東周窯采區(qū)排水自動(dòng)化(改)

1、大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)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(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)排水自動(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)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(shè)備使用環(huán)境條件設(shè)備使用環(huán)境條件 .1三、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定三、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定 .1四、主排水系統(tǒng)參數(shù)及技術(shù)要求四、主排水系統(tǒng)參數(shù)及技術(shù)要求 .241 主排水設(shè)備主要參數(shù).242 水泵吸水方式.243 水泵運(yùn)行方式.344 水泵起動(dòng)方式.345 水泵房配電.346 系統(tǒng)技術(shù)接口.3五、排水自動(dòng)化配置及功能要求五、排水自動(dòng)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(shí)間控制原則.5六、系統(tǒng)設(shè)備及組成六、系統(tǒng)設(shè)備及組成 .561 PLC 隔爆控制箱.662 水泵房集中操作臺(tái).663 隔爆電動(dòng)閘閥（或隔爆電動(dòng)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(tuán)有限責(zé)任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)1一、概述一、概述東周窯礦井設(shè)計(jì)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(tuán)有限責(zé)任公司。礦井在南輔運(yùn)大巷下部設(shè)一采區(qū)水倉(cāng)及排水泵房，采區(qū)涌水經(jīng)敷設(shè)于南輔運(yùn)大巷、輔運(yùn)石門的排水管路，排至副立井井底水倉(cāng)中

3、。采區(qū)排水系統(tǒng)設(shè)備包括：排水設(shè)備、排水自動(dòng)化裝置兩大部分內(nèi)容。采區(qū)排水設(shè)備主要包括：排水泵及配套隔爆電動(dòng)機(jī)等；排水自動(dòng)化裝置主要包括：集中操作臺(tái)、隔爆控制箱、隔爆電動(dòng)閥（或隔爆電動(dòng)液控制閥） 、多功能水泵控制閥、噴射泵、傳感器等。本技術(shù)規(guī)格書(shū)提出的是最低限度的技術(shù)條件及功能要求，并未對(duì)一切技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行闡述，也未充分引述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的條文，制造廠應(yīng)保證提供符合本條件和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。二、二、 設(shè)備使用環(huán)境條件設(shè)備使用環(huán)境條件安裝地點(diǎn)： 一一采區(qū)水泵房（標(biāo)高+820.0m+820.0m）瓦斯等級(jí)： 瓦斯礦井三、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定三、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造檢驗(yàn)必須遵守國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)行業(yè)的

4、標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)際電工委員會(huì) IEC 標(biāo)準(zhǔn)，以及防爆國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB3836，或不低于上述標(biāo)準(zhǔn)的其它標(biāo)準(zhǔn)。井下只準(zhǔn)使用隔爆型或本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。礦用防爆電氣設(shè)備系指按GB3836.1-2000 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設(shè)備。供貨商所提供的設(shè)備及功能應(yīng)滿足中國(guó)煤礦安全規(guī)程最新版的有關(guān)規(guī)定。所提供的設(shè)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(tuán)有限責(zé)任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)2安全標(biāo)志” 。另外，尚應(yīng)符合本技術(shù)規(guī)格書(shū)規(guī)定的技術(shù)要求和買方的要求。所有計(jì)量單位均應(yīng)以 SI 單位表示。四、主排水系統(tǒng)參數(shù)及技術(shù)要求四、主排水系統(tǒng)參數(shù)及技

