乳化泵站無人化操作系統

白長江 蘇康 桑勝濤 彭廣林

(山東省寧陽縣華豐鎮華豐煤礦,山東泰安 271413)

乳化泵站無人化操作系統

白長江 蘇康 桑勝濤 彭廣林

(山東省寧陽縣華豐鎮華豐煤礦,山東泰安 271413)

在煤礦生產中,無論是炮采工作面還是綜采工作面,都必須設置乳化液泵站,對工作面進行供液,保證工作面設備運轉和支護可靠,在以往泵站需兩個人進行操作,一人為泵站司機,一人為維修人員。為提高生產效率,減少人員占用,解放生產力,通過不斷探索研究,對泵站進行設備自動化系統的逐步升級,實現了泵站無人化操作。

無人化 自動化 逐步升級

1 概述

對泵站多項需人工操作的環節進行研究，逐步實現自動化，經過對乳化泵站多項自動化進行整合，實現了無人職守有人巡視的乳化泵自動化系統。泵站無人化操作系統由4部分組成，包括乳化泵定時自動切換、乳化泵欠壓自動停泵、乳化泵箱水位自動補水及乳化液自動配比。

2 無人化操作系統

泵站無人化操作系統核心是將需人工切換不同乳化泵、乳化泵欠壓、乳化泵供水和乳化液自動配比四個環節升級為可自動進行操作的系統，實現乳化泵無人操作。

2.1 乳化泵定時自動切換系統

根據機電設備安全運行管理規定，乳化泵站的兩臺泵需2個小時進行換泵一次，因此，實現無人化需改變以往由人工進行切換的方式，經過研究和試驗，采用2個JS-48S型數字式延時繼電器，時間設置為2小時。實現了泵的定時自動切換。

2.1.1 技術應用原理

在乳化泵負荷開關內安裝一個與本開關控制系統電壓相匹配的數字延時繼電器。繼電器的動作與開關的吸合是同步進行的，繼電器的動作帶動開關的吸合，實現乳化泵的運轉。利用延時繼電器的延時功能實現開關的自動切換，最終實現乳化泵的定時自動切換。泵站開關自動切換接線示意圖(如圖1)。

圖1

圖2

圖3

2.1.2 創造性、先進性描述

該裝置減小了乳化泵的疲勞性運轉，杜絕了因乳化泵長期運行造成不安全事故的發生。保證了乳化泵正常運轉，系統結構簡單，維護方便，原理易懂、靈敏可靠，防爆性能符合要求，自動進行切換，減少人員操作。

2.2 乳化泵欠壓保護裝置

由于泵站距工作面的供液管路距離遠，供液管路中途管接頭易出現跑冒漏液，造成乳化泵欠壓，處于高頻率打壓狀態損壞乳化泵。為保證乳化泵在正常壓力范圍內運轉，減少各液壓元件的損壞，采用欠壓保護裝置實現乳化泵欠壓自動斷電對乳化泵進行保護。

2.2.1 技術應用原理

該裝置采用防爆電接點壓力表作指示窗口，來實現乳化泵欠壓斷電的原理。利用防爆電接點壓力表的常開點來實現乳化泵壓力正常范圍時的開關維持。(壓力表的黑色浮動指針是指示乳化泵壓力，紅色固定指針是指示乳化泵最低工作壓力，當黑色指針低于紅色指針時，其接點斷開開關的控制回路，開關斷電乳化泵停止運轉。)利用防爆電接點壓力表的常閉點來實現乳化泵欠壓停泵預警信號。(壓力表的綠色固定指針是指示當壓力回零時，黑色指針與綠色指針的接點閉合，接通36V警鈴的回路，鈴聲響起通知巡查人員。)欠壓保護接線示意圖(如圖2)。

2.2.2 創造性、先進性描述

該裝置靈敏可靠，減少了乳化泵因欠壓長時間的高頻率打壓，減少了機電設備的非正常運轉及損壞。欠壓保護裝置為進一步實現崗位無人職守奠定良好的基礎。系統結構簡單，維護方便，原理易懂、安全可靠有很好的可靠性和實用性。

2.3 乳化泵箱水位自動補水

為保證乳化泵正常運轉，水箱內要確保足夠的水量，在以往需泵站司機及時對水箱水位進行查看和補水，現研制和安設自動補水器進行自動補水，當水箱水量達到設定的水位時，補水器開啟，自動向水箱內進行供水，杜絕因缺水乳化泵吸空損壞乳化泵的事故發生。

2.3.1 技術說明及主要技術性能指標

自動補水裝置采用干簧管自動傳感器經改造后實現低水位開啟，高水位停止的原理。利用傳感器的開、停控制繼電器，有繼電器來完成供水電磁閥的開啟、停止。自動補水裝置靈敏可靠，防爆性能符合《煤礦安全規程》要求。水箱自動補水器示意圖(如圖3)。

2.3.2 創造性、先進性描述

該裝置靈敏可靠，系統結構簡單，維護方便，原理易懂有很好的可靠性。減少了乳化液的跑冒滴漏，為泵站衛生環境創造了條件。補水裝置可以進一步實現崗位無人職守。杜絕了因水箱缺水導致乳化泵吸空損壞乳化泵的事故發生。

2.4 乳化液自動配比

工作面使用的液體為乳化液與水的混合溶液，是在泵站將乳化液與水按一定比例配比加壓后，通過管路供至工作面支架、支柱等使用，根據支架、支柱等使用要求，要將乳化液與水兩者的配比濃度達到3%以上，在以往采用人工進行配比時，不僅占用人員，而且也無法保證配比濃度合格，為此研制了乳化液自動配比裝置。乳化液自動配比裝置采用真空吸附原理，在水箱處安置封閉配比箱，配比箱留有3個管口，其中兩個為進液口，一個為出液口。兩個進液口中，一個進水，另一個進乳化液;根據要求的濃度，確定進液管(水管、乳化液管)的直徑和進液量，利用真空吸附原理，進液管自動進液至配比箱，混合后吸入水箱，加壓進行供液。