煤礦靜壓水池雙水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水系統(tǒng)技術(shù)方案

一種煤礦靜壓水池雙水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水系統(tǒng)，包括靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器、雙水泵自動(dòng)輪換控制電路。靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器包括：靜壓水池低水位探極和高水位探極，變壓器、穩(wěn)壓電路、三極管、二極管、電阻組成的半導(dǎo)體翻轉(zhuǎn)電路，靜壓水池水位輸出繼電器；雙水泵自動(dòng)輪換控制電路包括：第一深井水泵電機(jī)接觸器，第二深井水泵電機(jī)接觸器，自動(dòng)輪換控制繼電器邏輯控制電路。靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器提供低水位開泵、高水位停泵繼電器接點(diǎn)信號(hào)；雙水泵自動(dòng)輪換控制電路根據(jù)靜壓水池水位高低，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)深井水泵自動(dòng)輪換控制功能。本實(shí)用新型專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤礦地面靜壓水池補(bǔ)水泵自動(dòng)輪換工作，交替自動(dòng)補(bǔ)水；實(shí)現(xiàn)了煤礦靜壓水池的高低水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)。（*該技術(shù)在2020年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于礦山電氣
，涉及一種煤礦靜壓水池在向井下供水過程 中，實(shí)現(xiàn)靜壓水池自動(dòng)補(bǔ)水、自動(dòng)控制水位、水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水功能，確保煤礦地面靜壓水 池保持一定水位的煤礦靜壓水池雙水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水系統(tǒng)。本技術(shù)既可應(yīng)用于煤礦地 面靜壓水池自動(dòng)補(bǔ)水，也可應(yīng)用于民用、消防、其他工業(yè)恒壓供水系統(tǒng)中。
技術(shù)介紹
煤礦井下需要大量的防塵、冷卻、消防用水，通常是在地面井口附近建筑施工鋼筋 混凝土靜壓水池，由管路引入到煤礦井下用水點(diǎn)處。地面靜壓水池依靠深井水泵補(bǔ)水，保持 一定的水位，水位過低，造成井下缺水，影響安全生產(chǎn)；水位過高，造成供水溢出，致使能量 浪費(fèi)，水資源白白丟失。為保證煤礦地面靜壓水池安全可靠供水，煤礦通常設(shè)計(jì)安裝兩臺(tái)深井泵對(duì)靜壓水 池進(jìn)行補(bǔ)水，一方面保障兩臺(tái)水泵相互備用，另一方面在一臺(tái)水泵檢修時(shí)，另外一臺(tái)水泵仍 然能夠工作補(bǔ)水，確保井下供水的連續(xù)性。目前，煤礦地面靜壓水池供水方式為安排專人進(jìn)行值班，通過觀察靜壓水池水面 進(jìn)行開泵，水位低補(bǔ)水，水位高停泵，依靠人為因素滿足煤礦井下供水需要。有的煤礦在地 面靜壓水池里面安裝了水位探極，用來向開泵人員提示高低水位。這種控制方式具有很大 弊端一是靜壓水池依靠人為因素進(jìn)行開泵補(bǔ)水，經(jīng)常造成水位不足和水量溢出現(xiàn)象，影響 了煤礦井下供水或造成是水資源浪費(fèi)。二是人工開泵具有隨意性，不僅需要專人專職上崗， 而且造成長時(shí)間開啟一臺(tái)水泵供水，造成了設(shè)備磨損不一致，并且長期不使用的水泵一旦 應(yīng)急工作，往往造成故障現(xiàn)象。因此，目前煤礦地面靜壓水池這種管理方式，不僅成本投入 高，而且不能滿足煤礦安全經(jīng)濟(jì)供水需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是為了克服以上控制方式的不足，提供一種煤礦靜壓水池雙水 泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水系統(tǒng)，一是實(shí)現(xiàn)了煤礦靜壓水池供水水泵自動(dòng)輪換工作，交替自動(dòng)補(bǔ)水；二 是實(shí)現(xiàn)了煤礦靜壓水池的高低水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)，同時(shí)高低水位可以隨機(jī)調(diào)整。