开拓方式为斜井开拓。 一、矿井地质： 矿区地层出露自上而下为第四系（Q）、三迭系（T3t）和中泥盆系（D2），地层走向东西，倾向北南，矿区内有一条正断层，褶曲不发育，属单斜构造，构造地质较简单。 二、矿井水文地质条件： （1）矿区地形呈东高西低，中沟较发育，地面坡度较陡，矿山开采范围位于当地侵蚀基准面以上，有利于地表及地下水的自然排泄。 （2）矿区含水岩系沉积碎屑层，形成含水层、隔水层相间交替排列，具有较好的稳定性。 （3）矿井内旱季地下水涌水量小，雨季涌水量稍大，季节性不明显，矿井水文地质简单。 三、矿井涌水量的来源 1、大气降水渗透增加矿井下水量，主要表现在雨季比
旱季的涌水量稍大。随着矿山开发的进度而增加，也随着年度性的变化，大气降水是该矿井涌水来源之一。 2、C 1煤层上部为三叠系大箐层含水层，下部为中泥盆系灰岩含水层。C 1煤层底板距石灰岩60米，对矿井的充水没有影响，C 1煤层上部含水层涌水是矿井的主要涌水来源之二。 3、其它涌水来源：该矿区北部局部老采空区，对现阶段矿井涌水量有一定影响，是矿井涌水来源之三。 4、矿区边缘有新文水库等地表水体，但距矿区范围较远，对矿井的充水没有影响。 四、矿井涌水量 根据云南省地质局第八地质队提供的资料，及矿井实际涌水情况，预计矿井未来最大涌水量为5m 3 /h,最小涌水量0.5m 3/h,正常涌水量1m 3/h,现实际正常涌水量1m 3/h 。 五、矿井排水方式 矿井排水采用机械排水方式一级排水。 六、排水设备的选择 1、水泵工作能力、管路计算及选型依据： 矿井的最大涌水量为5m 3/h ，正常涌水预计1m 3/h ，根据该矿的实际情况，初选水泵； （1）确定工作泵的最小排水能力 Q 最小=620 524=?m 3/h （2）水泵扬程估算
矿井主排水系统毕业设计
矿井主排水系统毕业设计 第一章矿井概况 一、矿井简介 该矿井属于某煤田——河流区域，最高海拔+170米左右，平原最低标高+110左右，井田内多为缓岗丘陵，堆积平原和玄武岩地相间，该河蜿蜒蛇曲，横贯井田南部为老年期河流，沿河两侧有大片沼泽湿地，河宽10～15米，坡度2.6%河深1～2米，平均流量0.77米3/秒，最小流量0.23米3/秒，最大流量（暴雨后）0.85米3/秒。除此主干流外，还有季节冲沟，本区最高洪水位标高为+125米。 矿井东南为背斜构造，地层倾角最大60度左右，中西部有不明显褶皱，倾角一般10～18度，区内断层共11层，其中除F11逆断层外，F1～F10均为正断层，断层落差最大120～150米，最小为0～17米。 二、水文地质 1、第四系孔隙含水层 该河在本区段上游以粗砂含水层为主，分选性和渗透性较好，含水丰富，其厚30米以上，最宽分布2100米，分选
性和渗透性由上游逐渐减弱，该河下游以灰色砾砂为主，分选性与渗透性均好，含水丰富，含水层厚度平均为15米最厚25米，分布宽1100米，水力性质为潜水，埋在地表0.6米以下，水位1.2米左右，砾砂层含水层与煤系地层直接接触，二者的联系是密切的。 2、侏罗系含水带 从水文地质条件和地貌来看，西部为补给区，东部为排泄区，当地下水流到大中沟时，在低洼处，形成上升泉排泄于地表，东区侏罗系含水带划分为： 1）裂隙含水带，分布在120米以上，主要由中粗沙层组成，强化风隙含水带裂隙发育，含水丰富。 2）孔隙含水带，含水带在120米以下，即位于强风化裂隙含水带以下，但二带无明显界限，孔隙含水带单位涌水量在0.04～0.064升/秒.米，地下水受到到控制，总的规律是由西向东流。 3）自垩系隔水带 岩性为灰绿色岩，全区分布厚度不一，在背斜轴部岩基附近厚305米，两冀其它部分，平均厚160米，最低处为18.6
矿井排水设备选型设计课程设计
龙岩学院资源工程学院 课程设计 题目：矿井排水设备选型设计 姓名：xxx 学号：xxxxx 班级：采矿工程 年级 : 2010级 指导老师 :xxxxx老师 2013-7
矿井排水选型设计 1、设计题目 某矿正常涌水量为210m3/h，最大涌水量为290m3/h，矿水为中性、密度为1050kg/m3，竖井排水，井深200m，试选择水泵型式，确定台数，确定排水系统，选择管径、管材，验算排水时间，判别工作稳定性。 2、矿井排水系统确定 矿井主要根据第一水平情况进行设计，采用集中排水系统，对其它水平只作适当地数目。 矿井排水系统见图3－1。 图3－1 矿井排水系统简图 排水系统：主排水设备设置在第一水平，第二水平的涌水量由辅助排水设备排至上一水平的水仓中。然后由主排水设备排至地面。 3、排水设备选型计算 1水泵型号及台数 ⑴水泵最小排水量的确定 正常涌水量时：
