煤矿井下智能排水控制系统的优化研究.pdf

《煤矿井下智能排水控制系统的优化研究》 煤矿井下智能排水控制系统是保障煤矿安全生产的重要设施，对于提高煤矿排水效率，降低能耗，保障矿工生命安全具有重要意义。本文主要探讨了针对薛虎沟煤业井下排水系统存在的问题，如何通过优化设计提升系统的智能化和经济性。 目前，薛虎沟煤业的井下排水系统存在智能化程度低、经济性差以及应对紧急情况能力不足等问题。原有的排水系统依赖人工控制，导致水泵使用寿命不均，排水时间安排不合理，未能充分利用电力资源，增加了运营成本。 为解决这些问题，研究提出了一种新的煤矿井下智能排水控制系统。该系统以可编程逻辑控制器(PLC)作为核心，通过集成的传感器设备监控井下积水区域的水位情况，并与用电负荷情况相结合，利用多目标符合性决策理论实现自动轮换排水和最优排水时段控制。这样的设计不仅提高了排水的自动化水平，也降低了人工操作的错误率，提升了系统的应急反应能力。 具体来说，该智能排水控制系统由以下几个部分构成： 1. 就地控制箱：安装有各种传感器，实时监测井下积水水位，并将数据传送给PLC控制柜。同时，它还接收并执行地面控制中心的远程控制指令，确保在紧急情况下能迅速响应。 2. PLC控制柜：作为系统的中枢，接收来自就地控制箱的水位信息，结合电网供电时段，智能判断启动排水的时机。此外，PLC系统记录各水泵的工作时间，自动调整其工作周期，均衡各泵的负荷，延长设备寿命。 3. 数据通信系统：采用工业以太网技术，确保在复杂地质条件和高电磁环境下，数据传输的安全性和可靠性。 4. 地面控制中心：集中处理来自井下的信息，进行数据分析和决策，对整个排水系统进行远程监控和管理。 通过这种智能控制，系统能够根据实际情况，自动选择在电力负荷较低的时段进行排水，实现“避峰就谷”的节能策略，有效节约能源。同时，多重防护策略的实施，使得系统能在突发状况下快速响应，提高了矿井的防灾能力。 煤矿井下智能排水控制系统的优化研究对于提高煤矿的安全运行水平，降低运行成本，以及推动煤炭行业向智能化、绿色化转型具有重要的实践价值。未来，随着人工智能和物联网技术的进一步发展，这类智能控制系统的应用将更加广泛，为煤矿行业的可持续发展提供强大支持。