[发明专利]一种深部矿井多级减压恒压供水系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种恒压供水系统，尤其是一种深部矿井多级减压恒压供水系统。

背景技术

矿井井下供水系统是将干净的清水从地面输送到井下，用于掘进工作面和采煤工 作面的洒水降尘、打眼、喷浆和搅拌硅用水等。目前，大多数矿井的开采深度已经达到负 700m以上，在这种深度的情况下，矿井井下供水系统的出水压力将达到7MPa以上，随着开采 深度的不断加深，井下供水系统的出水局部压力也相应地增大。而矿井供水管路的承压能 力由其自身材料、厚度、加工工艺等综合因素决定，通过实际生产过程可知，供水管路承压 能力最为薄弱处（一般在管路接头处）的压力承受极限为4Mpa，当井下供水系统的出水压力 超过这个极限值时，管路就会出现跑冒滴漏现象。

发明内容

为了解决井下供水系统的出水压力太大导致的管路跑冒、爆裂与滴漏等问题，本 发明提供一种深部矿井多级减压恒压供水系统，本发明自动化程度高、故障率低，保证了矿 井各采掘工作面供水压力恒定，同时有效的解决了跑冒滴漏问题；特别是提高了开采深度 较深的煤层供水压力调控能力。

本发明所采用的技术方案是:一种深部矿井多级减压恒压供水系统，包括： MS4128-L3P井上环网交换器，10/100/1000光电转换器，监控计算机，一级降压主管路，水 源，浅层采掘工作面，压力测量管路，供水管，降压水池，机械减压阀，GPD20压力传感器， KZC24串口转换器，YHL500流量传感器，二级降压分支管路，低压供水管路，自动减压阀，电 接触点压力表，电动球阀，深层采掘工作面，MS4128-L2P井上环网交换器；一种深部矿井多 级减压恒压供水系统在矿井中从上至下顺序设置有一级降压主管路、机械减压阀、降压水 池；由于一级降压主管路的水流静压力最大为3MPa，满足浅层煤矿用水的压力需要，所以浅 层的用水层我们只安装普通的机械减压阀就能够达到降压需求，因此地面上的水源通过一 级降压主管路上的机械减压阀的初次降压后与井下的浅层采掘工作面相连接；一级降压主 管路另一个出水端与降压水池相连接；降压水池的出水端与二级降压分支管路相连接；二 级降压分支管路向煤层深处延伸，并在不同深度的用水层设有出水端，每个二级降压分支 管路出水端的上方都设置有机械减压阀，二级降压分支管路上的机械减压阀能够对二级降 压分支管路内的水压进行一级减压，但减压后的水压仍会随流量的变化而有一定的波动； 二级降压分支管路的每个出水端分别与各用水层的低压供水管路的进水端相对应连接，低 压供水管路上均匀顺序安装有自动减压阀、电接触点压力表以及电动球阀；低压供水管路 的出水端与各个深层采掘工作面的进水端相连接；低压供水管路上安装的自动减压阀能够 对水压进行再次控制，并能保证压力的恒定，使水压压力保证在3-3.5MPa范围；在低压供水 管路的末端管路上加装电动球阀，且采用电接触点压力表控制电动球阀，这样能够降低系 统复杂性，并实现稳定的压力控制，使得较深煤层的用水需求得到保证；

综上所述，在供水管以及每个低压供水管的末端分别通过对应的压力测量管路与相对 应采掘工作面上的GPD20压力传感器以及YHL500流量传感器的输入端相连接；各个采掘工 作面的GPD20压力传感器再与YHL500流量传感器的输出端与KZC24串口转换器的输入端相 连接；KZC24串口转换器的输出端与MS4128-L2P井下环网交换器的输入端相连接；MS4128- L2P井下环网交换器的输出端与MS4128-L3P井上环网交换器的输入端相连接；再与MS4128- L3P井上环网交换器的输出端与10/100/1000光电转换器的输入端相连接，10/100/1000光 电转换器的输出端再与监控计算机相连接；GPD20压力传感器与YHL500流量传感器能够测 量出供水管与低压供水管内水的压力与流量大小，通过KZC24串口转换器、MS4128-L2P井下 环网交换器、MS4128-L3P井上环网交换器以及10/100/1000光电转换器最终将水的压力与 流量大小转换成数据在监控计算机上体现出来；水压与水流量的数据传输能够实现所测采 区的流量和压力数据实时传输，为恒压供水提供可靠的实践数据，对矿井供水管路运行状 态能够实时监控，如有压力、流量异常，能够实现及时报警，及时处理相应异常情况。