Q B ′＝ 2420 Q ＝1.2Q m 3/h 式中： Q B ′——水泵最小排水量，m 3/h ； Q ——矿井正常涌水量，m 3/h ； 由此： Q B ′＝1.2×210 ＝252 m 3/h 最大涌水量时： Q Br ′＝2420 r Q ＝1.2 Q Br ′ m 3/h 式中： Q r ——矿井最大涌水量，m 3/h ； 由此： Q Br ′＝1.2×290 ＝348 m 3/h ⑵水泵扬程的计算 'P X B g H H H η+= 式中： P H ——排水高度，取井筒垂深，m ； X H ——吸水高度，取5m ； g η——管道效果，竖井取0.89－0.9； 所以： '40050.9 B H += ＝450m ⑶水泵形式及台数的确定 根据水泵扬程和矿井正常涌水量，从产品样本中选择额定值接近所需值的水泵，水泵型号选250D60×7型，额定流量330 m 3/h ，扬程420m ，转速1480rpm ，吸程6.2m ，效率73％，配带电动机型号JKZ －1250型，容量850KW ，外形2620×1200×1210，自重3500kg 。 水泵台数的选择：根据《安全规程》规定：必须由工作、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。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。
矿井主排水系统设计
矿井主排水系统设计
第一章矿井概况 一、矿井简介 该矿井属于某煤田一一河流区域，最高海拔+170米左右, 平原最低标高+110左右，井田内多为缓岗丘陵，堆积平原和玄武岩地相间，该河蜿蜒蛇曲，横贯井田南部为老年期河流，沿河两侧有大片沼泽湿地，河宽10~ 15米，坡度2.6%河深1~ 2米，平均流量0.77米3/秒，最小流量0.23米3/秒，最大流量（暴雨后）0.85米3/秒。除此主干流外，还有季节冲沟，本区最高洪水位标高为+125米。 矿井东南为背斜构造，地层倾角最大60度左右，中西部有不明显褶皱，倾角一般10?18度，区内断层共11层，其中除F11逆断层外，F1?F10均为正断层，断层落差最大120?150米，最小为0?17米。 二、水文地质 1、第四系孔隙含水层 该河在本区段上游以粗砂含水层为主，分选性和渗透性较好，含水丰富，其厚30米以上，最宽分布2100米，分选性和渗透性由上游
逐渐减弱，该河下游以灰色砾砂为主，分选性与渗透性均好，含水丰富，含水层厚度平均为15米最厚25米，分布宽1100米，水力性质为潜水，埋在地表0.6米以下，水位1.2米左右，砾砂层含水层与煤系地层直接接触，二者的联系是密切的。 2、侏罗系含水带 从水文地质条件和地貌来看，西部为补给区，东部为排泄区，当地下水流到大中沟时，在低洼处，形成上升泉排泄于地表，东区侏罗系含水带划分为： 1）裂隙含水带，分布在120米以上，主要由中粗沙层组成，强化风隙含水带裂隙发育，含水丰富。 2）孔隙含水带，含水带在120米以下，即位于强风化裂隙含水带以下，但二带无明显界限，孔隙含水带单位涌水量 在0.04?0.064升/秒.米，地下水受到到控制，总的规律是由西向东流。 3）自垩系隔水带 岩性为灰绿色岩，全区分布厚度不一，在背斜轴部岩基
矿井排水系统设计技术统一口径
矿井排水系统设计技术统一口径 一、设计原则和依据 1、遵循《煤矿安全规程》、《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规》、《煤炭工业矿井设计规》和《煤炭工业小型矿井设计规》以及其它有关规定； 2、选用取得《煤矿矿用产品安全标志证书》的高效节能产品，安全可靠，技术先进，经济合理； 3、采矿专业提供的矿井最大涌水量Q m 和正常涌水量Q z 、矿井水PH 值、敷设排水管路井筒的井口和井底标高H 1、H 2以及井筒坡度、矿井瓦斯等级。 二、排水泵站的能力确定 1、最小排水能力计算 （1）、正常涌水量时工作水泵最小排水能力：Q 1 =24Q z /20=1。2Q z （2）、最大涌水量时工作水泵最小排水能力：Q 2 =24Q m /20=1。2Q m 2、水泵扬程估算 H =K(H p +H x ) 式中， H p 为排水高度, 且H p = H 1- H 2, H x 为吸水高度, 估算一般取H x =5m, K 为管路损失系数,与井筒坡度有关: 立井: K=1.1~1.15, 斜井:当α<20。.时, K=1.3~1.35, α=20.~30。时, K=1.3~1.25, α>30。时, K=1.25~1.2. 3、 确定水泵台数 根据计算的Q 1、Q 2、H,查水泵样本选择水泵,并根据拟选水泵的主要技术参数，初步预计水泵的流量Q b （一般为额定流量），按《煤矿安全规程》第278条相关规定，分别计算出水泵站內工作水泵、备用水泵、检修水泵台数。水泵站內水泵总台数N 按下面两种情况计算。 (1)、正常涌水量时：N= n 1+ n 2+ n 3 式中，工作水泵台数n 1= Q 1/Q b , 且n 1≥1，当n 1不为整数时，其小数应进位到整数。