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

6、 型） ，Pg=2.5MPa，3 套 隔爆電動(dòng)球閥（或隔爆電磁閥）：Pg=2.5MPa，Dg=25mm，3 臺(tái) 隔爆電動(dòng)球閥（或隔爆電磁閥）：Pg=2.5MPa，Dg=20mm，6 臺(tái)9、水倉(cāng)：主、副水倉(cāng)10、吸水井：每臺(tái)水泵一個(gè)吸水井，共 3 個(gè)4 42 2 水泵吸水方式水泵吸水方式排水系統(tǒng)不設(shè)底閥，裝設(shè) ZPBZ（II 型） ，Pg=2.5MPa 自動(dòng)控制型氣水兩用噴射泵，自動(dòng)吸水。水泵房設(shè)三臺(tái)噴射泵，任意一臺(tái)噴射泵工作可起動(dòng)任意一臺(tái)排水泵。大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)3工作介質(zhì)：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(yùn)行方式水泵運(yùn)行方式正常涌水期間：一臺(tái)水泵工作，一趟排水管路工作；最大涌水期間：兩臺(tái)水泵工作，兩趟排水管路工作；4 44 4 水泵起動(dòng)方式水泵起動(dòng)方式水泵電動(dòng)機(jī)采用軟起動(dòng)方式，泵房?jī)?nèi)設(shè) KBGR-200/10 礦用隔爆型高壓交流軟起動(dòng)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(shè)配電點(diǎn)。水泵房10kV，660V，127V 電源均引自一采區(qū)泵房配電點(diǎn)。4 46 6 系統(tǒng)技術(shù)接口系統(tǒng)技術(shù)接口排水系統(tǒng)各設(shè)備之間的技術(shù)接口，由排水自動(dòng)化系統(tǒng)供貨商總負(fù)責(zé)。由水泵廠向“井下排水自動(dòng)化裝置”供貨商提供全套的水泵、電機(jī)控制功能要求及其附屬設(shè)備低壓負(fù)荷。五、排水自

8、動(dòng)化配置及功能要求五、排水自動(dòng)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(dòng)化排水自動(dòng)化排水采用高性能 PLC 控制器，根據(jù)水倉(cāng)水位、供電峰谷區(qū)段時(shí)間及煤礦用電負(fù)荷情況等，按照排水工藝流程，自動(dòng)完成從抽真空、開(kāi)閘閥選擇排水管路、啟泵排水全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化排水。對(duì)水泵房設(shè)備運(yùn)行實(shí)行在線監(jiān)控，并具有自診斷功能，可實(shí)現(xiàn)水泵房的無(wú)人值守。根據(jù)水位控制和水量突變?cè)瓌t，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水泵的輪換工作。結(jié)合水倉(cāng)水位和全礦電力負(fù)荷信息，以“移峰填谷”原則確定開(kāi)、停水泵時(shí)間。大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)45.1.25.1.2 通訊功能通訊功能系統(tǒng)具

9、備網(wǎng)絡(luò)通訊接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，可方便地同礦井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施無(wú)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(kāi)停、氣水兩用噴射泵開(kāi)停信號(hào)，各電動(dòng)閘閥（或電動(dòng)液控閘閥）的開(kāi)關(guān)位置和開(kāi)關(guān)過(guò)位、電動(dòng)球閥的開(kāi)關(guān)到位信號(hào)。可監(jiān)視電機(jī)電壓、電流信號(hào)。可監(jiān)視水倉(cāng)水位、排水管路的流量、泵體內(nèi)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(jī)定子溫度及軸承溫度。5.1.45.1.4 保護(hù)功能保護(hù)功能具有故障報(bào)警、自動(dòng)保護(hù)等功能。1、電動(dòng)機(jī)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)短路、欠壓、過(guò)載等電氣保護(hù)功能2、排水系統(tǒng)工藝保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)按排水工藝要求設(shè)：吸水管真空度、排水管流量檢測(cè)、電動(dòng)閘閥（或電動(dòng)液控閘閥）工作

