東周窯采區(qū)排水自動化(改)

1、大同煤礦集團有限責任公司大同煤礦集團有限責任公司 東周窯礦井東周窯礦井一采區(qū)水泵房一采區(qū)水泵房排水自動化裝置技術規(guī)格書排水自動化裝置技術規(guī)格書煤炭工業(yè)太原設計研究院煤炭工業(yè)太原設計研究院二二一四年二月一四年二月目錄一、概述一、概述 .1二、二、 設備使用環(huán)境條件設備使用環(huán)境條件 .1三、標準與規(guī)定三、標準與規(guī)定 .1四、主排水系統(tǒng)參數(shù)及技術要求四、主排水系統(tǒng)參數(shù)及技術要求 .241 主排水設備主要參數(shù).242 水泵吸水方式.243 水泵運行方式.344 水泵起動方式.345 水泵房配電.346 系統(tǒng)技術接口.3五、排水自動化配置及功能要求五、排水自動化配置及功能要求 .351 系統(tǒng)功能.352

2、 控制方式.453 水位及時間控制原則.5六、系統(tǒng)設備及組成六、系統(tǒng)設備及組成 .561 PLC 隔爆控制箱.662 水泵房集中操作臺.663 隔爆電動閘閥（或隔爆電動液控閥）.664 隔爆閘閥控制箱.765 傳感器.7七、供貨范圍七、供貨范圍 .8八、圖紙資料八、圖紙資料 .8大同煤礦集團有限責任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動化裝置技術規(guī)格書1一、概述一、概述東周窯礦井設計生產(chǎn)能力 10.0Mt/a，位于山西省大同市左云縣城東 15 公里處，隸屬于大同煤礦集團有限責任公司。礦井在南輔運大巷下部設一采區(qū)水倉及排水泵房，采區(qū)涌水經(jīng)敷設于南輔運大巷、輔運石門的排水管路，排至副立井井底水倉中

3、。采區(qū)排水系統(tǒng)設備包括：排水設備、排水自動化裝置兩大部分內容。采區(qū)排水設備主要包括：排水泵及配套隔爆電動機等；排水自動化裝置主要包括：集中操作臺、隔爆控制箱、隔爆電動閥（或隔爆電動液控制閥） 、多功能水泵控制閥、噴射泵、傳感器等。本技術規(guī)格書提出的是最低限度的技術條件及功能要求，并未對一切技術細節(jié)進行闡述，也未充分引述有關標準和規(guī)范的條文，制造廠應保證提供符合本條件和工業(yè)標準的優(yōu)質產(chǎn)品。二、二、 設備使用環(huán)境條件設備使用環(huán)境條件安裝地點： 一一采區(qū)水泵房（標高+820.0m+820.0m）瓦斯等級： 瓦斯礦井三、標準與規(guī)定三、標準與規(guī)定設備的設計、制造檢驗必須遵守國家相關標準、規(guī)范和技術行業(yè)的

4、標準，符合國際電工委員會 IEC 標準，以及防爆國家標準 GB3836，或不低于上述標準的其它標準。井下只準使用隔爆型或本質安全型電氣設備。礦用防爆電氣設備系指按GB3836.1-2000 標準生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設備。供貨商所提供的設備及功能應滿足中國煤礦安全規(guī)程最新版的有關規(guī)定。所提供的設備必須具有“產(chǎn)品合格證” 、 “防爆合格證” 、 “煤礦礦用產(chǎn)品大同煤礦集團有限責任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動化裝置技術規(guī)格書2安全標志” 。另外，尚應符合本技術規(guī)格書規(guī)定的技術要求和買方的要求。所有計量單位均應以 SI 單位表示。四、主排水系統(tǒng)參數(shù)及技術要求四、主排水系統(tǒng)參數(shù)及技