煤矿排水系统设计
主排水泵选型计算设计 、概述 本矿井采用主斜井、副立井、回风立井综合开拓方式，主斜井井口标高为+922m， 副立井、回风立井井口标咼均为+1195n,副立井、回风立井落底标咼均为+220m主斜井与暗主斜井斜交，暗主斜井落底标高为+206m初期大巷最低点标高为+205m 根据地质报告，本矿井正常涌水量807m3/h，最大涌水量为1234m3/h,正常涌水量大于 120nVh，最大涌水量大于600nVh，对照现行《煤矿防治水规定》，属水文地质条件复杂矿井。按 照现行《煤矿防治水规定》及《煤矿安全规程》要求，本矿井应当在井底车场周围设置防水闸门，或者在正常排水系统基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水电泵排水系统。根据本矿井开拓方式，结合现有成熟的防水闸门产品参数，设置防水闸门抗灾暂无合适的设备，因此设计在正常排水系统基础上配备潜水电泵抗灾排水系统。 二、矿井主排水 （一）设计依据 地质报告提供矿井正常涌水量807nVh，最大涌水量为1234nVh，考虑矿井井下洒水和黄泥灌浆析出水增加50m3/h 的排水量，因此在设备选型时按正常涌水量857m3/h ，最大涌水量为1284nVh计算；矿井水处理所需要增加15m扬程。 （二）排水系统方案 根据本矿井的开拓布置，矿井涌水量和排水高度等资料，设计对本矿井的排水系统方案进行了比较： 方案一：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿副立井井筒敷设，将矿井涌水排至地面副立井工业场地，在副立井工业场地设置水处理站。该方案虽然排水管路相对较短，降低了管路投资，但是由于副立井较主井井口标高高出约273m年排水电 费约增加560余万元，且送往井下的洒水管路水压大，需增加管路壁厚，管路投资增加约100万元，综合运营费用较高。 方案二：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿西大巷一主斜井井筒敷设，将矿井 涌水排至主井场地。该方案虽然排水管路较长，管路损失较大，但主井较副立井 井口低273m排水设备工况扬程低，水泵级数少，设备投资省，电耗低 经上述综合分析比较，设计推荐本矿井排水系统采用布置合理，综合运营费用低的方案
矿井主排水系统设计
矿井主排水系统设计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
第一章矿井概况 一、矿井简介 该矿井属于某煤田——河流区域，最高海拔+170米左右，平原最低标高+110左右，井田内多为缓岗丘陵，堆积平原和玄武岩地相间，该河蜿蜒蛇曲，横贯井田南部为老年期河流，沿河两侧有大片沼泽湿地，河宽10～15米，坡度%河深1～2米，平均流量米3/秒，最小流量米3/秒，最大流量（暴雨后）米3/秒。除此主干流外，还有季节冲沟，本区最高洪水位标高为+125米。 矿井东南为背斜构造，地层倾角最大60度左右，中西部有不明显褶皱，倾角一般10～18度，区内断层共11层，其中除F11逆断层外，F1～F10均为正断层，断层落差最大120～150米，最小为0～17米。 二、水文地质 1、第四系孔隙含水层 该河在本区段上游以粗砂含水层为主，分选性和渗透性较好，含水丰富，其厚30米以上，最宽分布2100米，分选性和渗透性由上游逐渐减弱，该河下游以灰色砾砂为主，分选性与渗透性均好，含水丰富，含水层厚度平均为15米最厚25米，分布宽1100米，水力性质为潜水，埋在地表米以下，水位米左右，砾砂层含水层与煤系地层直接接触，二者的联系是密切的。 2、侏罗系含水带
从水文地质条件和地貌来看，西部为补给区，东部为排泄区，当地下水流到大中沟时，在低洼处，形成上升泉排泄于地表，东区侏罗系含水带划分为： 1）裂隙含水带，分布在120米以上，主要由中粗沙层组成，强化风隙含水带裂隙发育，含水丰富。 2）孔隙含水带，含水带在120米以下，即位于强风化裂隙含水带以下，但二带无明显界限，孔隙含水带单位涌水量在～0.064升/秒.米，地下水受到到控制，总的规律是由西向东流。 3）自垩系隔水带 岩性为灰绿色岩，全区分布厚度不一，在背斜轴部岩基附近厚305米，两冀其它部分，平均厚160米，最低处为米，单位涌水量为升/秒.米，所以视为隔水层。 3、矿床充水 1）地表水对矿床充水，该河由西向东横贯全区，它的注入是矿井充水的主要补给合源。 2）地质构造对矿床充水的影响，主干断层F10伴生几条高度正断层，是沟通第四系含水层的煤系地层，含水层的良好通道，容易对矿井造成突然涌水和增大涌水量。 3）大气降水，大气降水是地下水主要来源，砾砂含水层和玄武岩覆盖层裂隙发育是大气降水渗入补给的良好通道。 4）煤系地层顶部80米以上岩石含水性强，区内百分之百的涌水部位多数岩性是中性粗砂岩，开采时要防止突然涌水。 第二章矿井主排水设备选择计算
