煤矿井下排水自动化系统的创建研究
四川煤炭产业集团有限公司 曾勇强
四川传媒学院 曾 言
【摘要】本文研究采用PLC作为自动控制的核心，继而结合末端传感设备控制方式，实现和完善了对煤矿井下排水自动
化系统的运用，以期能为我国煤矿的安全生产提供有益的参考。
【关键词】煤矿；井下；自动化；排水；控制
煤炭在国民经济发展过程中是不可获取的一种天然
能源，而煤矿是重要的煤炭输出途径，从根本上说，煤
矿安全生产和我国的社会和谐、国民经济发展等关系极
为密切。在煤矿发展过程中的重要环节就是排水系统，
所以强化与更新煤矿排水系统是业内工作者所关注的重
点话题，煤矿井下排水系统所选择的主要方式为人工控
制，但水位一旦发生剧烈改变，那么就会将应变能力低
下、操作负责等问题直接暴露出来，而且存在较大的能
量消耗，由此就与国内可持续发展战略要求不相符[1]。自
动化排水系统有助于水泵排水率的提升，其应用前景极
为广阔，以PLC控制为基础，对控制参数进行采集，通
过在排水管道、水泵电机中安装的感应设备加以实现，
其自动化控制与监测效果非常好。
1 煤矿井下自动化排水系统的结构分析
对煤矿井下排水系统进行实际应用过程中，必须在
开始排水工作前抽空处理耐磨离心泵，现阶段比较常用的
处理方法包括管道余水射流、水环真空泵射流、管道余水
抽空等，除此之外，若煤矿生产过程中选择射流的方式，
那么就必须选用射流管道控制阀门、射流总成、真空管道
阀门等必要的设备，以将水泵腔体所留有的空气带走，确
保其内部真空环境得以形成，便于后续应用。与水环方式
相结合分析，所用设备主要包括真空管道控制阀门、水环
真空泵和管道控制阀门等，在实际应用期间，必须估算所
抽取的真空体积，以此与该数值相结合，明确真空泵所选
型号。在水泵中注入抽空管道中余水期间，如果选择管
余水方式，在水泵中溢出水时，就说明已经注满水泵，
自制水箱煤矿应该选择水箱抽真空方式，这和管道余水
抽真空方式较为类似，两者的相似之处在于通过水泵抽
水功能，使管带余水抽真空的目的得以实现，使泵腔充
分排水需求得以实现，通过该操作方法，确保该环节的
余水熟读较高，而且具备相应功能。
2 创建煤矿井下排水自动化系统
2.1 设计煤矿井下中央泵房
煤矿井下排水系统中，中央泵房发挥着非常重要的
作用，主要提供排水动力，中央泵房内部不同设备之间
相互配合，下面主要分析煤矿井下排水系统中的中央泵
房：①必须在水泵出口处安装压力监测装置，比方说压
力表，以此能够监控与传达水泵出口压力，以此保障排
水系统能够实现自动化安装；②严格控制中央泵房设备
型号，设备与装备的型号不同，其功能也存在较大差异
性，设计中央泵房时，应该重点审核中央泵房设备的型
号，以此保证中央泵房能够平稳运行[2]。
2.2 自动监控系统的构建
从根本上说，自动监控系统主要组成部分为PLC控
制柜、远程系统以及CPU模板。通过细分发现，自动监
控系统共分为九大环节，以此使排水系统自动化全面监
控机制得以实现，具体组成环节包括：①水位监控。综
合分析发现，该模块的主要作用是监控吸水井水位，通
过应用超声波液位仪来收集吸水井信号，以此实时反馈
吸水井的水位变化；②开关柜控制。煤矿生产过程中将
