礦用無人值守自動化排水監控系統設計應用*

董璐鑫

(晉能控股集團長溝煤礦有限責任公司,山西 晉中 032700)

0 引 言

隨著我國煤礦智能化水平不斷提高,煤礦安全事故發生率在逐年降低。煤礦井下安全事故主要包括瓦斯、火災、頂板、機電及水害事故等,除占比最高的瓦斯事故外,水害事故量已上升為第二,嚴重影響了煤礦生產安全及效率。在煤炭開采過程中,開采區的水文地質會受到破壞,導致地下水上涌及地表水滲透,嚴重時甚至發生透水事故[1-3]。目前國內煤礦排水系統仍以人工操作為主,主要由操作人員根據現場情況對閘閥及水泵進行操作,該方式難以迅速、準確定位故障點,在發生事故后其處理效率低下,因而導致水害事故頻發。而自動化及信息控制技術的應用會使排水系統具備無人值守條件,這對于減少水害事故發生、保證煤礦安全高效生產具有重要意義[4-5]。

針對上述問題,筆者提出了一種基于PLC控制的井下無人值守自動化排水監控系統方案。系統采用PLC及遠程上位機協同工作實現井下各水泵及閘閥的自適應啟停控制,同時可對井下水倉水位、水泵及閘閥狀態進行在線監測。其分布式控制結構可有效提高系統控制方式的多樣性及系統可靠性,其涌水量動態調節策略可有效降低能耗成本,此方案對提高井下排水系統智能化水平具有實際應用價值。

1 智能排水監控系統功能及排水方式設計

目前,國內煤礦排水系統因受技術與基礎設備限制多采用人工操作控制方式,且系統控制結構集中單一,系統效率及可靠性較差,存在諸多安全隱患。……