黄泥灌浆是煤矿防止自然的主要措施，通过黄泥灌浆系统可以自动化控制灌浆，提高煤矿安全生产能力。煤矿黄泥灌浆系统水土比例设计对灌浆系统具有重要意义。

黄泥灌浆水土比调节整体方案设计

水土比调节是智能型黄泥灌浆系统中比较重要的个环节,水土比调节系统的好坏将直接影响到泥浆的质量,对防灭火效果有重要影响。目前应用较多的智能型黄泥灌浆系统控制。

黄土经由螺旋给料机、带式输送机进入制浆机,清水经由电动调节阀、电磁流量计进入制浆机,在制浆机中搅拌、磨削、混合,混合后的泥浆经由输送管路输送到井下灌浆地点。

在给定制浆量的情况下,通过皮带秤称量黄土重量,根据单位时间内的给土量调节电动调节阀开度,从而控制给水量。该系统的水土比调节简单,但其泥浆质量不宜**,影响防灭火效果。

螺旋给料机采用变频调节,调节螺旋绐料机转速从而控制单位时间内给土量,黄土从螺旋给料机出来进入带式输送机,带式输送机上的皮带秤对黄土进行称量,经PLC程序处理,得到单位时间内的给土量;按照给定水土比,计算出单位时间内所需给水量,通过调节电动调节阌的开度调节给水量,并将电磁流量计检测到的单位时间给水量反馈给PLC。在搅拌池中安装一泥浆浓度计,并将其测量值与设定泥浆浓度进行对比,形成闭环控制,根据差值大小适当调整给土量,以形成质量较好的泥浆。

水土比调节电气系统

智能型黄泥灌浆系统采用PIC作为控制中心,其中的水土比调节系统主要由螺旋给料机、皮带输送机、称重传感器、电动调节阀、电磁流量计和泥浆浓度计组成。

作为检测元件的称重传感器、电磁流量计和泥浆浓度计分别将测得的单位时间内的给土量、给水量和泥浆浓度转换为4mA~20mA电流信号传给PLC的模拟量输入模块SM331,经PLC程序处理,由PLC模拟量输出模块SM332输出0V≈10V电压信号,控制螺旋给料机转速和电动调节阀开度,通过电磁流量计和泥浆浓度计的实时监测,将单位时间内的给水量、给土量和泥浆浓度数据反馈给PLC,经过与设定值的比较,对给土量和给水量进行调节,从而实现了单位时间内给土量和给水量的精准控制。上位机采用工业平板电脑,其与PLC之间采用MPI或TCP/IP通讯,将各传感器采集的数据传给上位机,并在上位机中的组态监控画面中实时显示。

水土比调节程序设计

采用模块化编程,将水土比调节编写成一个子程序功能FC,由主程序0Bl进行调用。

由于黄土黏性较大,因此螺旋给料机会出现给料不均现象,皮带秤测得单位时间内的给土量不断变化,从而导致给水量随之实时变化,电动调节阀由于开度调节过于频繁使得其较易损坏,影响整个设备的运行。