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案為一種煤礦靜壓水池雙水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水系統(tǒng)，包括煤礦地面靜壓水池，煤礦地面 靜壓水池上安裝有向煤礦井下供水的管路，其特征是在第一水井內(nèi)安裝有第一深井水泵， 第一深井水泵的上方連接有第一深井水泵補(bǔ)水管路，第一深井水泵補(bǔ)水管路與煤礦地面靜 壓水池連通；在第二水井內(nèi)安裝有第二深井水泵，第二深井水泵的上方連接有第二深井水 泵補(bǔ)水管路，第二深井水泵補(bǔ)水管路與煤礦地面靜壓水池連通；系統(tǒng)控制電路部分包括 靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器、雙水泵自動(dòng)輪換控制電路；靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器 包括靜壓水池低水位探極和靜壓水池高水位探極，變壓器、穩(wěn)壓電路、三極管、二極管、電 阻組成的半導(dǎo)體翻轉(zhuǎn)電路，靜壓水池水位輸出繼電器；雙水泵自動(dòng)輪換控制電路包括第一深井水泵電機(jī)接觸器1C，第二深井水泵電機(jī)接觸器2C，自動(dòng)輪換控制繼電器邏輯控制電 路；靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器提供低水位開泵、高水位停泵繼電器接點(diǎn)信號(hào)；雙水泵 自動(dòng)輪換控制電路根據(jù)靜壓水池水位高低，控制兩臺(tái)深井水泵的自動(dòng)輪換。根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦靜壓水池雙水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水系統(tǒng)，其特征是所述 的靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器包括變壓器、穩(wěn)壓電路、三極管、二極管、電阻、繼電器、靜 壓水池低水位探極和靜壓水池高水位探極；三極管VII、V12組成低水位雙穩(wěn)態(tài)三極管電 路，實(shí)現(xiàn)低水位變化時(shí)的電路翻轉(zhuǎn)；三極管V13、V14組成高水位雙穩(wěn)態(tài)三極管電路，實(shí)現(xiàn)高 水位變化時(shí)的電路翻轉(zhuǎn)；當(dāng)靜壓水池水位低于設(shè)定最低水位時(shí)，此時(shí)三極管VII、V14三極 管均處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，三極管V12、V13均處于截止?fàn)顟B(tài)，低水位繼電器DW、高水位繼電器 GW均處于失電狀態(tài)，高、低水位繼電器GW、DW繼電器常閉接點(diǎn)均處于閉合狀態(tài)，SW繼電器回 路導(dǎo)通，水位繼電器SW繼電器處于帶電吸合狀態(tài)；此時(shí)，水泵向靜壓水池補(bǔ)水；當(dāng)水位上升 至設(shè)定低水位狀態(tài)時(shí)，三極管Vl 1截止，三極管V12處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，低水位繼電器DW得 電吸合，常閉接點(diǎn)DW處于斷開狀態(tài)，此時(shí)SW繼電器回路依靠自身常開接點(diǎn)SWl形成自保， 繼電器SW仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，水泵繼續(xù)向靜壓水池補(bǔ)水；當(dāng)水位上升至設(shè)定高水位狀態(tài)時(shí)， 三極管V14截止，三極管V13處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，高水位繼電器GW得電吸合，常閉接點(diǎn)GW 處于斷開狀態(tài)，此時(shí)繼電器SW回路處于斷電狀態(tài)，水泵停止向靜壓水池補(bǔ)水，靜壓水池水 位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器提供一個(gè)低水位開泵、高水位停泵繼電器接點(diǎn)信號(hào)。根據(jù)所述的煤礦靜壓水池雙水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水系統(tǒng)，其特征是所述的雙水泵自 動(dòng)輪換控制電路包括第一深井水泵電機(jī)接觸器1C，第二深井水泵電機(jī)接觸器2C，自動(dòng)輪 換控制繼電器邏輯控制電路；靜壓水池正常補(bǔ)水過程中，采用兩臺(tái)深井水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水 工作方式；接通第一深井水泵工作選擇開關(guān)IAK和第二深井水泵工作選擇開關(guān)2AK，斷開第 一深井水泵自動(dòng)控制選擇開關(guān)3AK、手動(dòng)控制開關(guān)5AK和第二深井水泵自動(dòng)控制選擇開關(guān) 4AK、手動(dòng)控制開關(guān)6AK;當(dāng)靜壓水池水位低于設(shè)定最低水位時(shí)，繼電器ZSW得電吸合，發(fā)出 開泵信號(hào)，常開點(diǎn)ZSW閉合，第一深井水泵開啟，常閉點(diǎn)1C2打開，第二深井水泵回路不通； 常開點(diǎn)1C3閉合，中間繼電器Jl吸合，第一深井水泵回路的常閉點(diǎn)Jl打開，第二深井水泵 回路的常開點(diǎn)Jl閉合，為第二深井水泵開啟做好準(zhǔn)備，當(dāng)靜壓水池水位達(dá)到設(shè)定最高水位 