CN211692558U - 一种超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统，属于数据监测传输技术领域，本实用新型包括压力表、流量计、密度计、温度计、监测数据处理器、PLC子站、地表数据交换机、地表数据处理系统、地表工程师控制站；所述的压力表、流量计、密度计和温度计安装在井下各个中段充填管道上，检测到的数据以电信号的形式经电缆传输至各中段监测数据处理器，监测数据处理器数据经光缆将信号传输至井下PLC子站，PLC子站将数据通过地表数据交换机传输至地表数据处理系统和地表工程师控制站；本实用新型可为矿山膏体充填系统的安全、持续、稳定运行提供重要的技术保障。

Description

一种超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统

技术领域

本实用新型属于数据监测传输技术领域，具体的说，涉及一种超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统。

背景技术

随着国家对安全环保要求越来越严格，充填采矿法因具有安全环保性高、矿石回采率高和可有效控制地压及地表塌陷等优点，充填采矿法被广泛应用。随着许多矿山的开采深度的不断加深，充填管线不断变长、充填管网系统也越来复杂。特别是，在超深井、长距离、大倍线、大流量下如何顺利将膏体充填料浆通过管道输送至井下采场是其关键。在膏体的管道输送过程中受充填料浆性质、管道输送压力、流速、密度和温度等因素的影响，膏体在管道输送过程中其流态和流变性较为复杂，若无法合理控制膏体充填管道输送的关键参数，易发生堵管或管爆事故，一旦发生事故将会给矿山造成较大的安全隐患和重大的经济损失。因此，有必要设计一种能够实时数据监控的超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统，可以有效监测超深井矿山在膏体充填管道输送时对充填料浆的密度、流量、管道压力和温度进行实时在线有效监测。为矿山膏体充填系统的安全、持续、稳定运行提供重要的技术保障。

为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

所述的超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统包括压力表1、流量计2、密度计3、温度计4、监测数据处理器5、PLC子站6、地表数据交换机7、地表数据处理系统8、地表工程师控制站9；所述的压力表1、流量计2、密度计3和温度计4安装在井下各个中段充填管道上，检测到的数据以电信号的形式经电缆传输至各中段监测数据处理器5，监测数据处理器5数据经光缆将信号传输至井下PLC子站6，PLC子站6将数据通过地表数据交换机7传输至地表数据处理系统8和地表工程师控制站9。

优选的，所述的地表数据处理系统8设有预警系统。

优选的，所述的压力表1采用法兰盘接入式的压力传感器，流量计2采用电磁流量计，密度计3采用新型环保的低放射性元素Na-22密度计3，温度计4采用贴片式温度计4，压力表1、流量计2、密度计3、温度计4均设有显示器和控制按键。

优选的，所述的监测数据处理器5在井下每个中段位置均配置一台，每1～3台监测数据处理器5配置一个PLC子站6。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过建立深井矿山膏体充填管道输送管网监测系统，可对深井矿山膏体充填管道输送管道的压力表、流量计、密度计和温度计关键参数进行实时监测，较好掌握深井矿山膏体充填管道输送在不同粒径、骨料、配比、浓度等条件下的关键参数，有效避免管道输送过程中的堵管、爆管等事故发生，为矿山优化充填管网管系统提供重要技术支持。同时，还可减少充填巡管人员、减少充填工作量、提高充填工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图。

图中，1-压力表、2-流量计、3-密度计、4-温度计、5-监测数据处理器、6-PLC子站、7-地表数据交换机、8-地表数据处理系统、9-地表工程师控制站。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

