井下大型排水泵站电动机外部水冷却系统设计

井下大型排水泵站装机容量大,设备发热量大,散热条件差,为防止泵站内空气温度超限,水泵机组配套水冷电动机,采用外部水冷却系统对电动机进行降温,将电动机工作过程中产生的热量排出至泵站外。文章以雅店煤矿实际工程为例,通过计算冷却系统所需换热能力、冷却水量,提出开式直排和二次换热两种方案,并经技术经济方案对比,确定采用二次换热冷却系统方案。依据确定的技术方案和设计原则,笔者对冷却系统换热、加压、过滤、循环、定压补水、控制等设备进行计算选型。

煤矿智能排水控制系统优化及应用

煤矿智能排水控制系统在原先控制系统的基础上,借助PLC自动控制,进行水质数据的实时采集,实现排水系统的削峰填谷功能,智能调配水泵的启停,确保水泵的轮换调度,有效平衡各水泵的使用时长。这不仅显著提高了水泵的使用效率,降低了生产成本,还有助于延长水泵的使用寿命,减少因故障导致的停机时间,从而大幅提升整体的排水能力。

基于抽水蓄能的井下给排水两用能量回收系统

针对现有矿井开采过程中地面向井下供排水时存在设备能耗大和供水的水势能浪费问题,利用抽水蓄能技术,通过水势能和电能之间的相互转化,设计了一套基于抽水蓄能的井下给排水两用能量回收系统和井下给排水两用能力回收装置。装置的机械部分由给水动力单元、发电能量回收单元、排水助力单元和动力输出控制单元构成。液位检测、差速锁控制、电磁离合器控制和电路设计组成控制部分。当地面向井下供水时,本系统中给水动力单元将水势能转换为电能储存到电池组内,实现储能。在用电低谷期时利用这些电能将井底水仓的水排至中间巷道达到抽水蓄能的目的,同时电池组内的电能也可用于井下其他需要供电设备。在用电高峰期时,蓄水池内的水释放转换为电能,为井下排水泵助力供能,实现降低排水泵能耗,达到节能的目的。

矿用气动潜水泵自动限速控制系统设计

气动潜水泵的稳定性和安全性都优于传统电动潜水泵,然而在气动潜水泵抽不到水时,会造成轻载或空载,容易出现失控现象。基于出口节流调速原理,根据液位传感器能否检测到水面,通过继电器的开/关来控制电磁阀的换向,气动潜水泵自动限速控制系统调节气动泵排气出口流量大小。这样可以限制空载状态下气动涡轮潜水泵的转速,防止空载导致的失控现象。同时在预定时间内,系统自动停止运行,有负载时自动启动,从而达到节能和减少环境污染的目的。通过模拟试验和工业试验,成功实现了气动潜水泵的自动限速,进一步提高了矿用潜水泵监测的自动化程度。

煤矿井下水仓清理技术及清挖输送机研制

为了解决煤矿水仓清理的技术难题,研制了一种清挖输送机。该机采用防粘料无轴螺旋清挖、可调清挖幅度摆动螺旋、防泄漏抛物上料刮板输送、低阻拦并列链轮传动和高压柱塞泵逻辑型全液压控制等技术,并集成于一个行走底盘上,可进行水仓清挖、上料和远距管道泵送工作联合作业,从而实现了煤矿水仓清理和输送的机械化。经过工业试验证明,该清挖输送机具有清理残留少、无二次污染的特点,并能够通过管道将淤积物直接送出水仓。

煤矿井下水泵机组监控技术

使用WinCC组态软件设计平顶山二矿井下泵房监控系统,实现了实时监控、故障报警、历史数据查询及打印报表等功能;根据水泵效率、水仓水位和矿井用电信息等因素设计的中央泵房排水工程控制系统,具有合理调度水泵运行、费用低和工作可靠等特点;采用西门子PLC控制器的井下主排水设备自动化系统,通过各种传感器采集现场参数数据,应用工业摄像仪监视煤矿井下。实践证明,这些系统的人机界面友好,运行稳定,提高了自动化水平和生产效率。

煤矿自动排水系统的控制策略

分析不同涌水量条件下,涌水充满水仓和用电峰谷的时间,提出半躲峰和完全躲峰的概念,以安全水仓水位控制为前提和以排水能耗最小为目标,实现煤矿井下排水系统的自动化.建立矿井水仓容量、涌水量、水泵运行台数与电价等相关参数间的数学模型,确定出自动排水系统的控制策略,给出多台水泵启、停台数运行的相应时段及时间,通过实例验证,该控制策略能减少5.1%的排水用电费用.

基于模糊Petri网和状态监测的井下水泵故障诊断

为了快速找到井下水泵故障的原因,建立了一种基于模糊Petri网和状态监测的井下水泵故障诊断模型。首先通过井下排水设备状态监测系统测得水泵故障的振动信号,经过振动分析后,对获得的水泵故障样本进行学习训练;然后在水泵故障诊断的模糊Petri网模型结构上,引入神经网络中的BP算法对权值、阈值和置信度等参数进行网络优化训练。实例分析结果表明,该模型能较准确地找到水泵故障原因,具有较好的准确性、快速性和适应性。

矿井水泵房自动排水监控系统设计

介绍了传统煤矿井下水泵房控制方式的不足,研究了一种利用水仓水位准确测量涌水量的方法,设计了基于PLC的井下水泵房自动排水监控系统,分析了系统的构成和控制软件的编制。系统自动检测水井水位和其他参数,对水泵的运行进行自动化控制,并利用以太网通信技术,实现矿井水泵房的全自动监控的管理。