主排水系统智能化控制系统
正龙煤业城郊煤矿主排水泵房智能化控制系统 技术协议 甲方：河南省正龙煤业有限公司城郊煤矿 乙方：徐州上若科技有限公司 根据矿井自动化控制系统的发展需要，对城郊煤矿副井底主排水泵房进行智能化控制系统改造，经甲、乙双方充分技术探讨、方案协商，达成如下技术协议： 一、遵守的主要现行标准及规范 《煤矿安全规程》2009版 MT/T 1004-2006 《煤矿安全生产监控系统通用技术条件》 MT/T 1006-2006 《矿用信号转换器》 MT/T 1008-2006 《煤矿安全生产监控系统软件通用技术条件》 MT/T 1002-2006 《煤矿在用主排水系统节能监测方法和判定规则》 MT 381-2007 《煤矿用温度传感器通用技术条件》 AQ 1029-2007 《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》 AQ 1043-2007 《矿用产品安全标志标示》 二、现场设备情况 （1）水泵 MD580-70×8型，10台，流量580m3/h，扬程560m。 （2）电机 Y500-4型，10台，功率1250kW，额定电压6kV，额定电流143.1A，转速1480转/分。 （3）排水阀门 Z941H-64型 DN250 Pg64，手动操作。 （4）排水管路 Φ426×14 3趟。 （5）抽真空方式
射流方式，射流泵DSP-3型，射流阀DN25-64型，吸水阀DN20-64型。 （6）开关柜型号：KYGC-Z型，10台（保护器为DL型） （7）水仓 共3个，通过配水阀与吸水井相通。 三、系统技术要求 1．系统总体要求 城郊煤矿副井底主排水泵房智能化控制系统采用工业以太网、现场总线技术和可编程控制技术，对主排水系统进行在线监测和水泵自动化操作控制，实现水泵的各项运行参数在线实时监测、统计和显示，通过智能专家系统使水泵始终处于高效率的安全运行状态，通过故障参数进行分析、预警，防止事故发生。同时，可根据操作员指令或预定控制程序，自动完成水泵的定时启动、定水位启动、自动切换启动、智能经济运行等操作，自动控制分时运行、削峰填谷，实现水泵的高效经济运行和现场无人值守运行功能。系统既可现场就地操作控制，也可远程操作控制，当控制系统出现故障（即所有水泵均不能自动运行）时，可切换至手动方式（由水泵司机人工操作）启动水泵，确保主排水系统正常启动运行。乙方提供给甲方的矿井主排水智能化控制系统，必须达到以下技术要求和功能： 1、具有优先控制功能：系统根据检测的水泵历史工况数据使流量最大，吨/百米电耗最低的水泵优先启动。 2、正常情况下，根据小井水位（或水仓水位）系统能自动控制水泵启动、停运台数。当水仓水位高于警戒值（还没有达到安全极限值）需要启动两台水泵或两台以上水泵时，系统则应根据历史检测的水泵工况数据，优先依次启动流量大、吨/百米电耗低、压力（扬程）和流量与第一台在用水泵工况相接近的水泵。当水位低于临界水位需要停运一台或二台及以上的正在运行的水泵时，则应根据历史检测数据，优先依次停运流量较小、吨/百米电耗较高、压力（扬程）和流量相对较低的水泵。当水位排至最低水位时，所有水泵应自动停止运行。 非正常排水（排水抗灾或有淹井危险）时，应具有依次启动主排水泵房所有水泵的自动监测监控功能。 3、水位监测监控传感器采用超声波传感器，安装在与水仓相连的吸水小井内，且根据水位监测的实际情况，具有自动控制水泵依次启动运行或依次停运的
矿井主排水系统监测装置的研制(正式版)
文件编号：TP-AR-L6044 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 矿井主排水系统监测装 置的研制(正式版)
矿井主排水系统监测装置的研制(正 式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 矿井主排水系统是煤矿大型设备的一个重要组成 部。主排水系统如果不能正常运行，会危及整个矿井 的安全生产，甚至造成重、特大财产损失事故。鸡西 矿业（集团）有限责任公司现有的23个主排水系统 没有高低水位监视报警，水泵吸空报警装置，只靠运 转员巡视。如要在水位非常情况下，吸水管底阀堵 塞，没能及时发现，就会造成淹泵，甚至淹井事故， 集团公司有的矿井以前曾发生过类似事故。鉴于这种 情况，我们研制了主排水泵监测装置。 1 工作原理
