自动变频恒压供水技术在煤矿防尘系统的应用

【摘 要】煤矿工作是一种会产生大量烟尘的工作，每年都有很多煤矿工作者因此患上肺部疾病，煤矿的防尘系统也是相关学者和研究人员研究的重点。随着科学技术的飞速发展，一种新型的自动变频恒压供水技术将应用到我国煤矿的防尘系统中，本文以原有的防尘供水系统的概述为研究基点，引出自动变频恒压供水系统，并阐述微机变频恒压供水控制系统的技术特征，以期该系统在煤矿防尘工作中普及应用。

【关键词】变频恒压供水技术；煤矿防尘系统；应用

前言

煤矿工作中产生的烟尘严重威胁着煤矿工作者的身体健康，也对煤矿工作的安全产生不利影响。随着科学技术的日益进步和我国煤矿事业的飞速发展，原有的传统静压供水防尘技术已无法满足现阶段生产的需要，因此，先进的自动变频恒压供水防尘技术应运而生。

1 自动变频恒压供水技术应用之前的系统概述

传统的静压供水防尘系统存在压力不足、水流量稳定性差等缺点，并且并不适用于煤层较浅的煤矿，对于技术能力较强、机械化程度较高的煤矿也表现出一定的不适应性。传统的防尘系统普遍采用静压供水结合水泵供水的方式，使井下水通过管道进入地上蓄水池，沉淀后进行防尘工作。然而，该系统存在着很多问题，如使用水泵与静压供水会导致系统水压不足、水流量稳定性较差，且水质容易遭到污染，防尘效果不好等问题，另外，该系统的管路较多，需要配置多台设备，对操作人员的数量要求较多，容易出现失误。

2 自动变频恒压供水系统概述

为了解决原有的静压供水防尘系统的诸多不足，科研人员在原有设计的基础上，增加了PCS型微机控制装置，形成了自动变频恒压供水系统，该系统的优点体现在以下方面：

2.1 水压充足

新的自动变频恒压供水系统利用变频自动控制器，根据矿井的不同深度与不同条件，根据实现输入进系统中的数据进行分析，自动调整矿井防尘所需要的供水压力。如当供水设备的出水压力需求值达到0.6MPa时，井下综合采集系统装置进行出水防尘的工作压力便可迅速升高至2.8MPa，相对应的，可以将矿井内掘进迎头出水防尘系统中的供水水压提升到3.2MPa。水压充足的供水防尘系统的工作效率更高，除尘效果也更好。除此之外，该系统的供水装置还具有水流量稳定、供水不容易被污染等优势，与传统静压供水相比，该系统更能做好日常生产的防尘工作。

2.2 管路简单

新的自动变频恒压供水系统只需要装置核心的PCS微型控制装置，减少了原有传统供水装置的诸多闸阀，将不能满足生产需求的装置全部剔除，只留有核心的供水装置，全自动的供水装置也减少了人工对复杂装置的监管工作，真正需要人工操作的装置只有地上的核心供水设备，不仅避免了管路过多造成的人工成本增加，还能有效的减少因设备管路老化失修而造成的设备事故，从而降低了人工成本与设备后期的维修成本。另外，全自动变频恒压供水即便没有专门的工作人员看守，也能保证设备的正常工作，具有极高的可靠性。

2.3 微机自控

PCS型微机控制是自动变频恒压供水系统的主要核心装置，该装置由水泵套组、负压罐体、控制系统装置以及管线阀门装置等组成，在设计过程中，装置了两套水泵系统，一套用于日常工作，另一套也要随时保持良好的工作状态，以便在发生事故的时候代替正常水泵完成工作。PCS型微机控制可以根据事先输入的数据自动完成供水系统的变频工作，整套系统构造简单，便于操作，还具有占地面积小，运输与安装方便等优势，易于煤矿防尘工作的展开。

2.4 功能完善

除上述优势以外，自动变频恒压供水系统还有比较完善的自我系统保护功能，在启动水泵电机时，采用的是目前比较先进的变频器软启动模式，将电流冲击所带来的事故发生率降到最低。另外，自动变频恒压供水系统还具有闭环自动控制功能，可以根据用水量的多少自动控制水泵的运转速度，调节用水量。该系统装置的自动控水系统不仅为煤矿期间节约了防尘用水，自动控水装置还非常省电，平均耗电量仅为传统装置的一半左右。

3 微机变频恒压供水控制系统的技术特征

自动变频恒压供水系统中的PCS型微机控制装置采用的是目前国际上比较先进的电机变频调控技术，其技术特征如下：首先，该装置将原系统中压力传感器上比较难理解的压力信号变化量进行了优化，转变成相对容易操作与调控的电信号变化量；然后，该系统将供水控制柜接收到的电信号数据进行分解输出，传输到变频调速器中；最后，变频控制器通过对水泵运转速度的调节来实现水压的变化。自动变频恒压供水系统可以根据现实操作中的实际情况事先设置好水压输出的要求，自动系统便可以根据井下的实际压力变化来自动调节水泵的运转速度，从而达到自动控制水压的目的。

4 结论

自动变频恒压供水系统是我国煤矿供水防尘系统发展到现阶段的实际需求，与传统的静压供水防尘技术相比，自动变频恒压供水系统具有水压充足、管路简单、微机自控、功能完善等优势，对于传统技术无法服务的较浅矿层和技术能力较强矿井也可以很好的运行，应该得到广泛的推广和应用。

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