矿井提升机减速器状态监测与预报系统设计与软件开发

基于模糊理论与RBF神经网络建立了一种融合多种监测参数的提升机减速器状态综合评判与预报模型,并应用Visual Basic 6.0与Matlab 7.0开发工具开发了系统软件。该软件建立了一个数据库来管理减速器监测参数历史数据,并在此基础上来实现状态的评判或预报。通过实例分析测试了该软件的可靠性,结果显示该软件具有较高的精度和准确性。

基于振动分析的矿井主排水泵故障诊断研究

矿井主排水泵运转情况对生产工作有直接的影响,因此有必要对其进行机械故障诊断,而基于振动分析的故障诊断技术是目前故障诊断领域的常用方法。主要阐述了矿井主排水泵的常见故障分析,并通过对水泵进行振动信号采集与信号分析实现对水泵的故障诊断研究。

煤矿井下排水泵房自动化监控系统的设计

井下排水泵在煤矿安全生产中占有重要地位,以金凤煤矿井下排水泵系统为例,在现场总线技术、计算机网络技术的基础上,利用西门子S7-300 PLC和Step7,WinCC组态软件研制开发了煤矿井下水泵站自动化监控系统。该系统能够有效节约能源,降低工作人员劳动强度,促进煤矿的生产自动化水平。

基于PLC的煤矿主排水泵自动控制系统设计

我国大部分煤矿井下排水泵自动控制系统采用的是传统继电器控制模式,但是继电器控制模式的自动化性能较差,无法在突发事故时采取应急措施,造成重大安全隐患无法消除,也不能适应目前煤矿产业的不断发展。在分析了煤矿井下排水泵控制存在的问题基础上,提出了一套煤矿井下排水自动控制系统,能够实现故障报警、实时在线监测水位、自动开启关闭水泵等功能。

水泵变频能耗的试验研究

对并联水泵采用变频调节及变流量调节多种组合方案,得出开式循环和闭式循环中水泵能耗的异同。结果表明,无论在开式和闭式循环中,采用变频调节相比变流量调节功率比小,更节能;在2个水泵并联时,采用同时变频调节方案最节能,且闭式循环比开式循环的节能效果明显;3个水泵并联时,闭式循环的最佳调节方案比开式循环的最佳调节方案节能10%。

基于负载平衡的混合动力挖掘机功率匹配研究

液压挖掘机在工作时,工况变化剧烈,但在每个工作循环中输出功率是有规律可循的,通过对单工作循环能量的回收与利用,能够使柴油机工况稳定。采用二次调节技术对负载功率进行平衡,使柴油机稳定工作在燃油高效区。利用Simulation X对原机系统进行建模,包括液压系统、柴油机、多体动力学模型,并与试验数据进行对比,验证仿真模型;将油液混合动力系统应用到原机系统,并对主要参数进行匹配;在前馈与压力双控制方案下,对改进后的模型进行功率匹配研究。仿真试验结果研究发现:在前馈与压力双控制方案下,能够减小柴油机装机功率并使柴油机功率输出平稳,基本稳定在燃油高效区。

煤矿井下给排水、排瓦斯气涂塑钢管不同工艺研究

煤矿井下用涂塑钢管,生产工艺及涂料不同,其产品质量和价格也不同,使用寿命也有较大差别。通过介绍几种涂塑钢管的生产工艺和涂料,指出幕帘散布法生产工艺内外涂改性LLDPE塑膜质量可靠,使用寿命长达60 a,性价比高。

聚氨酯弹性体的浆液冲蚀磨损模拟研究

在模拟渣浆泵叶轮的工况条件的试验装置中 ,对比测试了高铬铸铁、环氧树脂基复合材料和聚氨酯弹性体 3种耐磨材料的冲蚀磨损性能 ,讨论了它们的磨损机理。试验结果表明 ,聚氨酯弹性体的耐磨是高铬铸铁的 5 3倍 ,高铬铸铁的耐磨性是环氧树脂复合材料的 10 2倍。

矿用立泵在济三煤矿工作面排水中的应用

一般的潜水泵在输送含沙水、泥浆水或污水时技术性能急剧恶化,主要原因是固体之间是撞击磨损。矿用立泵的流道设计符合固体流场的变化规律,叶轮发生的主要是摩擦磨损,极大地延长了潜水泵的使用寿命。采用KL120-50型矿用立泵进行井下工作面低洼点处排水,轻便安全、高效节能,能够适应矿井复杂多变的环境。

提高立井井筒排水管路安装设计质量的几点尝试

对于立井开拓的大型矿井 ,排水管路安装的设计质量将直接影响矿井的建设速度、投资水平和日后安全生产。论文从防弯梁与防弯管卡设计、管路伸缩装置、管路与支撑装置防腐等几个方面分析了以往同类设计中存在的问题 ,提出了改进措施 ,实践证明这些改进探索和尝试达到了预期目的。

分形法在发动机隐含故障诊断中的应用

在对发动机的机械故障诊断中 ,由于其结构复杂常使其故障特征不明显 ,为此提出用分形法对某些隐含故障进行诊断。介绍了分形法诊断故障的基本原理 ,并利用奇异值降噪技术和分形维数法对隐含故障的特征进行了提取 ,实现了对发动机轴承隐含故障的诊断。诊断结果表明 ,发动机轴承正常状态下的分形维数为 4.4,出现明显故障时轴承的分形维数为 5 .3,出现隐含故障时轴承的分形维数为 5 .37。由此可以看出 ,用分形维数可以诊断隐含故障 ,说明分形诊断法能从本质上反映故障的结构特征。