板集礦清淤泥漿泵戶外條件下自動排水裝置提高可靠性的改進與應用①

摘 要：在板集礦井清淤排水過程中，對井筒泥漿水進行抽放至地面泥漿池，對泥漿水進行初步沉淀后排放入礦井泥漿池系統，排出的井筒水主要以砂巖、泥巖、水泥漿為主要成分，具有一定的粘度及附著力，導電性能中等的特點，在日常排水管理過程中，使用天瑪珂QJZ6磁力啟動器，經多次改進、試驗，設計了一種能夠實現水位自動控制的裝置，克服容易出現泥漿粘附及控制線路由于雨水、風擺，使得絕緣受潮造成誤動作，避免了無法正常啟停情況的發生。

關鍵詞：清淤排水 自動控制 避免誤動作

中圖分類號：TV53 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0074-01

集礦井筒清淤排水過程中，對泥漿水進行初步沉淀后排放入礦井泥漿池系統，原先安排三班人員進行現場值班根據水位定期排水，造成一定的人力物力的浪費。為解決該問題，后期增設了一套自動排水啟動裝置，從實用性和經濟性出發，該裝置不僅能夠實現水位的自動控制，而且還有自動保護功能。具體做法為：水位控制電接點較為敏感，在使用中容易出現泥漿粘附電接點及控制線路，或由于雨水、風擺，使得絕緣受潮造成誤動作，造成無法正常啟停，對水泵可靠運行造成很大安全隱患。

1 解決方法

如何利用水位控制裝置對排水過程實現戶外可靠自動啟停，結合天瑪珂QJZ6磁力啟動器，參照該排水裝置特點，引用各類水位控制，水位控制裝置的形式有很多種，浮子開關式、行程開關式、電節點式、壓力式等。這些裝置或多或少地存在著一些缺點：浮子開關式采用機械結構，戶外條件多變，維護起來不方便，最終采用了電接點啟停方式：根據設定的液位高度，使液位上漲到一定位置時觸點導通啟動，低于一定高度后自動停機的方式進行調節，使得液位始終保持在一個高度范圍。該裝置由于對觸頭接點進行了絕緣防水包扎，增加了控制回路爬電距離，特點為不會積聚水份及泥漿在觸頭位置，避免了導通后無法停機的情況發生，雨季、大風期間不會因雨水、風力影響造成觸點誤動作。

在泥漿池中中立一絕緣棒，絕緣棒中建立a、b、c三個觸點深入水中，并用10 mm2硬質導線引出，調整接觸水位位置，通過水位控制裝置光電耦合器分斷，開關動作電壓為9V可靠動作電流僅只15 mA左右。

水泵控制開關采用的設備為QJZ系列礦用隔爆兼本安（可逆）真空磁力啟動器，該控制開關體積小，具有先進的PIC-200智能保護器，無觸點，性能優越，操作簡單，PIC-18F微處理器，高精度的數據處理及先進的保護運算，保護精度高，反應速度快，啟動器采用直流控制電路，遠距離控制達800～1000 m，當控制線路收到損壞時，保護器自動進行有效保護負載，裝置增加了緊急停機按鍵，可以在緊急情況下切斷控制電源的一次側，使得真空接觸器釋放。并能完成漏電閉鎖、漏氣閉鎖熱保護、欠壓、過壓、三相不平衡，過載、短路等。

2 自動上水功能啟動及調試

將隔離開關置于合閘位置，主回路負荷端漏電閉鎖檢測回路系統，系統控制回路的各模塊得電，若主回路對地絕緣電阻大于22 K（針對660 V）保護器輸出接點閉合，顯示屏顯示“分閘”開關方可啟動，啟動后顯示屏顯示“合閘”，對可逆的啟動器，只能利用遠控控制盒，對電動機進行“正轉、反轉、停止”等操作，不帶可逆的啟動器，電動機的運轉都能實行遠近控制，應將啟動器主腔內的，遠近開關置于所需位置對電機實施操控，模擬試驗時，對上接線腔內控制線短接，檢查水位啟動工作是否正常。

水位控制方式：使用和接線方式，當扭子開關撥到“水位控制”位置時，用三個電極進行控制，當水位位置高電極時開關自動啟動，水位位置低電極是開關自動停止，中電極共用線，接線方式有接線盒的接線端子17、18、19號，17為共用電極，18為高電極、19號為低電極。

3 保護裝置的的功能實現

過載、短路、欠壓、斷相與三相不平衡保護的實現：故障信號由電流互感器TA1＼ TA2＼TA3檢測后，送到中文保護器檢測信號經微電腦處理，同時給出相應故障信息顯示并記憶，此時保護器上的J4接點斷開，使接觸器失電而跳閘，從而分斷主回路與負載回路，使電動機停止運轉。

模擬漏電保護試驗：接入可調電阻，由大到小調整輸入電阻值33～1 K可以找到漏電閉鎖值，由大到小調整輸入電阻值1K至33 K，可以找到漏電閉鎖值，確保漏電閉鎖在正常范圍內，找到值后按“復位”方可正常投用，開關合閘前，漏電閉鎖檢測電壓由保護器的R輸出，至大地主回路對地絕緣電阻，針對660 V，當絕緣電阻低于22 K時，顯示屏顯示漏電閉鎖，當主回路絕緣電阻值上升到閉鎖值的1.5倍，自動解除漏電閉鎖。

4 改造效果

在日常井筒清淤排水過程中，將井筒泥漿水進行抽放至地面泥漿池，沉淀后排放入礦井排水系統，根據配合使用天瑪珂QJZ6本安型電磁啟動器電節點自動啟動功能，并針對戶外現場情況，對水位控制裝置進行改進，確保了抽排水的功能可靠，避免了設置現場值班人員，維護方便，經濟效益可觀。

參考文獻

[1]黃志強，卜艷，李琴，等.萬米鉆井泥漿泵柱塞密封失效分析及改進[J].天然氣工業，2009（1）.

[2]蘆杰豐，朱首軍，王盼，等.泥漿泵法筑壩中摻和物對泥漿排水的影響[J].西北林學院學報，2012（5）.