5、術要求4 41 1 主排水設備主要參數(shù)主排水設備主要參數(shù)1、水泵型號：礦用耐磨離心水泵 MD450-603，n=1480r/min，3 臺2、電機型號：隔爆電動機 YB2 系列，4 級，10kV，400kW，3 臺3、排水管： 2737mm 無縫鋼管，兩趟4、多功能水泵控制閥:Pg=2.5MPa,Dg=250mm,3 臺,每臺水泵出口裝設一臺5、隔爆電動閘閥(或隔爆電動液控閥)：Pg=2.5MPa，Dg=250mm，6 臺Pg=2.5MPa，Dg=100mm，4 臺6、配水閘閥：PZI-800 型，H=3500mm，4 套7、吸水籠頭：Dg=350mm，3 個8、氣水兩用噴射泵：ZPBZ（II

6、 型） ，Pg=2.5MPa，3 套 隔爆電動球閥（或隔爆電磁閥）：Pg=2.5MPa，Dg=25mm，3 臺 隔爆電動球閥（或隔爆電磁閥）：Pg=2.5MPa，Dg=20mm，6 臺9、水倉：主、副水倉10、吸水井：每臺水泵一個吸水井，共 3 個4 42 2 水泵吸水方式水泵吸水方式排水系統(tǒng)不設底閥，裝設 ZPBZ（II 型） ，Pg=2.5MPa 自動控制型氣水兩用噴射泵，自動吸水。水泵房設三臺噴射泵，任意一臺噴射泵工作可起動任意一臺排水泵。大同煤礦集團有限責任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動化裝置技術規(guī)格書3工作介質：高壓水，工作水源取自排水管路，備用水源取自灑水管路。4 43 3

7、 水泵運行方式水泵運行方式正常涌水期間：一臺水泵工作，一趟排水管路工作；最大涌水期間：兩臺水泵工作，兩趟排水管路工作；4 44 4 水泵起動方式水泵起動方式水泵電動機采用軟起動方式，泵房內設 KBGR-200/10 礦用隔爆型高壓交流軟起動器，控制水泵的起停,并留有集中控制接口。4 45 5 水泵房配電水泵房配電一采區(qū)水泵房設配電點。水泵房10kV，660V，127V 電源均引自一采區(qū)泵房配電點。4 46 6 系統(tǒng)技術接口系統(tǒng)技術接口排水系統(tǒng)各設備之間的技術接口，由排水自動化系統(tǒng)供貨商總負責。由水泵廠向“井下排水自動化裝置”供貨商提供全套的水泵、電機控制功能要求及其附屬設備低壓負荷。五、排水自

8、動化配置及功能要求五、排水自動化配置及功能要求5 51 1 系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能5.1.15.1.1 自動化排水自動化排水采用高性能 PLC 控制器，根據(jù)水倉水位、供電峰谷區(qū)段時間及煤礦用電負荷情況等，按照排水工藝流程，自動完成從抽真空、開閘閥選擇排水管路、啟泵排水全過程，實現(xiàn)自動化排水。對水泵房設備運行實行在線監(jiān)控，并具有自診斷功能，可實現(xiàn)水泵房的無人值守。根據(jù)水位控制和水量突變原則，自動實現(xiàn)水泵的輪換工作。結合水倉水位和全礦電力負荷信息，以“移峰填谷”原則確定開、停水泵時間。大同煤礦集團有限責任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動化裝置技術規(guī)格書45.1.25.1.2 通訊功能通訊功能系統(tǒng)具

9、備網(wǎng)絡通訊接口，可實現(xiàn)遠程監(jiān)視和控制，可方便地同礦井自動化監(jiān)控系統(tǒng)實施無障礙連接。5.1.35.1.3 監(jiān)視功能監(jiān)視功能可監(jiān)視各水泵開停、氣水兩用噴射泵開停信號，各電動閘閥（或電動液控閘閥）的開關位置和開關過位、電動球閥的開關到位信號。可監(jiān)視電機電壓、電流信號?？杀O(jiān)視水倉水位、排水管路的流量、泵體內的真空度、排水口壓力、射流系統(tǒng)管路壓力、水泵軸承溫度、電機定子溫度及軸承溫度。5.1.45.1.4 保護功能保護功能具有故障報警、自動保護等功能。1、電動機保護系統(tǒng)設短路、欠壓、過載等電氣保護功能2、排水系統(tǒng)工藝保護系統(tǒng)應按排水工藝要求設：吸水管真空度、排水管流量檢測、電動閘閥（或電動液控閘閥）工作

