文档介绍：声明
本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文,除了所列参考文献和世所
公认的文献外,全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交
于其它任何学术机关作鉴定。
硕士生签名:
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AFFIRMATION
I declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements
for the award of Master of Philosophy in Shandong University of Science and
Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The
document has not been submitted for qualification at any other academic
institute.
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山东科技大学工程硕士学位论文摘要
摘要
造成煤矿事故的原因是多方面的,以瓦斯爆炸和水灾害最为频繁,最为严重。在国
内各类采矿企业中,由于矿井水害的存在,不仅增加了煤炭生产的成本,更严重的是直
接威胁着广大矿工的生命安全,尤其在大井深、高水温等复杂条件下的矿井,因此,提
高矿井排水系统的运行效率和可靠性成为目前采矿企业的重要课题。
本文根据某矿实际情况,提出了复杂条件下矿井排水系统的优化设计方案,针对目
前井下排水系统普遍存在的问题(如水锤、汽蚀等)提出解决方案;以最大限度提高整个
排水系统的效率为目的,对扩排泵房的水泵和管路进行综合选型设计,根据主排水泵和
排水管路特性确定系统的最佳工况点;针对排水泵房内操作过程繁琐、工人劳动强度大、
系统运行效率低等问题,响应国家安全生产监督管理总局《煤矿防治水规定》第 118 条
之规定,设计泵房自动控制和远程监视系统。系统采用西门子 S7-300 系列 PLC,和相关
传感器技术,实现井下排水泵组的集中控制和相关数据的实时显示及报警功能,并且连
接工业以太网,实现地面数据中心对排水泵的监控功能。PLC 采用模块化编程技术,通
过程序实现水泵的轮换工作制和用电的“避峰填谷”,提高了系统的运行效率,降低了系
统运行的成本。
本文通过该矿的具体条件,对主排水系统进行优化设计,同时实现其自动控制和远
程监控功能,明显提高了系统的运行效率和可靠性,并为其实现数字化矿山奠定了良好
的基础,使其取得了良好的经济效益和社会效益。
关键词:矿井排水,水锤,汽蚀,正压排水,自动化
山东科技大学工程硕士学位论文摘要
ABSTRACT
There are many reasons causing coal mine accidents which including gas explosion and
water disasters are the most frequent and serious ones. In domestic panies, the
existence of water hazard not only increases the cost of mine production, but also is a direct
threat to the miners’ safety underground, especially in the mine plex conditions such
as big depth, high water temperature, etc. Therefore, improving the running efficiency and
reliability of the mine drainage system has e an important issue for panies.
According to the actual situation of a mine, an optimal design method of the mine
drainage system plex conditions, and propose solutions for mon problem of
the underground drainage system (such as water hammer, cavitation, etc.) are given in this
dissertation. On the purpose of maximizing the efficiency