13. Автоматизация шахтного водоотлива

Шахтные водоотливные установки предназначены для откачки на дневную поверхность воды, которая просачивается в шахтные выработки из вышележащих, естественных водонесущих породных пластов. Подземные шахтные выработки проходятся с небольшим уклоном вверх от ствола, с таким расчетом, чтобы шахтные воды по специальным штрековым канавам всегда стекали бы к стволу. В нижней части шахтного ствола помещается водосборник, емкость которого выбирается из расчета максимального суточного водопритока. Шахтные водоотливные установки должны откачать этот водоприток за три часа своей непрерывной работы в ночное время, когда тариф на электроэнергию минимален.

13.1. Требования к системам автоматизации шахтного водоотлива

Аппаратура автоматизации шахтного водоотлива должна обеспечивать:

1. Автоматическую контролируемую заливку насосов перед запуском их в работу;

2. Автоматическое включение в работу очередного насоса при достижении верхнего уровня воды в водосборнике и непрерывную его работу до тех пор, пока уровень воды в водосборнике не снизится до нижней отметки;

3. Автоматический контроль за работающим насосом и аварийное его отключение, в случае если он не достиг заданной производительности или при возникновении отказа в его работе (перегрев подшипников, короткое замыкание в приводе и т.д.);

4. Автоматическое включение в работу резервного насоса при отказе в работе основного насоса или при недостаточной его производительности (когда уровень воды в водосборнике растет и достигает повышенной или аварийной отметки);

5. Подачу звуковой и световой сигнализации на пульт диспетчера и машинное отделение о состоянии работы установки, аварийном уровне воды и отказах в работе насосов;

6. Дистанционное включение насосной установки с пульта диспетчера и перевод его на ручное управление из машинного зала;

7. Блокировку от повторного включения отказавшего насоса с пульта диспетчера;

8. Автоматическое управление работой задвижек на трубопроводах.

13.2. Схема установки датчиков в автоматической системе шахтного водоотлива.

Для автоматического управления системой шахтного водоотлива он оборудуется многочисленными датчиками. Структурная схема водоотливной установки и расположения в ней датчиков показана на рис.70.

Рис.70. Схема установки датчиков в системе шахтного водоотлива.

Шахтная водоотливная установка структурно состоит из многоступенчатого центробежного насоса I с приводом от электродвигателя V. Насосная установка расположена вблизи водосборника II, в котором помещено всасывающее устройство III и заливочный насос IV. С помощью этого насоса создается первоначальное давление в напорной магистрали водоотливной установки. Напорный трубопровод соединен с насосом через задвижку VI, оснащенную электроприводом VII.

Для обеспечения автоматического режима работы шахтной водоотливной установки она оснащается следующими типами датчиков:

1 – датчики температуры подшипников;

2 – датчик температуры обмотки двигателя;

3 – датчик давления воды;

4 – датчик положения задвижки «закрыто»;

5 – датчик положения задвижки «открыто»;

6 – датчик производительности насос;

7 – датчик нижнего уровня воды (ДНУ);

8 – датчик верхнего уровня воды (ДВУ);

9 – датчик повышенного уровня воды (ДПУ);

10 – датчик аварийного уровня воды (ДАУ).

Для автоматизации шахтного водоотлива используется серийная аппаратура аналогового типа. На шахтах чаще всего используется аппаратура следующих типов: ВАВ, УАВ и АВН-1М. Эти аппаратные средства шахтного водоотлива изготовляются различными производителями, но имеют примерно одинаковое устройство. Принцип работы этой аппаратуры рассмотрим на примере аппаратуры типа УАВ