煤矿井下排水系统节能技术的改造

煤矿井下排水系统节能技术的改造煤炭行业是我国国民经济的支柱产业，其进展关系着国家的长远进步，而煤炭企业的节能环保工作则影响着煤炭生产的经济效益、社会效益与环境效益。煤矿井下主排水系统是煤炭生产用电的重要组成部分，对其井下节能技术改造有利于煤炭企业总体效益的提升。加强对单片机、PLC、计算机、电力电子等前沿技术的推广与应用，打造牢靠平安、环保节能的井下主排水系统对煤炭企业生产和煤炭行业进展意义重大。

一般而言，煤矿主排水泵房的供电线路须大于1趟。如果某条回路消失意外，发生中断供电的故障，那么其他回路便可准时派上用场，连续为排水系统负荷供电。在煤矿井下，多台水泵会安装于主排水泵房。通常来说，有工作的水泵，也有备用的水泵，同时还有备用检修水泵，以此来确保煤矿主排水系统的顺当工作。该类人工操作模式有许多弊端，如操作程序简单、劳动强度大、设备故障率高、主排水泵运行启动时间长、人为影响因素多等，并且会间接造成人力、物力铺张。因此，为实现矿井的现代化管理目标，应打破这一固有的传统模式，煤矿主井下排水系统的节能改造刻不容缓。

1改造方案

为完成煤矿井下主排水系统的节能技术改造任务，可借助如下方案加以尝试：在煤矿井下中央泵房安装5台离心水泵，其中2台工作水泵，2台备用水泵，1台检修水泵；以自动化掌握为掌握方式，排水泵主电机选择软启动方式，采纳矿用隔爆型高压软启动柜。这种主排水自动化系统是以光纤工业以太网为基础而应用的，其优点不仅在于可以让水泵实现单机掌握，还可以通过以太网传输接口模块与设置将安装在井下的中央变电所网络交换机和掌握系统连接起来，从而使煤矿地面调度中心能够对井下全部被控设备实现准时而有效的掌握与检测。

2采纳软启动电控设备

2.1防爆型高压软启动器运作原理

主电路与掌握电路为防爆型高压软启动器的两个主体性构成部分，被控电动机和三相供电电源通过软启动器主电路的三组反向并联可控硅而被串联起来。水泵电动机运行前，掌握电路会对可控硅导通角的幅度进行掌握，进而不断提高加于电动机端的电压值，随之而来的是电动机转动速度的不断增大，始终到它达到额定转速时方会停止。

2.2软停车的特点

遇到井下排水系统主排的水泵电动机直接停车的状况时，由于流体运动速度受到的影响较大，有压管路内的动量会发生猛烈变动，水击现象会消失于管路之中，这无疑将会对水泵、阀门、排水管道等重要设备或零件构成相当严峻的威逼，甚至有可能对水泵管道或阀门产生根本性破坏。

2.3软启动主电路掌握接线的特征

在遇到排水泵启动或停车的状况后，软启动主电路掌握接线的晶闸管将以软启动、软停车为目标准时地投入运行。在水泵完成开启之后，旁路接触器会合闸，将晶闸管短接，水泵主电机接受供电电源全电压，并正式进入运行状态。这种安装接线有许多优势，它们集中体现于，在水泵的工作状态中，主电机和电网是直接连接的，没有谐波；可将旁路接触器视作一项备用措施，在晶闸管消失问题时或其他紧急状况下，旁路接触器能够使水泵主电机直接启动，主排水系统工作的平安性和持续性获得了相当程度的保障。

3自动掌握系统结构

3.1地面总监控站

自动掌握系统中的地面总监控站是井下主排水系统的总指挥部，它设置于煤矿地面调度中心，通过工作站，该中心对井下状况进行实时的监控、监视与检测，尤其留意中央排水泵房各项设备的运行状况。

3.2工业以太网网络结构

自动掌握系统中的工业以太网是井下主排水泵的监控系统的主干网，通过它，自动掌握系统能够便利地采集信号，从而对井下主排水系统的设备与设施进行非常有效的监控。

3.3煤矿井下主排水系统监控单元

监控主掌握站、信号采集装置和各类传感器是主排水系统监控装置的主要构成单元。其中，主掌握站是其通信核心，能够有效实现地面掌握中心与井下分站监控之间信息的上下传播，并借助排水系统操作显示屏，将井下主排水系统的运行数据呈现出来，从而将更为精准有用的运行信息传送给相关工作人员。

4煤矿井下主排水掌握系统功能

第一，主排水掌握系统可以对主排水系统运行水泵的各项技术参数进行准时的采集，这些数据是工作人员实时推断排水泵运行工作状况的基本依据。其次，根据井下涌水量、工作时间、用电负荷等实际状况的差异，能够自动启动或者自动终止主排水泵的运行。第三，当排水系统消失特别状况，系统可以在第一时间发出相关信号；在遇到排水系统消失故障的状况时，系统可以对故障类型进行辨别和推断，如有需要则会自动使水泵终止运行。第四，该系统的兼容性较好，可以和煤矿的生产综合调度系统相连，工作人员只须在地面生产调度监控中心便可对其进行有效干预。

5改造后系统的主要特征

首先，软启动方式的排水系统主电机可以独立对启动电流进行智能化处理，这将有利于提高电动机启动的平稳性。其次，自动和手动两种方式都可以实现对系统的掌握，且可以