10、狀態(tài)及水泵軸承溫度、電機(jī)定子溫度及軸承溫度等保護(hù)。5 52 2 控制方式控制方式控制方式至少分“自動(dòng)” 、 “半自動(dòng)”及“檢修”三種工作方式。5.2.15.2.1 自動(dòng)方式自動(dòng)方式PLC 采集各種信號(hào)，按照排水工藝流程，合理確定開(kāi)啟水泵臺(tái)數(shù)、自動(dòng)完成從抽真空、開(kāi)閘閥選擇排水管路、啟泵排水全過(guò)程，多臺(tái)水泵可輪換工作。自動(dòng)方式下全過(guò)程無(wú)須人工干預(yù)。大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)55.2.25.2.2 半自動(dòng)方式半自動(dòng)方式根據(jù)水位人工選定排水泵、排水管路，手動(dòng)開(kāi)停水泵。泵抽真空、開(kāi)閘閥選擇排水管路、啟泵、水位間有聯(lián)鎖關(guān)系，單臺(tái)泵排水過(guò)程自動(dòng)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(dòng)閘閥、電動(dòng)球閥，相互間解除閉鎖關(guān)系。5.2.45.2.4 其它方式其它方式供貨商補(bǔ)充。5 53 3 水位及時(shí)間控制原則水位及時(shí)間控制原則設(shè)計(jì)設(shè)定的水泵運(yùn)行方式：正常運(yùn)行方式:“一臺(tái)工作泵，一趟工作排水管”運(yùn)行。最大運(yùn)行方式：“一臺(tái)工作泵+一趟工作排水管與一臺(tái)備用泵+一趟備用排水管”同時(shí)運(yùn)行。水位設(shè)低水位、高水位、超高水位。當(dāng)水位達(dá)到高水位或不在高水位而處在用電低谷時(shí)間內(nèi)，將自動(dòng)按“正常運(yùn)行方式”運(yùn)行，當(dāng)達(dá)到低水位或不在高水位而處在用電高峰時(shí)間內(nèi)時(shí)自動(dòng)停泵；當(dāng)水位達(dá)到超高水位時(shí)，或水位處于高水位與超高水位之間系統(tǒng)已按“正常運(yùn)行方式”運(yùn)行一段時(shí)間，

12、系統(tǒng)將自動(dòng)按“最大運(yùn)行方式”運(yùn)行，直到水位低于高水位時(shí)停止“備用泵”只運(yùn)行“工作泵” ， 當(dāng)達(dá)到低位或不在高位而處在用電高峰時(shí)間內(nèi)時(shí)自動(dòng)停泵。兩臺(tái)水泵不可同時(shí)啟動(dòng)，以避免對(duì)電網(wǎng)造成較大的沖擊。六、系統(tǒng)設(shè)備及組成六、系統(tǒng)設(shè)備及組成排水自動(dòng)化控制裝置包括 PLC 隔爆控制箱、泵房集中操作臺(tái)、電動(dòng)閘閥（或電動(dòng)液控閘閥）及控制設(shè)備、外圍傳感器、氣水兩用噴射泵(含電控球閥)大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)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(hào)變送器、中間繼電器、安全柵等組成，主要完

13、成對(duì)信號(hào)的變換、放大，并由 PLC 運(yùn)算、判斷發(fā)出各種控制信號(hào)，監(jiān)控水泵的運(yùn)行工況。選用原裝進(jìn)口的高性能 PLC，PLC 的 I/O 接口應(yīng)有不少于 20%的備用量。PLC 箱內(nèi)裝設(shè)對(duì)所有電動(dòng)球閥（或電磁閥）的配電控制器件。PLC 箱內(nèi)裝設(shè)對(duì)電機(jī)空間加熱器的配電控制器件，加熱器電壓等級(jí)127V，功率由防爆電機(jī)廠提供?？臻g加熱器的控制不參與水泵自動(dòng)化控制。PLC 箱內(nèi)裝設(shè)溫濕度自動(dòng)控制裝置，防止凝露現(xiàn)象以及潮濕氣流腐蝕內(nèi)部電氣設(shè)備。6 62 2 水泵房集中操作臺(tái)水泵房集中操作臺(tái)操作臺(tái)為本質(zhì)安全型或隔爆兼本質(zhì)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(tái)上的按鈕用

