李鸿飞
深圳市易捷通科技股份有限公司
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，煤矿的机械化自动化水平较上世纪末有了显著提升，自动化的无人看守在煤矿井下应用也逐渐趋于广泛，特别是对于水泵房，无人看守已经成为一种发展趋势，可以为煤炭企业减少不必要投入，提升设备的开机率。最为一种新型的自动化控制技术，无人看守技术在矿井具体应用中需要采用严密、可靠的安全措施及预警系统。一般情况下，煤炭企业在井下推行使用无人看守的水泵房时，需要监控人员有较高的责任心及较强的业务能力，根据无人看守的具体需要，需要配套的实施相关工作人员的储备工作，配备必须的安全预警及故障报警系统。
关键词：水泵房；安全监控；煤矿安全
引言
为了增加无人看守水泵房自动化控制系统的安全性，并结合矿井井下实际情况，有针对性的提出了水泵房安全预警系统，该系统可以实现对水泵房内设备运行状态进行监控，并提升水泵房自动化控制系统的可靠性。现场实践也表明，该系统应用效果较为明显，为保证无人看守水泵房安全可靠运行提供一定的保障。
1无人看守水泵房工作原理分析
无人看守的水泵房采用的是全自动控制系统，根据时间、水泵房水位、井下用电负荷参数综合判断水泵的自动开启或者关停，实现水泵房泵阀的联锁启停，并运用相关的传感器对系统运行中的各项参数进行实时监控，通过网络系统传输至地面的监控中心，并对监控的数据进行存储。无人看守水泵房水泵的开启或者关停时，相对应的阀门动作是由PLC下位机预先设定的程序根据指令完成，时间跟具体系统负荷通过上位机中的操作软件参数设定确定。
2无人看守水泵房安全预警系统
2.1水泵选型
在泵站运行成本中，水泵、电机设备的用电量则要占动力能耗的绝大部分,因此，水泵选型的效率以及能耗至关重要。原设计泵站采用单级单吸离心泵，目前，单级单吸离心泵由于效率较低，水厂使用较少，合肥地区目前水厂及泵站均采用单级双吸卧式离心泵，该泵型效率高，具有显著的节能效果，且运行稳定，故本次改造工程将取水泵房水泵机组调整为单级双吸卧式离心泵，此种泵型与原设计尺寸不一致，则需要重新布置水泵机组。
2.2视频监控
在选矿取水泵房分别安装一台枪型和球形摄像机对现场实实施视频监控，实现全天候监控选矿水池的水位变化及水泵房设备的运行情况，为操作人员提供实时视频监控的辅助信息。
2.3水泵隔振降噪的手段和安装方法
1）管道隔振。管道隔振经常会使用可曲挠橡胶接头，使用这种类型的接头需要进行格外的注意。一般在水泵出水或者进水管上的橡胶接头，需要在阀门或者止回阀的内侧靠近水泵，避免接头因为停泵而出现的损坏，另外还能方便对接头进行更换和维修。可曲挠橡胶接头比较适合安装在水平的管道上，不好进行随意的拉扯，因此比较适合在自然的状态下进行安装和固定。当橡胶接头与法兰进行连接时一定要对法兰的类型进行注意，一般是螺栓的螺杆要指向普通法兰的方向，不能指向特备法兰的方向。最后，如果橡胶接头需要与法兰进行串联安装，就需要使用一个平焊钢法兰，将其作为支柱来进行连接，进而保证其严密性。2）水泵机组隔振。水泵机组隔振是比较重要的内容，通常也只是在水泵基座的下面安装一定的隔振元件，操作起来也是比较简单和快捷的。立式泵是比较常见水泵机组隔振，比较适合使用橡胶隔振器，容易获得更好的隔振效果。在进行具体的安装时，要在泵座的底下设置型钢基座，而且要采用的是锚固定的安装方式，两者之间要使用螺栓进行固定，这样会更加稳固。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在使用橡胶隔振垫的时候，要对其边线进行注意，不能超过惰性块的边线，型钢基座所能够承载的面积是要小于原隔振组件顶端所能够支撑的面积的。最后，要对同一机组的水泵进行重视，要保证其使用的隔振元件的统一性，对其隔振效果进行保障。3）风管漏风量检测。安装风管的时候，要对其质量进行重视，大都使用外观测法和漏光法进行质量的检验。外观观测法顾名思义，就是对风管的外观进行检查，要保证其与设计图纸等相符，对风管的咬缝等等都要进行检测。而漏光检测法就是对风管的严密性进行检测，风管的严密程度会对通风系统以及空调造成作为直接的影响，因此严密性检测是水泵房重要的检测内容，对整个是泵房的安装质量都有重要影响。
2.4监控系统上位机报警
在地面监控中心安装上位机操作客户端，根据不同的工作职能，对上位机客户端的操作权限进行分配，监控中心工作人员根据权限进行相关操作，实现对设备故障查询、报表查看、历史数据访问、参数修改设定等功能。水泵房自动运行系统正常运转或者停止时的各个设备的开启状态，阀门启闭状态，水泵房水位、水泵的压力、轴承的温度等设备参数都可以实时的监控中心上位机软件中显示，并可以根据数据的动态变化情况绘制成数据曲线存储于在设备内侧中，以便后期进行查询。
2.5应急广播
该系统的服务端位于地面监控中心，毗邻无人看守水泵房监控系统地面操作台，井下无人看守水泵房正常工作时，可以用来对矿井今天工作重点，早班会议精神及专项管理规程规定等内容进行播报，在无人看守的水泵房处安装应急广播终端，一旦系统出现紧急状况时可以实现通过广播告知设备具体故障类型，便于井下安全巡查人员快速便捷的对故障进行处理，防患于未然。
2.6专项送停电
无人看守水泵房配套的变电所高压防爆配电设备通过远程信息传递实现对地面监控中心远程送电、停电功能。利用井下无人看守水泵房的PLC下位机与远程信息通讯系统的服务器进行数据交换，从而达到对水泵房故障时联动，实现水泵房的紧急断电，避免水泵房中的电机、高压控制柜等设备受损。水泵房中配备的阀门、安全监控传感器以及电控装置等采用低压的设备接入到低压供电保护开关，当某台水泵出现故障时，井下现场的下位机自动对故障数据进行研判，并分析故障类型，根据预先设定的程序实现对该台故障设备的停机，不影响与该台水泵并联的其他设备的正常运转。
结语
井下无人看守水泵房可以实现减少井下工作人员数量，降低矿井投入，增强矿井自动程度，增加矿井经济效益的目的，由于该技术相关经验不足，因此加强对无人看守水泵房的安全监控是十分有必要的。无人看守水泵房安全预警系统应用实践也表明，该系统可以可靠的对井下无人看守水泵房提供相应的安全保护。
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论文作者:李鸿飞
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
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