监测装置主要是通过水位和吸空两块插件板来实现的。 1.1水仓水位显示及报警工作原理。 如图1所示。在图1中，虚线所圈部分为6段水位板插件电路，其中J1-J6是6段水位动作执行继电器，分别由T1~T12组成的6套（图中只画出3套）两级晶体管放大电路来驱动，这6套放大电路中J1为有水释放型。J2~J6为有水闭合型。 图1 水仓水位显示及报警电路 J1为第一段水位显示继电器，当水位1处有水时，水的电阻值一般在100K~1MΩ之间，流经R2的基极电流为0.02mA左右。三极管T1放大，流经R1的电流为1.5mA，此时T1导通，T2截止，J1处于释放状态，J1的常闭点闭合，LED1发光。当水位1处
煤矿井下排水系统联合排水试验规范(试行)
焦煤公司煤矿井下排水系统联合排水试验规(试行) 一、适用围 本规明确了煤矿井下排水系统联合排水试验方法、标准，适用于焦煤公司所属煤矿在用排水系统的联合排水试验。 二、联合排水试验依据 《煤矿安全规程》第三百一十一条矿井应当配备与矿井涌水量相匹配的水泵、排水管路、配电设备和水仓等，并满足矿井排水的需要。除正在检修的水泵外，应当有工作水泵和备用水泵。工作水泵的能力，应当能在20h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，应当不小于工作水泵能力的70％。检修水泵的能力，应当不小于工作水泵能力的25％。工作和备用水泵的总能力，应当能在20h排出矿井24h的最大涌水量。 排水管路应当有工作和备用水管。工作排水管路的能力，应当能配合工作水泵在20h排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用排水管路的总能力，应当能配合工作和备用水泵在20h排出矿井24h的最大涌水量。 配电设备的能力应当与工作、备用和检修水泵的能力相匹配，能够保证全部水泵同时运转。 《煤矿安全规程》第三百一十四条每年雨季前对矿井“全部工作水泵和备用水泵进行一次联合排水试验，提交联合排水试验报告”。
三、联合排水试验意义 通过联合排水试验，检验矿井排水能力，主要检验泵房水泵能力是否达标，检验配电能力能否承担全部水泵负荷，检验排水管路和排水沟是否具备全部水泵开启后过水能力。联合排水试验是对矿井排水系统各个环节进行的一次全面系统检查和试验，实际检验矿井抵抗水灾的能力。 四、排水系统联合排水试验具体要求 1、排水系统联合排水试验的围包括井下中央泵房和各采区泵房。凡是二级及以上排水系统的，中央泵房和各级采区泵房的联合排水试验必须同时进行，原则上先开启下级泵房水泵。 2、排水系统联合排水试验时，工作水泵、备用水泵和检修水泵必须全部参与。 3、存在2个及以上直排地面排水系统的矿井，且各排水系统对应的供电系统互不影响时，可以单独或联合做排水试验。 4、水量测试按以下要求进行： 1）工作水泵全部开启时，各测水点记录此时的排水流量，校核“工作排水管路的能力，应当能配合工作水泵在20h排出矿井24h的正常涌水量”。 2）工作水泵和备用水泵全部开启时，各测水点记录此时的排水流量，校核“工作和备用排水管路的总能力，应当能配合工作和备用水泵在20h排出矿井24h的最大涌水量”。 3）工作水泵、备用水泵和检修水泵全部开启时，各测水点记录此时的排水流量之和为矿井排水系统最大排水能力。 五、排水系统联合排水试验前的准备
矿井主排水系统安全技术规范.doc
矿井主排水系统安全技术规范 一.设计选型、到货验收及保管 ㈠设计选型必须符合国家和行业有关规定及技术政策。选购的设备必须有鉴定证书和生产许可证。 ㈡设计选型后必须由分管领导组织有关部门进行设计审查后，组织实施。 ㈢设备到货后有关部门必须按设备装箱单进行验收。查验设备、辅机、随机配件及技术资料。验收发现缺件、破损、严重锈蚀、资料不全等问题，由采购部门负责解决。 ㈣设备技术资料: １.使用说明书。 ２.产品出厂合格证、煤矿矿用产品安全标志。 ３.设备总装图、基础图。 ４.易损零部件图。 ５.电气控制原理图、安装接线图。 ６.控制设备、主电机试验报告。 ㈤查验合格的设备应及时安装调试，投入使用。暂时不使用的设备必须入库妥善保管，定期维护保养，防止日晒、雨淋、锈蚀、损坏和丢失，并做好防火防盗工作，设备严禁拆套使用。 二.设备及管路的安装、验收 ㈠设备及管路安装