如图1所示，所述的超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统包括压力表1、流量计2、密度计3、温度计4、监测数据处理器5、PLC子站6、地表数据交换机7、地表数据处理系统8、地表工程师控制站9；所述的压力表1、流量计2、密度计3和温度计4安装在井下各个中段充填管道上。压力表1采用法兰盘接入式的压力传感器；流量计2采用电磁流量计；密度计3主要采用环保低放射的元素，采用非接触式监测，其安装采用抱夹式，可解决使用较高强度的放射源对人体潜在伤害的问题，同时也可给企业节省高额的放射源维护保管费用；温度计4采用贴片式温度计4。压力表1、流量计2、密度计3、温度计4均设有显示器和控制按键，在充填过程中数据能自动采集，并以电信号的形式传输至本中段监测数据处理器5。检测到的数据以电信号的形式经电缆传输至各中段监测数据处理器5，监测数据处理器5数据经光缆将信号传输至井下PLC子站6，PLC子站6将数据通过地表数据交换机7传输至地表数据处理系统8和地表工程师控制站9，地表数据处理系统8设有预警系统。地表数据处理系统8对井下膏体充填管道输送的压力、流量、密度和数据进行采集筛分储存，并自动绘制参数曲线图。

优选的，所述的监测数据处理器5在井下每个中段位置均配置一台，每1～3台监测数据处理器5配置一个PLC子站6。

本实用新型的工作过程：

压力表1安装在矿山井下充填管道上，压力表安装时选择充填料浆满管位置为最佳。矿山充填时压力传感器根据管道内的压力变化，将其感应成不同电流传至压力表显示器，可在仪表上直接读取压力大小，同时通过压力表电源线将压力传输至监测数据处理器5。流量计2安装在矿山井下充填管道上时需全部接入，保证充填料浆均从流量计通过。矿山进行充填时充填料浆流经流量计时根据法拉第电磁感应原理，流量计2传感器将流量大小通过流量计2电源线传输至流量计2显示器，可在仪表上直接读取流量大小，同时通过流量计2电源线将流量传输至监测数据处理器5。密度计3安装在矿山井下充填管道上，安装密度计位置距压力表1和流量计3约10m为最佳。浓密度计3主要采用405低放射源（如Na-22等材料）放射及高灵敏度的接收器接收，从而监测充填管道内充填料浆密度，进行连续监测并将获得的密度值以信号形式输出，在密度计3上设置预警值，当密度值超过时会发出报警信号告知管理人员基本参数已超出界限。温度计4主要采用贴片式温度计4，矿山井下进行充填时充填管道内的充填料浆的温度会发生变化，温度传感器监测数值并将其传输至监测数据处理器5。

监测数据处理器5将监测数据由电信号转化成光信号传输至矿山井下PLC子站6，矿山井下PLC子站6将监测数据进行处理归集，通过矿山工业环网传输至地表数据交换机7；地表数据交换机7对光信号的数据进行处理分析后将数据传输至地表数据处理系统8和地表工程师控制站9，从而实现对超深井矿山膏体充填管道输送关键参数的实时在线监测和控制。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统，其特征在于：所述的超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统包括压力表（1）、流量计（2）、密度计（3）、温度计（4）、监测数据处理器（5）、PLC子站（6）、地表数据交换机（7）、地表数据处理系统（8）、地表工程师控制站（9）；所述的压力表（1）、流量计（2）、密度计（3）和温度计（4）安装在井下各个中段充填管道上，检测到的数据以电信号的形式经电缆传输至各中段监测数据处理器（5），监测数据处理器（5）数据经光缆将信号传输至井下PLC子站（6），PLC子站（6）将数据通过地表数据交换机（7）传输至地表数据处理系统（8）和地表工程师控制站（9）。

2.根据权利要求1所述的一种超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统，其特征在于：所述的地表数据处理系统（8）设有预警系统。

3.根据权利要求1所述的一种超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统，其特征在于：所述的压力表（1）采用法兰盘接入式的压力传感器，流量计（2）采用电磁流量计，密度计（3）采用新型环保的低放射性元素Na-22密度计（3），温度计（4）采用贴片式温度计（4），压力表（1）、流量计（2）、密度计（3）、温度计（4）均设有显示器和控制按键。

4.根据权利要求1所述的一种超深井矿山膏体充填管道输送关键参数监测系统，其特征在于：所述的监测数据处理器（5）在井下每个中段位置均配置一台，每1～3台监测数据处理器（5）配置一个PLC子站（6）。

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