煤矿井下自动化排水监控系统研究

郑毛亲

(山西省晋中市灵石县能源局，山西 灵石 031300)

排水系统负责将井下积水排出至地表，排水系统的正常运行直接关系到煤炭开采的安全性[1]。现阶段矿井普遍采用手动控制为主、自动控制为辅的继电器方式控制井下排水系统运行，但受到操作随意性大、水位高度测量不精准等因素影响，无法实现排水过程的科学调度以及涌水量实时精准监测[2-3]。当井下涌出量突然增加且操作人员未能及时发现时，会导致井下积水量显著增大，严重时还会引发安全事故。虽然少数煤矿采用自动化排水装置进行排水，但受控制功能不完备、系统故障率偏高以及可靠性不强等因素影响，现场应用仍需要安排专人进行巡检，自动化功能无法高效发挥[4-7]。为此，文章以山西某矿+650 m水平中泵房排水监控为工程研究背景，结合以往研究成果以及笔者工作经验，提出一种自动化排水监控系统，该系统可实现井下排水设备状态远程监控并具备多种保护功能，可在一定程度上提升自动化排水系统的可靠性。

1 排水监控系统结构

1.1 硬件结构组成

依据矿井排水系统监控需要以及+650 m水平中泵房设备配备情况，设计的监控系统结构如图1所示。排水监控系统采用由上位机、下位机相互配合的二级网络结构，上位机(地面监控中心)布置在矿井调度室内，结构包括工控机、组态软件平台、操作软件以及数据库等；下位机为中央水泵房监控设备，结构包括电控箱、操作台、执行机构以及传感器等[8]。……