礦山主排水系統實現自動化控制后對安全檢測檢驗工作的思考

文┃朱煒（長沙礦山研究院有限責任公司檢測中心）

礦山主排水系統是采礦生產工程系統中的重要組成部分，排水工作直接影響著井下作業人員的生命安全，隨著現代科學技術的不斷發展，礦山主排水系統技術也得到了很大的提升。近年來，正由原來的水泵司機手動控制逐步向遠程控制和無人自動化控制過渡，這樣就能降低工人的勞動強度，提高排水工作的穩定性和可靠性，有效保證設備運行和井下作業的安全。而按照現有對礦山主排水系統安全檢測檢驗的要求，就不能全面地對自動化控制的主排水系統進行安全性能的檢測檢驗，必須增加對自動化各個環節的重要參數的穩定性、關聯性、兼容性和可靠性進行檢測檢驗確認。只有這樣才能保障檢驗檢測工作的嚴謹性和實效性，公正客觀提供準確可靠的數據。

一、自動化控制技術在礦山主排水系統中的應用現狀

（一）本著“少人則安、無人則安”的理念，自動化建設在推動礦山安全形勢向好的過程中發揮了積極的作用，并將成為確保礦山實現本質安全的重要手段。近年來，有規模的礦山企業都在對主排水系統進行自動化升級改造，隨著國家相關政策的推動和落實，自動化在礦山固定設備領域中逐步得到廣泛應用。

（二）目前自動化控制技術在井下主排水系統中的應用模式：

1.遠程集中控制技術的要求：數據采集與檢測、保護功能、控制功能、遠程通訊及自動化控制設備的要求。

2.井下排水體系自動化：無人值守自動化控制系統是重點，系統的中心是 PLC CPU模塊，遠程體系以及PLC控制柜，通過PLC來監視整個排水流程參數，日常運行中不需要有工作人員參與。

3.井下排水體系自動化的軟件和硬件：軟件包含操作方式，水泵啟停順序、電機與水泵保護、水泵啟停液位控制設置以及上位機畫面等多項內容；硬件所包含的具體是PLC型號的選擇和應用。

4.井下排水體系自動化的監視和現場視頻監控：采用Teamviewer軟件，實現對上位機畫面實時遠程監視；泵房安裝遠端視頻監控并集成到調度控制大屏，實現泵房現場情況實時上傳到調度控制中心。標準的時候大部分礦山主排水系統是人工手動操作模式，檢驗的主要項目為：測定水泵的流量、揚程、功率、轉速、振動、噪聲、排水能力及運轉的穩定性等。

（二）目前，在礦山大力推廣先進適用技術裝備，以自動化控制減少人為操作，提高企業本質安全水平。隨著自動化控制在礦山主排水系統的應用不斷展開，給我們在檢測檢驗工作提出了新的要求，按照現有的檢驗規范標準進行，針對已實現自動化控制的主排水系統就只能在手動模式狀態下進行檢測檢驗工作，而對自動模式運行的主要環節就不能在檢測檢驗中體現出來，不能全面地反映自動化控制系統的安全性能狀況，形成脫鏈不符實際的檢驗報告局面。

二、目前對礦山主排水系統安全檢測檢驗的實際應用

（一）煤礦在用主排水系統安全檢驗檢測是依據AQ1012-2005《煤礦在用主排水系統安全檢測檢驗規范》進行；金屬非金屬礦山主排水系統安全檢驗檢測是依據AQ 2029-2010《金屬非金屬地下礦山主排水系統安全檢驗規范》進行。而制定上述

三、主排水系統實現自動化控制后對安全檢測檢驗工作的思考

礦山主排水系統實現自動化控制后，安全檢測檢驗工作如何跟進，并提供更加全面的安全性能參數結果，是我們必須思考的問題，下面是提出的幾點看法：

（一）除對原檢驗規范標準的技術要求外，還應增加如下檢驗項目，使各個環節的重要參數是否穩定，系統的關聯、兼容性是否在合理區域，從而判斷系統實際安全性可靠性，提供相關參數檢測檢驗結果。

1.各類采集參數的傳感器是否正常。測量水泵壓力、流量、電機和泵體的溫度、電動閘閥的開度、水倉水位等傳感器是否有超出設計要求的偏差。需要采取比對驗證、校對，因為這些基礎重要參數不正常，就對控制系統提供了不符實際的數據，直接影響系統運算和判斷結果。

2.各種保護功能是否正常。流量保護、電流保護、溫度保護、壓力異常保護、水位超限及水位傳感器故障報警保護、排水量異常報警保護等，需要進行檢驗，確認是否正常工作。

3.地面自動化控制中心、泵房控制站等是否正常。PLC CPU模塊、PLC控制柜、現場視頻監控及自動化的軟件等，需要按照設計要求及產品標準的相關規定進行核對、驗證。

4.應對泵房控制站、PLC控制柜等電氣設備的絕緣電阻進行檢驗，并按電壓等級來確認是否符合相應規定要求。

（二）建議對AQ1012-2005《煤礦在用主排水系統安全檢測檢驗規范》、AQ 2029-2010《金屬非金屬地下礦山主排水系統安全檢驗規范》進行修訂，增加上述相關的檢驗項目、技術要求和檢驗方法，適用于高新技術在礦山主排水系統中的實際應用。

隨著礦山主排水系統由人工操控模式改造成自動化控制力度加大，對改造后的各個配套工作應及時跟進，特別是技術力量要適應自動化智能化的要求，加上檢測檢驗技術要求的配套補充，形成良好的工作閉環管理。有效地做好礦山主排水系統技術服務工作，真正起到技術支撐的作用，確保礦山井下主排水系統自動化控制能安全有效運行，為礦山生產安全提供必要保障。□