[發明專利]井下排水系統和排水方法

在審

• 申請號: 202210150850.4
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114439543A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 馬孝威;吳文臻;付元;李迎喜;孟慶勇;李標;張立亞;苑靜科;華冬;孟杰;黃家鑫;陳威廷;王汾青;高冶;楊大山;繆江華;趙初峰;賈曉娣
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00;F04B49/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 辛誠

本發明公開了一種井下排水系統和排水方法，所述排水系統包括地面服務器、中央水泵房和采區水泵，所述地面服務器用于發出指令、接收和存儲數據，所述中央水泵房和所述采區水泵房內均設有就地控制箱、監測組件和水泵，所述監測組件用于監測所述中央水泵房和所述采區水泵房的水倉液位、水泵真空度、水管壓力和水管流量，所述就地控制箱用于將所述監測組件的監測數據上傳至所述地面服務器，所述就地控制箱可直接控制所述水泵的啟停或者根據所述地面服務器的指令控制所述水泵的啟停。本發明實施例的井下排水系統合理分配各水平水泵的啟停時間，避免井下發生涌水，實現了整個排水系統的負載均衡、避峰填谷。

技術領域

本發明涉及煤礦井下排水技術領域，尤其涉及一種井下排水系統和排水方法。

背景技術

隨著煤礦開采的逐漸加深，煤礦井下會在不同水平面建設水倉，但在傳統的煤礦排水系統中，各個水平面的水倉都是獨立控制的，不能有序的調節礦井水的排出。當多個水泵房同時向中央水倉排水時，中央水倉可能會發生涌水現象。

相關技術中，針對多水平排水的問題，一般的解決方式是增加中央水泵房水泵的數量、加深、加寬中央水泵房的水倉、各個水平水泵房的工人打電話溝通或者調度室調度員通過監控系統對井下各水平水倉進行調度。

但是，增加水泵的數量和加深水倉會增加水泵房的建設成本，并且井下施工也比較困難。井下工人通過電話溝通，調度員調度都會增加工人的工作量，人員調度也會出現誤判、操作失誤等問題。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的實施例提出一種井下排水系統，所述井下排水系統可以合理分配各水平水泵的啟停時間，避免井下發生涌水。

本發明的實施例還提出一種排水方法。

本發明實施例的井下排水系統包括地面服務器、中央水泵房和采區水泵，所述地面服務器用于發出指令、接收和存儲數據，所述中央水泵房和所述采區水泵房內均設有就地控制箱、監測組件和水泵，所述監測組件用于監測所述中央水泵房和所述采區水泵房的水倉液位、水泵真空度、水管壓力和水管流量，所述就地控制箱用于將所述監測組件的監測數據上傳至所述地面服務器，所述就地控制箱可直接控制所述水泵的啟停或者根據所述地面服務器的指令控制所述水泵的啟停。

本發明實施例的井下排水系統，可通過地面服務器分析各采區水泵房內水倉液位、水泵真空度、水管壓力和水管流量的數據，并根據中央水泵房和采區水泵房的排水量、水倉液位等數據高度合理的分配水泵的啟停數量，調度各排水系統的運行，整個排水系統合理的分配各水平水泵的啟停時間，避免井下發生涌水，實現了整個排水系統的負載均衡、避峰填谷。

在一些實施例中，所述水泵具有電磁閥和電機，所述電磁閥用于控制射流啟停，所述電機用于控制所述水泵的啟停，所述水泵的輸水管路上設有電動閥，所述電動閥用于控制所述輸水管路的通斷。

在一些實施例中，所述監測組件包括液位傳感器、壓力傳感器、負壓傳感器和流量傳感器，所述液位傳感器設在所述中央水泵房和所述采區水泵房的水倉內，所述負壓傳感器設在所述水泵的射流管路內，所述壓力傳感器和所述流量傳感器設在所述輸水管路內。

在一些實施例中，所述就地控制箱包括：

可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器與所述地面服務器相連；

模擬量輸入模塊，所述液位傳感器、所述壓力傳感器、所述負壓傳感器和所述流量傳感器均與所述模擬量輸入模塊相連，所述可編程邏輯控制器可通過所述模擬量輸入模塊讀取水倉液位、水泵真空度、水管壓力和水管流量；

開關量輸入模塊，所述開關量輸入模塊分別與所述電動閥和所述可編程邏輯控制器相連，所述開關量輸入模塊用于將所述電動閥的狀態信號輸送至所述可編程邏輯控制器；