井下水泵房自动排水系统研究

论文题目: 井下水泵房自动排水系统研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械设计及理论

作者: 李泽松

导师: 寇子明

关键词: 水泵房,井下排水,可控闸阀,最优控制

文献来源: 太原理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 煤炭行业是我国的支柱产业。随着煤炭行业高产高效的发展,矿井安全问题已成为制约煤炭生产的关键因素。井下涌水是危及矿井安全的重要因素。一旦发生井下透水事故,不仅影响井下生产,甚至会使矿井淹没,危及生产工人生命。井下水泵房排水系统担负着整个矿井积水排除的任务,其安全可靠性直接影响矿井生产的效率和安全。目前,我国大多矿井水泵房仍然普遍使用传统的人工操作排水系统。这种排水系统由于自动化程度低,应急能力差,存在很大的安全隐患。随着我国煤炭行业的发展,井下排水系统自动化已成为亟待解决的问题。本课题从我国煤矿生产实际出发,针对现有排水系统存在的弊病,结合现代工业技术和控制理论,研究开发适于煤矿井下使用的自动排水系统。利用工业专用可编程控制器PLC和超声波液位检测装置,组成自动监控系统,根据水仓水位变化情况,实现自动排水。依据液压传动理论和流体力学原理,研究开发了两种可控闸阀,以适应不同环境下的井下排水系统,解决了井下排水系统自动控制的难题,并通过理论和试验验证了其可行性。利用现代最优控制理论,分析矿井涌水情况和用电情况,建立了排水系统的离散数学模型。根据最优性原理,用动态规划法,对排水系统进行分段决策控制,并提出通

论文目录:

第一章概论

1.1 井下排水系统概述

1.1.1 井下涌水现象及排水的重要性

1.1.2 井下排水系统的组成

1.2 现有井下排水系统存在的问题

1.2.1 操作程序

1.2.2 存在的问题

1.3 研究动态和内容

1.3.1 国内外研究动态

1.3.2 课题主要内容

1.4 小结

第二章井下自动排水系统总体方案研究

2.1 离心式水泵工作原理

2.1.1 离心式水泵工作特性

2.1.2 水锤现象

2.1.3 引水设备

2.2 井下自动排水系统总体方案研究

2.2.1 水泵站双位逻辑控制方式

2.2.2 工作方式与工作环节

2.3 检测与控制

2.3.1 信号检测

2.3.2 控制器与控制过程

2.4 可控闸阀

2.5 小结

第三章可控闸阀研究

3.1 闸阀工作方式

3.2 可控闸阀性能要求

3.3 液控闸阀设计

3.3.1 设计思路

3.3.2 设计计算

3.3.3 机械机构

3.3.4 机械特性分析

3.3.5 动态特性分析

3.4 电磁先导式通断阀研究

3.4.1 功能原理及设计思路

3.4.2 结构设计

3.4.3 工作原理

3.4.4 性能特点

3.5 小结

第四章井下自动排水系统优化控制策略

4.1 排水系统优化描述

4.2 排水系统数学模型

4.3 动态规划法求解

4.4 递推算法实现

4.5 小结

第五章井下自动排水监控系统设计

5.1 监控系统要求

5.2 主要执行元件及其控制

5.3 监控系统设计

5.3.1 水位与系统参数检测

5.3.2 控制电路

5.3.3 软件设计

5.4 小结

第六章自动排水系统模拟试验研究

6.1 试验目的

6.2 试验准备

6.2.1 管路及附件

6.2.2 试验电控系统

6.3 试验过程

6.3.1 液控闸阀调定

6.3.2 自动运行过程试验

6.3.3 排水方式切换试验

6.3.4 参数标定

6.4 试验分析

6.4.1 试验过程分析

6.4.2 停泵过程水泵压力变化分析

6.4.3 液控闸阀试验分析

6.5 小结

结论与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文

发布时间: 2005-11-14

参考文献

[1].基于ARM的井下自动排水系统的应用研究[D]. 聂苓.辽宁工程技术大学2013
[2].基于PLC的井下自动排水系统的研制[D]. 李龙.西安科技大学2015
[3].基于PLC控制的自动排水装置的研究与应用[D]. 王洪达.安徽理工大学2016
[4].煤矿井下排水系统自动化的研究[D]. 杜桂迁.河北工程大学2013
[5].矿井自动排水系统故障诊断技术研究与实现[D]. 张海峰.煤炭科学研究总院2016
[6].矿井排水系统设备及控制改造的研究[D]. 邵鹏.浙江工业大学2011
[7].井下排水系统的监测与控制研究[D]. 李瑞.太原理工大学2006

井下水泵房自动排水系统研究

猜你喜欢