王村斜井矿矿井水文监测系统设计方案

矿井水文监测预警预报系统设计方案陕西天一华特机电设备科技有限公司项目名称：王村斜井矿矿井水文监测系统设计方案设计：时永桂赵以强翟现义杨峰审核：批准：设计时间：2012 年4 月目录1、系统设计目的.......................................... 32、系统设计的意义........................................ 4 2.1 水文观测系统观测的内容............................ 4 2.2 监测系统能解决的问题............................. 43、监控系统的最终目标.................................... 54、矿井水文监测系统架构.................................. 6 4.1 系统结构.......................................... 6 4.2 观测系统功能..................................... 11 4.3 主要参数.. (12)

4.4 系统先进性....................................... 145、系统各个设备安装地点................................. 156、设备清单............................................. 157、以往业绩（至2009 年）................................ 16 2 矿井水文监测及预警系统设计方案1、系统设计目的煤矿水害一直是煤矿安全生产的重大隐患，《煤矿安全规程》防治水管理规定2011版要求，所有受水害威胁的矿井必须进一步加强落实煤矿水害防治责任制、加强矿井水文地质基础工作，建立水文地质观测系统，加强水文地质动态观测和水害预测分析工作。根据矿井数字化矿山建设的要求，基于先期的技术基础和山东科技大学前期大量的研究和实践基础，结合矿井现已知的水文地质条件以及充水因素，针对地表水、砂岩裂隙水、奥灰水、陷落柱及老窑水害评价的现场条件，利用ASP 动态网页开发技术，设计了针对矿井当前自动化、数字化和信息化需求的新型矿井水文地质预测预报系统。此系统的建立便于掌握矿井水文地质信息，掌握矿区各水系之间的水力联系和水文动态变化规律，及早发现水害险情，及早排除险情，防止重大水害的发生，对减少人员伤亡和财产损失起着重大的作用。

32、系统设计的意义2.1 水文观测系统观测的内容井上观测1．气象观测：包括降水量、气温、气压、相对湿度、风向、风速。2．地面水文孔水位观测。井下观测1．奥灰水水压变化动态。2．与奥灰水隔水层的受力状态。3．陷落柱的导水状态。4．陷落柱周围岩体的应力状态。5．老空区的涌水量。6．老空区的积水水位。7．采区范围内主要出水点的涌水量动态变化2.2 监测系统能解决的问题1．气象观测是为了观测大气降水对矿区各个含水层、采区内各个出水点的涌水量的影响，寻求之间的水力联系，预防强降雨引起的地表径流湖水的变化，通过冒落裂隙和其他导水通道对矿井的安全生产构成威胁。2．地表水文孔的监测是为了观测各含水层的水位动态变化。4 3．奥灰水水压的监测是为了观测奥灰水的压力动态变化，以防压力超过隔水层承受能力，破坏隔水层，涌入矿井，造成人员伤亡和财产损失。4．奥灰水隔水层的受力状态监测是为了观测奥灰水压力对隔水层岩体的影响，以及隔水岩层的渗水情况。5．陷落柱的监测是为了防止陷落柱联通含水体，形成导水通道。6．老空区涌水量和水位的监测是为了防治老空区长期积水，破坏顶板，积水溃入采区。7．采区各个出水点涌水量的动态监测，一是为了及时发现异常出水点，二是可以寻求地表水，含水层水位变化和井下出水点涌水量之间的水力联系，三是防止河流、湖泊、溶洞、强富水性含水层的水通过冒罗裂隙，陷落柱、导水断层等导水通道对矿井生产造成的威胁。监测系统的建立，可以及时发现涌水异常点，实时掌握各个观测点的动态数据，摸清地表水，含水层水位变化

和井下出水点涌水量之间的水力联系，探明生产矿井的充水因素、充水方式、突水层位、突水点的位置与突水量，矿井涌水量的动态变化与开采水平、开采面积的关系，及早发现水害险情，及早排除险情，防止重大水害的发生，对减少人员伤亡和财产损失起着重大的作用。3、监控系统的最终目标矿井矿井水文监测预警系统作为数字化矿山建设的一部分，必须和数字化矿山连为一体，最终实现数据采集自动化，故障检测自动化，5异常报警自动化，真正做到井下监控设备的无人值守，实现系统的自动化运行和远程控制。4、矿井水文监测系统架构4.1 系统结构4.1.1 从设备安装区域分从安装区域分该系统为矿井井上和井下两部分。井上部分地面水位水温遥测分站采集水位和水温数据，通过GSM或GPRS网络将数据传送到主站微机。该部分已经建成，通过共享数据库共享监测数据，把井上水位数据接入本系统监测主站。大气降水雨量计的数据，也是通过数据共享的方式进水文数据综合分析系统。井下部分由奥灰水水压监测分站、孔隙水水压监测分站、明渠流量监测分站、管道流量监测分站、温度监测分站等几部分组成。所有监测数据利用矿井已有的千兆以太网传送到地面监控中心监控主站。4.1.2 从设备构成上分从设备构成上分包括系统主站、通讯分站、明渠流量监测仪、管道流量监测仪、水压（水位）监测仪、等组成。具体内容如下6 图1 矿井矿井水文监测及预警系统框图监控主站1．工业控制计算机2．打印机3．数据处理软件系统将所有监测点数据汇总到本主站，井下站点监测数据通过井下千兆以太网传输到系统主站，一级数据库和备份数据库都设在主站服务器，监控界面可显示到大屏幕，授权部门通过公司局域网访问数据库，浏览监测数据以及通过授权修改监测时间间隔、设置报警水位、水量、打印报表、绘制曲线等功能。通讯分站将各个监测点数据集中采集，显示和浏览。具体设备类型71 YHY-（D）矿用本安型水压监测仪功能特性YHY-（D）水压监测仪是对煤矿井下水压观测孔及管道水压进行自动测量、自动记录、实时传输的自动化仪器。技术指标供电方式：电池供电（6VDC/80mA）或本安电源供电（18VDC/80mA）量程范围：0～10 MPa（分辨率：0.001 MPa）基本误差：±0.5FS 显示方式：4位LED 显示信号输出：485或200～1000Hz 标准频率信号2 YHL100-M 水沟流量监测仪8 产品介绍水沟流量监测仪是对煤矿井下排水沟内的水流量或其他涌水点的水流量进行自动测量、自动记录、实时传输的集微电脑技术和计算机技术于一体的自动化监测设备。本仪器使用与量水堰槽配合使用，明渠内水流流经堰槽后，将流量大小转换为液位的高低，仪器测量出液位大小，根据量水堰槽的液位-流量换算关系，计算出明渠内流量大小。常用量水堰槽：三角堰、矩形堰、巴歇尔槽。技术指标供电方式：电池供电

（6VDC/80mA）或本安电源供电（18VDC/80mA）3 量程范围：0～100m /min 基本误差：±4FS 显示方式：4位LED 显示信号输出：485或200～1000Hz 标准频率信号3 YHL100-G 管道流量监测仪9 产品介绍管道流量监测仪是将管道流量计的测量数据进行实时监控的智能仪器，能够对排水管道的排水量进行实时监控。产品特点测量精度不受液体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响。测量管无阻碍、无活动部件、无压损、至关断要求较低。全数字量处理，抗干扰能力强，测量可靠，精确度高。标准信号输出，可配接全国各煤矿安全监控