時(shí)，ZSW繼電器斷電釋放，發(fā)出停泵信號(hào)，第一深井水泵停止，常開點(diǎn)ICl斷開，常閉點(diǎn)IC2閉 合，第一深井水泵回路不通；當(dāng)水池水位再次降低到設(shè)定低水位時(shí)，ZSW繼電器得電吸合， 發(fā)出開泵信號(hào)，常開點(diǎn)ZSW閉合，第二深井水泵啟動(dòng)，常閉點(diǎn)2C3斷開，中間繼電器Jl斷開， 第一深井水泵回路的常閉點(diǎn)Jl閉合，為第一深井水泵開啟做好準(zhǔn)備，當(dāng)靜壓水池水位達(dá)到 設(shè)定最高水位時(shí)，ZSW繼電器斷電釋放，發(fā)出停泵信號(hào)，第二深井水泵停止；如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn) 了兩臺(tái)深井水泵的自動(dòng)輪換補(bǔ)水工作；在實(shí)現(xiàn)雙水泵自動(dòng)輪換控制的同時(shí)，雙水泵自動(dòng)輪 換控制電路還能實(shí)現(xiàn)雙水泵同時(shí)自動(dòng)控制、單水泵自動(dòng)控制、雙水泵獨(dú)立手動(dòng)控制功能。本技術(shù)的效果是，解決了煤礦靜壓水池雙臺(tái)水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水技術(shù)問題，實(shí) 現(xiàn)了煤礦地面靜壓水池補(bǔ)水泵自動(dòng)輪換工作，交替自動(dòng)補(bǔ)水；實(shí)現(xiàn)了煤礦靜壓水池的高低 水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)，同時(shí)高低水位可以隨機(jī)調(diào)整。提高了水泵運(yùn)行效率，同時(shí)系統(tǒng)具有多種自 動(dòng)、手動(dòng)控制方式，滿足了煤礦地面靜壓水池各種工況下的補(bǔ)水工作，實(shí)現(xiàn)了煤礦地面靜壓 水池安全、經(jīng)濟(jì)、可靠供水。本技術(shù)所需電氣元件少，技術(shù)方案容易實(shí)現(xiàn)，安裝成本低，能夠應(yīng)用于各種類似供水系統(tǒng)中。附圖說明圖1為本技術(shù)的靜壓水池補(bǔ)水主回路圖。圖2是本技術(shù)的靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器原理圖。圖3是本技術(shù)的靜壓水池自動(dòng)輪換補(bǔ)水電氣控制原理圖。附圖中1、第一水井；2、第一深井水泵；3、第一深井水泵補(bǔ)水管路；4、煤礦地面靜 壓水池；5、向煤礦井下供水的管路；6、第二水井；7、第二深井水泵；8、第二深井水泵補(bǔ)水管 路；9、電路接地極；10、為靜壓水池低水位探極；11、靜壓水池高水位探極；12、13、水位繼電 器的輸出常閉點(diǎn)；12、14、水位繼電器的輸出常開點(diǎn)；1C、第一深井水泵電機(jī)接觸器；1RJ、第 一深井水泵電機(jī)過熱保護(hù)器；2C、第二深井水泵電機(jī)接觸器；2R本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種煤礦靜壓水池雙水泵自動(dòng)輪換補(bǔ)水系統(tǒng)，包括：煤礦地面靜壓水池（４），煤礦地面靜壓水池（４）上安裝有向煤礦井下供水的管路（５），其特征是：在第一水井（１）內(nèi)安裝有第一深井水泵（２），第一深井水泵（２）的上方連接有第一深井水泵補(bǔ)水管路（３），第一深井水泵補(bǔ)水管路（３）與煤礦地面靜壓水池（４）連通；在第二水井（６）內(nèi)安裝有第二深井水泵（７），第二深井水泵（７）的上方連接有第二深井水泵補(bǔ)水管路（８），第二深井水泵補(bǔ)水管路（８）與煤礦地面靜壓水池（４）連通；系統(tǒng)控制電路部分包括：靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器、雙水泵自動(dòng)輪換控制電路；靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器包括：靜壓水池低水位探極（１０）和靜壓水池高水位探極（１１），變壓器、穩(wěn)壓電路、三極管、二極管、電阻組成的半導(dǎo)體翻轉(zhuǎn)電路，靜壓水池水位輸出繼電器；雙水泵自動(dòng)輪換控制電路包括：第一深井水泵（２）電機(jī)接觸器１Ｃ，第二深井水泵（７）電機(jī)接觸器２Ｃ，自動(dòng)輪換控制繼電器邏輯控制電路；靜壓水池水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)繼電器提供低水位開泵、高水位停泵繼電器接點(diǎn)信號(hào)；雙水泵自動(dòng)輪換控制電路根據(jù)靜壓水池水位高低，控制兩臺(tái)深井水泵的自動(dòng)輪換。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙強(qiáng)，任國順，崔成寶，王巍，張宗軍，韓建國，杜建華，徐磊，張道夫，侯玉勝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：棗莊礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司蔣莊煤礦，
類型：實(shí)用新型
國別省市：37