14、以“檢修”方式下，控制水泵的起停。空間加熱器的控制按鈕設(shè)于操作臺(tái)上（如果采用按鈕操作方式） 。顯示屏可顯示系統(tǒng)主要設(shè)備的各個(gè)工況，包括：水泵開(kāi)停、氣水兩用噴射泵開(kāi)停、各電動(dòng)閘閥（或電動(dòng)液控閘閥）的開(kāi)關(guān)位置和開(kāi)關(guān)過(guò)位、電動(dòng)球閥的開(kāi)關(guān)到位、電機(jī)電壓、電流、水倉(cāng)水位、排水管路流量、泵體內(nèi)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(jī)定子溫度及軸承溫度等信號(hào)。大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)76 63 3 隔爆電動(dòng)閘閥（或隔爆電動(dòng)液控閥）隔爆電動(dòng)閘閥（或隔爆電動(dòng)液控閥）排水管路的選擇選用隔爆電動(dòng)閘閥或隔爆電動(dòng)液控閥，主回路電壓660V，功率按標(biāo)準(zhǔn)配置

15、。要求選用國(guó)內(nèi)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(biāo)志” 。產(chǎn)品性能可靠、體積小、重量輕、使用維護(hù)方便、控制系統(tǒng)先進(jìn)。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(duì)隔爆電動(dòng)閘閥（或隔爆電動(dòng)液控閥）的控制，主回路 660V，控制電壓不超過(guò) 36V。隔爆閘閥控制箱面板設(shè)按鈕、指示燈及顯示窗，可就地及遠(yuǎn)控。6 65 5 傳感器傳感器包括超聲波水位計(jì)、流量傳感器、正、負(fù)壓傳感器、軸承溫度及電機(jī)繞組溫度傳感器等。傳感器要求選用國(guó)內(nèi)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(biāo)志” 。要求選用

16、的產(chǎn)品性能可靠、技術(shù)選進(jìn)，測(cè)量精度高，抗干擾能力強(qiáng)。1. 超聲波水位計(jì)超聲波水位計(jì)根據(jù)水倉(cāng)、吸水井及配水閘閥配置關(guān)系，每個(gè)吸水井設(shè)一個(gè)水位計(jì)，共設(shè)三套超聲水位計(jì)檢測(cè)水位。2. 流量傳感器流量傳感器用以檢測(cè)排水管流量。3. 負(fù)壓傳感器負(fù)壓傳感器用以檢測(cè)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(jī)軸承、電機(jī)定子繞組預(yù)埋 Pt100 雙支鉑熱電阻溫度傳感器，大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司 東周窯礦井 一采區(qū)水泵房排水自動(dòng)化裝置技術(shù)規(guī)格書(shū)8傳感器數(shù)量：每臺(tái)水泵：水泵軸承 2 個(gè)，電機(jī)軸承 2 個(gè)，電機(jī)定子繞組 6 個(gè)（3 個(gè)備用） 。三臺(tái)水泵共有 73=21 個(gè)（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(guān)的傳感器由供貨商補(bǔ)充。七、供貨范圍七、供貨范圍排水自動(dòng)化裝置供貨清冊(cè)見(jiàn)下表：序號(hào)名稱型號(hào)和規(guī)格單位數(shù)量備注1礦用 PLC 隔爆控制箱臺(tái)數(shù)量按要求配置2礦用隔爆兼本安集中操作臺(tái)臺(tái)13多功能水泵控制閥Pg=2.5MPa, Dg=250mm臺(tái)34礦用隔爆電動(dòng)閥（或液控閥）Pg=2.5MPa， Dg=250mm臺(tái)65礦用隔爆電動(dòng)閥（或液控閥）Pg=2.5MPa， Dg=100mm臺(tái)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(dòng)球閥Pg=2.5MPa,Dg=25mm臺(tái)310礦用隔爆電動(dòng)球閥Pg=2.5MPa,Dg=20mm臺(tái)611壓力表02.5 MPa只312真空表0-0.1 MPa