１.?设备及管路安装前必须对矿建项目依据设计要求进行严格的验收，水泵、电动机、三阀、底盘的配套尺寸和结构符合设计要求，以保证安装质量。 ２.?工程计划开工前，必须制定安全施工技术措施、安装程序和方法，明确工程质量要求。 ⑴施工组织：明确施工项目负责人、技术负责人、质量检查员、安全检查员及之间的责任和关系。 ⑵安装主要依据：由设计部门和厂家提供的设备装配图、安装图、基础图、平面布置图、原理图等图纸。 ⑶质量标准和技术要求：依据《煤矿安装工程质量检验评定标准》?MT5010-95和随机技术文件，编制水泵及管路安装、防腐质量标准和要求。 ⑷设备安装：水泵及管路安装需编制安装程序表及施工方法、安装进度表、安装网络图。 ⑸设备的试验、调试和试运行：根据质量标准和技术要求，编制水泵和电气控制设备的试验调试方法，管路耐压试验方法及系统试运行试验方案。 ㈡安装验收的图纸及资料 １.设备出厂说明书、合格证、装箱单。 ２.装配图和易损件图。 ３.设计施工图和基础图。 ４.安装竣工图和竣工报告。 ５.调试记录及试验报告。
矿井排水设计
第一部分 矿井排水设备选型设计 述1概 2设计的原始资料 开拓方式为斜井片盘，其井口标高为+212.7m，开采水平标高为+48m，正常涌水量为9.5m3/h；最大涌水量为19.0m3/h；持续时间60d。矿水PH值为中性，水温为15℃。该矿井属于低瓦斯矿井，年产量为6万吨。 3排水方案的确定 在我国煤矿中，目前通常采用集中排水法。集中排水开拓量小，管路敷设简单，管理费用低，但由于上水平需要流到下水平后再排出，则增加了电耗。当矿井较深时可采用分段排水。 涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，若发生突然涌水有可能淹没矿井。因此，当主水泵房设在最终水平时，应设防水门。 在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水；两个水平同时开采时，应根据矿井的具体情况进行具体分析，综合基建投资、施工、操作和维护管理等因素，经过技术和经济比较后。确定最合理的排水系统。
从给定的条件可知，该矿井只有一个开采水平，故可选用单水平开采方案的直接排水系统，只需要在+19m 标高水泵房设立中央泵房，就可将井底所有矿水集中排至地面。 4水泵的选型与计算 根据《煤矿安全规程》的要求，主要排水设备必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵。工作水泵的能力应能在20h 内排除矿井24h 的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h 内排出矿井24h 的最大泳水量。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，可根据具体情况在主水泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另增设水泵。 排水管路必须有工作和备用水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h 内排完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。 4.1水泵必须排水能力计算 正常涌水期 h m q q Q z z B /4.115.92.12.12024 3=?=== 最大涌水期 h m q q Q /8.22192.12.12024 3max max max =?=== 式中 B Q ——工作水泵具备的总排水能力，3/m h ；
矿井主排水系统管理
矿井主排水系统管理 1 设备选型、到货验收及保管 （一）设计选型必须符合国家和行业有关规定及技术政策。选购的设备必须有鉴定证书和生产许可证。 （二）设计选型后必须由分管领导组织有关部门进行设计审查后，组织实施。 （三）设备到货后有关部门必须按设备装箱单进行验收。查验设备、辅机、随机配件及技术资料。验收发现缺件、破损、严重锈蚀、资料不全等问题，由采购部门负责解决。 （四）设备技术资料: １、使用说明书。 ２、产品出厂合格证、煤矿矿用产品安全标志。 ３、设备总装图、基础图。 ４、易损零部件图。 ５、电气控制原理图、安装接线图。 ６、控制设备、主电机试验报告。 (五）查验合格的设备应及时安装调试，投入使用。暂时不使用的设备必须入库妥善保管，定期维护保养，防止日晒、雨淋、锈蚀、损坏和丢失，并做好防火防盗工作，设备严禁拆套使用。 2 设备及管路的安装、验收 一、设备及管路安装 １、设备及管路安装前必须对矿建项目依据设计要求进行严格的验收，水泵、电动机、三阀、底盘的配套尺寸和结构符合设计要求，以保证安装质量。 ２、工程计划开工前，必须制定安全施工技术措施、安装程序和方法，明确工程质量要求。 （1）施工组织：明确施工项目负责人、技术负责人、质量检查员、安全检查员及之间的责任和关系。 （2）安装主要依据：由设计部门和厂家提供的设备装配图、安装图、基础图、平面布置图、原理图等图纸。
