矿井主排水系统监测装置的研制.docx

1、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

2、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

3、，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

4、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/

5、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，

6、 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，