10、狀態(tài)及水泵軸承溫度、電機定子溫度及軸承溫度等保護。5 52 2 控制方式控制方式控制方式至少分“自動” 、 “半自動”及“檢修”三種工作方式。5.2.15.2.1 自動方式自動方式PLC 采集各種信號，按照排水工藝流程，合理確定開啟水泵臺數(shù)、自動完成從抽真空、開閘閥選擇排水管路、啟泵排水全過程，多臺水泵可輪換工作。自動方式下全過程無須人工干預。大同煤礦集團有限責任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動化裝置技術規(guī)格書55.2.25.2.2 半自動方式半自動方式根據(jù)水位人工選定排水泵、排水管路，手動開停水泵。泵抽真空、開閘閥選擇排水管路、啟泵、水位間有聯(lián)鎖關系，單臺泵排水過程自動完成。5.2.3

11、5.2.3 檢修方式檢修方式單一操作任一水泵、電動閘閥、電動球閥，相互間解除閉鎖關系。5.2.45.2.4 其它方式其它方式供貨商補充。5 53 3 水位及時間控制原則水位及時間控制原則設計設定的水泵運行方式：正常運行方式:“一臺工作泵，一趟工作排水管”運行。最大運行方式：“一臺工作泵+一趟工作排水管與一臺備用泵+一趟備用排水管”同時運行。水位設低水位、高水位、超高水位。當水位達到高水位或不在高水位而處在用電低谷時間內，將自動按“正常運行方式”運行，當達到低水位或不在高水位而處在用電高峰時間內時自動停泵；當水位達到超高水位時，或水位處于高水位與超高水位之間系統(tǒng)已按“正常運行方式”運行一段時間，

12、系統(tǒng)將自動按“最大運行方式”運行，直到水位低于高水位時停止“備用泵”只運行“工作泵” ， 當達到低位或不在高位而處在用電高峰時間內時自動停泵。兩臺水泵不可同時啟動，以避免對電網(wǎng)造成較大的沖擊。六、系統(tǒng)設備及組成六、系統(tǒng)設備及組成排水自動化控制裝置包括 PLC 隔爆控制箱、泵房集中操作臺、電動閘閥（或電動液控閘閥）及控制設備、外圍傳感器、氣水兩用噴射泵(含電控球閥)大同煤礦集團有限責任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動化裝置技術規(guī)格書6等。6 61 1 PLCPLC 隔爆控制箱隔爆控制箱PLC 控制箱為礦用隔爆型。PLC 控制箱主要由可編程控制器、信號變送器、中間繼電器、安全柵等組成，主要完

13、成對信號的變換、放大，并由 PLC 運算、判斷發(fā)出各種控制信號，監(jiān)控水泵的運行工況。選用原裝進口的高性能 PLC，PLC 的 I/O 接口應有不少于 20%的備用量。PLC 箱內裝設對所有電動球閥（或電磁閥）的配電控制器件。PLC 箱內裝設對電機空間加熱器的配電控制器件，加熱器電壓等級127V，功率由防爆電機廠提供?？臻g加熱器的控制不參與水泵自動化控制。PLC 箱內裝設溫濕度自動控制裝置，防止凝露現(xiàn)象以及潮濕氣流腐蝕內部電氣設備。6 62 2 水泵房集中操作臺水泵房集中操作臺操作臺為本質安全型或隔爆兼本質安全型，由指示燈、按鈕、顯示屏（觸摸屏）等組成，完成整套系統(tǒng)的控制與監(jiān)視。操作臺上的按鈕用