（3）质量标准和技术要求：依据《煤矿安装工程质量检验评定标准》 MT5010-95和随机技术文件，编制水泵及管路安装、防腐质量标准和要求。 （4）设备安装：水泵及管路安装需编制安装程序表及施工方法、安装进度表、安装网络图。 （5）设备的试验、调试和试运行：根据质量标准和技术要求，编制水泵和电气控制设备的试验调试方法，管路耐压试验方法及系统试运行试验方案。 二、安装验收的图纸及资料 １、设备出厂说明书、合格证、装箱单。 ２、装配图和易损件图。 ３、设计施工图和基础图。 ４、安装竣工图和竣工报告。 ５、调试记录及试验报告。 ６、安装工程质量检验评定表。 （三）竣工验收 1、工程安装完毕后，由施工单位按有关标准进行自检验收，合格后向主管部门提出申请，主管部门组织质监、设计、设备管理、施工和使用单位等，对该工程进行交接验收。 2、检验工程技术档案、竣工图、隐蔽工程记录、调试报告和设备清单等资料。 3、工程安装质量通过查阅资料和抽检，进行安装质量评定，对存在问题提出处理意见，填写工程竣工移交报告、移交验收鉴定书、质量认证意见。 4、组织施工和使用单位编制运行实施计划和操作规程，检查运行情况。 3 4 技术资料管理 健全技术档案，做到一台一档。 一、主排水泵系统资料 1、排水系统图和技术特征卡片（排水系统图：逆止阀位置、闸阀位置、型
井下排水系统毕业设计
摘要 随着计算机控制技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程逻辑控制器(PLC)控制已逐步取代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动化控制领域。 本文采用集中控制器对矿井水泵房设备运行实施实时监控，自动、手动控制水泵的启停及闸阀的开、关，并具有自诊断功能，可实现水泵房的无人值守。控制系统通过以太网接入矿井工业以太网，实现水泵监控子系统与全矿井的监控系统信息共享，满足矿井自动化控制的要求。集中控制器采用西门子S7200系列工业级PLC及先进的过程控制软件，综合考虑矿井各种安全信息，实现井下排水监控系统的最优控制策略；井下排水监控系统的报警，信息显示，报表统计处理全部融入整个矿井监控系统的数据系统。从而实现中央水泵房的自动控制功能。 本文重点讨论了中央水泵房的自动控制设计过程、通信、模拟仿真等问题。 关键字：PLC，西门子S7200，MCGS，工业以太网 第二章绪论 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。然而，目前我国的井下排水系统仍由很多依靠传统的人工操作方式。本章分析这种排水系统的组成及工作过程，指出其存在的问题，为井下主排水系统自动控制的研究提供依据。 2.1排水系统概述 2.1.1矿井生产过程中排水的重要性 在煤矿地下开采的过程中，由于地层中含水的涌出，雨水和江河中水的渗透，水砂充填和水力采煤矿井的井下供水，将要有大量的水昼夜不停地汇集于井下。矿井涌水与采区的水文地质及当地的气象条件有关系，涌水量在不同的季节也呈现不同。在一些大水矿井，矿井涌水量可达到每秒17立方米，甚至超过每秒20立方米。另外，煤炭开采过程中，由于地层结构被破坏，岩层断裂，使采区与储水层连通，发生突水事故，涌水量会突然增加。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。井下自动排水系统的任务就是把流入井下煤矿巷道中的矿井积水排送至地表。根据统计，每开采1吨煤就要排出2--7吨矿井水，有时甚至要排出30--40吨矿井水。井下排水设备所配备电机的功率，小的几千瓦到几十千瓦，大的几百千瓦到上千千瓦、在我国煤炭行业中，井下排水用电量占原煤生产总耗电量的18%--41%，一般为20%左右。 因此，井下排水设备运转的可靠性(安全运转)与经济性(效率高、电耗量小)，具有十分重要的意义。 2.1.2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。 ①滤水器和底阀 滤水器安装在吸水管的下端，插入吸水井下面，不得低于O.5m 。其作用是防止井底沉积的煤泥和杂物吸入泵内，导致水泵被堵塞或被磨损。在滤水器内装有舌型底阀，其作用
煤矿井下排水系统控制的系统设计_毕业设计
中国矿业大学 本科生毕业设计设计题目：煤矿井下排水系统控制的系统设计
中国矿业大学毕业论文任务书 任务下达日期： 毕业论文日期： 毕业设计题目：煤矿井下排水系统控制的系统设计 毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求： 1.掌握煤矿井下排水系统的工作原理和过程，设计水泵控制 的实现方法。 2.完成排水系统的自动控制，实现“避峰填谷”功能。 3.使用可编程控制器（PLC）、水位测量单元、压力检测单元、 流量监测单元等多种手段，实现自动控制，最终达到无人 值守的目的。 指导教师签字： 郑重声明
