矿井主排水系统监测装置的研制.docx

欢迎光临安全人之家 https:/ 矿井主排水系统监测装置的研制 矿井主排水系统是煤矿大型设备的一个重要组成部。主排水系统如 果不能正常运行，会危及整个矿井的安全生产，甚至造成重、特大财 产损失事故。鸡西矿业（集团）有限责任公司现有的 23 个主排水系 统没有高低水位监视报警，水泵吸空报警装置，只靠运转员巡视。如 要在水位非常情况下，吸水管底阀堵塞，没能及时发现，就会造成淹 泵，甚至淹井事故，集团公司有的矿井以前曾发生过类似事故。鉴于 这种情况，我们研制了主排水泵监测装置。 1 工作原理 监测装置主要是通过水位和吸空两块插件板来实现的。 1.1 水仓水位显示及报警工作原理。 如图 1 所示。在图 1 中，虚线所圈部分为 6 段水位板插件电路，其 中 J1-J6 是 6 段水位动作执行继电器，分别由 T1T12 组成的 6 套（图 中只画出 3 套）两级晶体管放大电路来驱动，这 6 套放大电路中 J1 为有水释放型。J2J6 为有水闭合型。 图 1 水仓水位显示及报警电路 J1 为第一段水位显示继电器，当水位 1 处有水时，水的电阻值一般 在 100K1M 之间，流经 R2 的基极电流为 0.02mA 左右。三极管 T1 放大，流经 R1 的电流为 1.5mA，此时 T1 导通，T2 截止，J1 处于释 放状态，J1 的常闭点闭合，LED1 发光。当水位 1 处没有水时，T1 截 止，T2 导通 J1 吸合，J1 常开点闭合，语言报警 Y1 发声，同时 X8 发 欢迎光临安全人之家 https:/ 红光，指示低警戒线水位，因为水位 1 处常有水。所以采用 J1 为有 水释放状态。 J2为第二段水位指示继电器， 当水位2有水时， T3基极电流为0.02mA 左右，T4 基极电流为 0.5mA，T4 导通，J2 有电吸合，LED2 发光，指 示水位 2。 J3、J4、J5、J6 级工作原理与 J2 工作原理相同，放大电路元件参数 也基本相同，三极管 T1T12 的放大倍数 值要求大于 100 即可。 R31、R32R36 为继电器降压电阻，数值为 120390，D1 为电 源整流桥，D2D7 为续流三级管，对于有多个继电器并联和小型继 电器大功率三极管的情况，可以不用 C3C8 抗干扰电容，也可直接 并接在第一级放大三级管的 be 结上。J6 为高警戒水位继电器，当 J6 吸合时，J6 常开点闭合 LED6 发光，指示第 6 段水位，Y2 发声，高警 戒水位语音报警。 由于有的主排水系统有甲乙两个不连通的水仓，所以每套水位保护 有两个水位插件，分别指示甲乙两个水仓的水位。图 1 中的 J6和 J1 就是乙水仓水位插件的高低水位继电器接点， 以便两个水位插件共用 高低水位声光信号 Y2、Y1、X7、X8 报警系统。 图 1 中的 K1 为电源开关，B 为 220V/36V、15W 变压器，K2 是一个 双刀双掷语音暂停开关，当甲水仓发生高警戒水位报警时，有时为了 调负躲峰的需要，并不马上开泵排水，而是先拨动扭子开关 K2，关 掉甲水仓高警戒水位语音报警，开始往乙水仓放水。当乙水仓达到高 警戒水位时，J6闭合，Y2 能再次发出高警戒水位语音报警，这时需 欢迎光临安全人之家 https:/ 开泵排水， 待两个水仓水位下降， J6释放后， 方可回复语音暂停开关， 当语音暂停开关 K2 或 K3 被关掉后，语音暂停报警灯 X9 发光，提示 水泵司机在语音报警消除后， 闭合K2恢复语音报警功能。 WY1、 WY2、 WY3 为语音报警器 78 系列三端稳压电源块， 由于 78 系列三端稳压块 的输入电压只允许比输出电压高一倍，所以要从直流 30 伏稳压到直 流 6 伏，需要三只三端稳压块串联，即 7824、7812、7806 串联，78 系列三端稳压块的中间脚为输入输出公共端，这里只画出 7806 以示 语音报警系统工作电压。 整流桥 D1 的输出电压为直流 30V，正极与地相连，地可以与主排水 泵房的接地系统联在一起，这样做有两个好处，一个好处是 6 段水位 电极导线放入要监视的仓即可， 省去了一根最易受井下水腐蚀的总电 极的入水，减少了水位电极的维修量；另一个好处是为整台监测装置 外壳提供了接地极。 6个水位电极可以用6根1.0mm2的塑皮控制线， 做成不等长的电极，为防止对电极的腐蚀，可以在每个电极的前端焊 上一个碳刷，再用 1:1 胶把电极裸露的铜线及焊接点封好即可。也可 以用冷补剂或环氧树脂胶把 7 芯电缆及 7 个碳刷全部灌封在一根 15mm 的塑料管内做入水电极，这样更便于电极的安装及清理。 1.2 水泵运行显示及吸空报警工作原理 如图 2 所示。在图 2 中，虚线所圈部分为吸空板电路，吸空板与水 位板共用一套 30V 直流电源，