14、以“檢修”方式下，控制水泵的起停?？臻g加熱器的控制按鈕設于操作臺上（如果采用按鈕操作方式） 。顯示屏可顯示系統(tǒng)主要設備的各個工況，包括：水泵開停、氣水兩用噴射泵開停、各電動閘閥（或電動液控閘閥）的開關位置和開關過位、電動球閥的開關到位、電機電壓、電流、水倉水位、排水管路流量、泵體內真空度、排水口壓力、射流系統(tǒng)管路壓力、水泵軸承溫度、電機定子溫度及軸承溫度等信號。大同煤礦集團有限責任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動化裝置技術規(guī)格書76 63 3 隔爆電動閘閥（或隔爆電動液控閥）隔爆電動閘閥（或隔爆電動液控閥）排水管路的選擇選用隔爆電動閘閥或隔爆電動液控閥，主回路電壓660V，功率按標準配置

15、。要求選用國內知名企業(yè)的產(chǎn)品，必須具有“產(chǎn)品合格證” 、 “防爆合格證” 、 “煤礦礦用產(chǎn)品安全標志” 。產(chǎn)品性能可靠、體積小、重量輕、使用維護方便、控制系統(tǒng)先進。6 64 4 隔爆閘閥控制隔爆閘閥控制箱箱選用多回路隔爆閘閥控制箱，用于對隔爆電動閘閥（或隔爆電動液控閥）的控制，主回路 660V，控制電壓不超過 36V。隔爆閘閥控制箱面板設按鈕、指示燈及顯示窗，可就地及遠控。6 65 5 傳感器傳感器包括超聲波水位計、流量傳感器、正、負壓傳感器、軸承溫度及電機繞組溫度傳感器等。傳感器要求選用國內外知名企業(yè)的產(chǎn)品，必須具有“產(chǎn)品合格證” 、 “防爆合格證” 、 “煤礦礦用產(chǎn)品安全標志” 。要求選用

16、的產(chǎn)品性能可靠、技術選進，測量精度高，抗干擾能力強。1. 超聲波水位計超聲波水位計根據(jù)水倉、吸水井及配水閘閥配置關系，每個吸水井設一個水位計，共設三套超聲水位計檢測水位。2. 流量傳感器流量傳感器用以檢測排水管流量。3. 負壓傳感器負壓傳感器用以檢測吸水管真空度及排水管出口壓力。4. 溫度傳感器溫度傳感器水泵軸承及電機軸承、電機定子繞組預埋 Pt100 雙支鉑熱電阻溫度傳感器，大同煤礦集團有限責任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動化裝置技術規(guī)格書8傳感器數(shù)量：每臺水泵：水泵軸承 2 個，電機軸承 2 個，電機定子繞組 6 個（3 個備用） 。三臺水泵共有 73=21 個（不含備用）5. 其

17、它傳感器其它傳感器其它與排水工藝有關的傳感器由供貨商補充。七、供貨范圍七、供貨范圍排水自動化裝置供貨清冊見下表：序號名稱型號和規(guī)格單位數(shù)量備注1礦用 PLC 隔爆控制箱臺數(shù)量按要求配置2礦用隔爆兼本安集中操作臺臺13多功能水泵控制閥Pg=2.5MPa, Dg=250mm臺34礦用隔爆電動閥（或液控閥）Pg=2.5MPa， Dg=250mm臺65礦用隔爆電動閥（或液控閥）Pg=2.5MPa， Dg=100mm臺46配水閘閥PZI-800， H=3500mm套47隔爆閘閥控制箱供貨商提供套8氣、水兩用噴射泵ZPBZ（II）型，Pg=2.5MPa套39礦用隔爆電動球閥Pg=2.5MPa,Dg=25mm臺310礦用隔爆電動球閥Pg=2.5MPa,Dg=20mm臺611壓力表02.5 MPa只312真空表0-0.1 MPa