本人所呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本论文属于原创。本毕业论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名：日期： 中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书
指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成绩：指导教师签字： 年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书
评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；○4工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成绩：评阅教师签字： 年月日 中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩
矿井主排水系统安全技术规范(通用版)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 矿井主排水系统安全技术规范 (通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
矿井主排水系统安全技术规范(通用版) 一.设计选型、到货验收及保管 ㈠设计选型必须符合国家和行业有关规定及技术政策。选购的设备必须有鉴定证书和生产许可证。 ㈡设计选型后必须由分管领导组织有关部门进行设计审查后，组织实施。 ㈢设备到货后有关部门必须按设备装箱单进行验收。查验设备、辅机、随机配件及技术资料。验收发现缺件、破损、严重锈蚀、资料不全等问题，由采购部门负责解决。 ㈣设备技术资料: １.使用说明书。 ２.产品出厂合格证、煤矿矿用产品安全标志。 ３.设备总装图、基础图。 ４.易损零部件图。
５.电气控制原理图、安装接线图。 ６.控制设备、主电机试验报告。 ㈤查验合格的设备应及时安装调试，投入使用。暂时不使用的设备必须入库妥善保管，定期维护保养，防止日晒、雨淋、锈蚀、损坏和丢失，并做好防火防盗工作，设备严禁拆套使用。 二.设备及管路的安装、验收 ㈠设备及管路安装 １.?设备及管路安装前必须对矿建项目依据设计要求进行严格的验收，水泵、电动机、三阀、底盘的配套尺寸和结构符合设计要求，以保证安装质量。 ２.?工程计划开工前，必须制定安全施工技术措施、安装程序和方法，明确工程质量要求。 ⑴施工组织：明确施工项目负责人、技术负责人、质量检查员、安全检查员及之间的责任和关系。 ⑵安装主要依据：由设计部门和厂家提供的设备装配图、安装图、基础图、平面布置图、原理图等图纸。
煤炭矿井设计规范-给排水部分1
13．4 水源 13．4．1 选择矿井水源时，应根据取水水量、用水水质以及水资源环境等因素，经技术经济比较后确定，并应符合下列规定： 1 能够取得当地水资源管理部门同意，并能领取“取水许可证”； 2 符合卫生条件的地下水，应优先作为生活饮用水水源；处理后达到生活饮用水卫生标准的矿井井下排水可作为生活用水水源； 3 采用地下水作水源时，必须考虑矿井开采对水源的影响； 4 在干旱易沙化地区，必须重视当地的生态环境，防止因水源开采而引起的生态环境恶化。 在严重干旱地区，应对雨水进行综合利用。 13．4．2 矿井水源的确定，应具备下列水文地质资料： 1 在可行性研究阶段，采用地下水作水源时，应有经过审批的供水水文地质普查报告，其取水量必须小于D级的允许开采量。采用地表水作水源时，应有实测的水文资料，其设计枯水流量的保证率不小于90％； 2 在初步设计阶段，采用地下水作水源时，应有经过审批的供水水文地质详查报告，其取水量必须小于C级的允许开采量。采用地表水作水源时，应有多年连续实测的水文资料，其设计枯水流量的保证率不小于97％； 3 采用矿井井下排水作水源时，其取水量应小于井田地质报告中的涌水量。当采用井田地质报告中推算出的井下涌水量作为矿井水源取水量时，应对涌水量进行折减，折减幅度为30％～50％； 4 当水文地质条件简单，现有可靠水文资料较多，少数管井能满足需水要求时，可直接打勘探开采井。 13．4．3 水源的日供水能力，宜按最高日用水量的1．2～1．5倍计算。 13.5 给水排水 13.5.1 生产、生活和消防给水管道应根据不同的水质要求，采用分质供水系统；当水压要求不同时，可采用分压供水系统。 13.5.2 矿井各项用水量、小时变化系数、用水时间宜按现行《煤炭工业给水排水规范》的规定选取。