煤矿用泵站自动控制装置

2016-12-27汪晖淮南矿业集团设备租赁分公司技术科

科学中国人 2016年35期

汪晖淮南矿业集团设备租赁分公司技术科

煤矿用泵站自动控制装置

汪晖
淮南矿业集团设备租赁分公司技术科

煤矿用泵站自动控制装置，可根据液箱水位变化情况，自动控制进水电磁阀启停，完成自动加水和停水；能实时监测水处理装置进水压力，判断比例减压阀是否完好，具备报警和自动停水功能，起到保护水处理装置；实现乳化泵无人值守功能，提高工作效率，降低工人劳动强度,降低生产成本。

自动控制；乳化泵站

一、课题的提出

目前，国内煤矿井下乳化液泵箱进水一般采用手动球形截止阀，由人工开启和关闭，没有实现自动控制。一般综采队安排1名司机看守泵站，需加水时，打开球形截止阀，当水箱加满后，关闭球形截止阀。这往往会因司机疏忽或忙不过来而忘记开关截止阀。当工作面突然炸管或跑冒滴漏严重，工作面用水量增加而司机没能及时加水，乳化液泵箱水位迅速下降，当水位低于吸液管时泵站吸空，将对泵站造成严重损坏。反之，当进水球形截止阀未能及时关闭，继续供水，会造成水箱漫水，顺槽积水，影响工作面环境，浪费水和乳化油。

另外，综采工作面水处理装置对进水压力有严格要求，超压会造成水处理装置损坏，所以矿井水进入水处理装置前必须经过减压阀减压。目前安装在减压阀上的都是机械压力表，人工读数，没有超压报警功能，当减压阀出现故障而泵站司机没能及时发现处理，容易造成水处理装置损坏。

所以为了提高综采工作面供液系统自动化程度，降低工人劳动强度，保护系统设备，我设计出一套乳化液泵箱进水自动控制系统。

二、设计目标

采用专用PLC控制系统，在矿井进水管路上用二位二通电磁阀取代球形截止阀，通过乳化液泵箱内的液位传感器采集液箱水位值，当液位达到下限值，控制系统将电磁阀开启，向泵箱内供水，当液位达到上限值时，电磁阀关闭即供水关闭；同时在矿井进水减压管路上设压力传感器，根据监测压力大小，超压自动报警并关闭进水电磁阀，从面起到保护系统设备。最终实现综采工作面供液系统自动控制、实现无人值守。

三、系统组成

如图一所示：乳化泵箱进水自动控制系统主要由PLC控制器、二位二通电磁阀、液位传感器、压力传感器、蜂鸣器及相关管路、线缆等组成。

图一系统组成

在乳化液泵箱内安装一个液位传感器，在矿井水进水管路（粗过滤器后面）上安装二位二通电磁阀，用二位二通电磁阀替代球形截止阀。在比例减压阀输出端安装一个压力传感器，替代机械压力表，压力传感器设定压力为1.5MPa(可调)。液位传感器、压力传感器、电磁阀、超压报警蜂鸣器通过电缆连接到PLC控制器。

四、工作原理

矿井水管进水压力为6.3MPa，经过比例减压阀（1：4），压力降低到1.5MPa，经过粗过滤，二位二通电磁阀进入水处理装置，经过处理后的矿井水，进入乳化液泵箱。首次进液需要人工调节，当液位达到最低点（下限液位）时，液位传感器将液箱内低液位信号传给PLC控制器。PLC根据设定程序，通过继电器控制电磁阀开启，向泵箱供水；当液位上升到最高点（上限液位）时，液柆传感器将高液位信号传给PLC控制器，PLC根据设定程序，通过继电器控制电磁阀关闭即关闭供水，从而实现进水自动控制。

压力传感器安装在比例减压阀低压端，压力传感器采集压力信号，传给PLC控制器。因设定压力传感器为1.5MPa(可调)，当压力传感器压力超过1.5MPa时，PLC控制器关闭电磁阀,停止供水,同时,蜂鸣器报警，提醒用户比例减压阀存在故障，需要维修，从而保护水处理装置免于受损。