《安全技术》之矿井主排水系统监测装置的研制 VIP免费

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T1~T12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。J2~J6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100K~1MΩ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T1~T12的放大倍数β值要求大于100即可。R31、R32～R36为继电器降压电阻，数值为120Ω～390Ω，D1为电源整流桥，D2～D7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C3～C8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J6ˊ和J1ˊ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，J6ˊ闭合，Y2能再次发出高警戒水位语音报警，这时需开泵排水，待两个水仓水位下降，J6ˊ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Φ15mm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，由三管T1～T10组成，5台水泵吸空电充检测电路，由三极管T11～T15组成水泵运行显示电路，LH1~LH5为水泵起动柜电流检测电流互感器。电...