基于Bow-Tie-LOPA的煤矿安全风险评估方法应用研究

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作者 张景钢 胡蕴睿 尹波 《山东煤炭科技》 2024年第11期176-181,共6页

为解决传统安全评估方法的局限性,有效降低煤矿安全事故、提升煤矿安全管理效能,提出基于Bow-Tie模型的LOPA煤矿安全风险评估方法,通过研究两种方法的概念并分析两种方法相结合的应用,综合应用Bow-Tie-LOPA方法进行煤矿安全风险评估,分... 为解决传统安全评估方法的局限性,有效降低煤矿安全事故、提升煤矿安全管理效能,提出基于Bow-Tie模型的LOPA煤矿安全风险评估方法,通过研究两种方法的概念并分析两种方法相结合的应用,综合应用Bow-Tie-LOPA方法进行煤矿安全风险评估,分析验证Bow-Tie-LOPA方法在煤矿安全风险评估中的可行性和有效性;利用Bow-Tie模型绘制煤矿安全风险事件因果链,找出可供LOPA方法分析的事故场景,并基于LOPA分析风险事件发生率和后果,利用风险矩阵和确定风险等级的方法,进一步评估事故场景,以确定煤矿安全风险后果以及安全保护措施。研究结果表明:LOPA方法的引入有利于Bow-Tie模型分析煤矿复杂事故和危机情境,提高煤矿安全风险管理水平。 展开更多

关键词 Bow-Tie-LOPA方法 Bow-Tie模型 LOPA方法 煤矿安全风险评价 煤矿安全事故

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冲击地压主控因素及孕灾机制 被引量：18

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作者 谭云亮 张修峰 +4 位作者 肖自义 范德源 尹延春 陈洋 刘学生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期367-379,共13页

随着我国煤矿逐步向深部开采转移,冲击地压灾害日趋严重。在冲击地压从机理认知走向防冲工程进程中,首要的任务是厘清冲击地压孕灾主控因素,并进行风险程度判识。在上百个冲击地压矿井致灾评价分析基础上,提出了导致冲击地压发生的4类... 随着我国煤矿逐步向深部开采转移,冲击地压灾害日趋严重。在冲击地压从机理认知走向防冲工程进程中,首要的任务是厘清冲击地压孕灾主控因素,并进行风险程度判识。在上百个冲击地压矿井致灾评价分析基础上,提出了导致冲击地压发生的4类客观主控因素:煤岩冲击倾向性、开采深度、坚硬顶板、地质构造,以及3类人为主控因素:煤柱、采空区及采掘卸荷,并对各主控因素对冲击地压孕灾的力学机制进行了分析讨论。在客观主控因素方面,煤岩冲击倾向性是煤岩积聚变形能进而诱发冲击破坏的自身属性;开采深度与巷道围岩内积聚的变形能呈正相关关系,是冲击地压发生的必要条件;坚硬顶板大尺度周期断裂形成的冲击动载及动能是诱发冲击地压的“导火索”;地质构造对冲击地压的影响显著,对于断层构造而言,断层两盘将在开采扰动造成的突发卸荷影响下产生相对“回弹”;煤层变薄区等效弹性模量变大,超前支承压力呈“双峰值”分布,使得冲击影响范围扩大。在人为主控因素方面,煤柱作为高应力集中区,其尺寸、倾角及相对位置等将直接影响冲击地压发生的概率和强度;采空区会诱发超前支承压力集中区内围岩积聚弹性能的突然释放,尤其是在采高较大、顶板垮落不充分的情况下;采掘卸荷会导致应力集中区快速“迁移”,引发煤体内弹性应变能的大量释放,是造成冲击地压的重要外因条件。在此基础上,对山东新汶、山东鲁西、内蒙古鄂尔多斯、陕西彬长、新疆和甘肃等矿区冲击地压孕灾主控因素差异性,进行了对比分析,强调按层次对矿井、采区和工作面进行冲击地压主控因素及其影响程度判识重要性,构建了从降能、释能、阻能到抗能的冲击地压治理工程路径。 展开更多

关键词 冲击地压 主控因素 孕灾 风险判识 递进式防治

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采空区均压防灭火技术在滕东煤矿的应用 被引量：2

3

作者 李兆生 彭宗芹 许振宏 《山东煤炭科技》 2024年第1期56-59,共4页

为了解决采空区漏风造成遗煤自燃的难题,提出了一种煤矿井下调整采空区两端压差的方法,对滕东煤矿通风系统现状进行分析。以均压防灭火机理为依据,设计滕东煤矿均压防灭火工艺方案,利用连通管将各封闭空间互相连接,以此维持封闭空间的压... 为了解决采空区漏风造成遗煤自燃的难题,提出了一种煤矿井下调整采空区两端压差的方法,对滕东煤矿通风系统现状进行分析。以均压防灭火机理为依据,设计滕东煤矿均压防灭火工艺方案,利用连通管将各封闭空间互相连接,以此维持封闭空间的压力,保持采空区两端压力平衡,达到防止向采空区漏风供氧的目的。通过在滕东煤矿的井下现场试验,均压防灭火技术能够使密闭内外压力差降到0~20 Pa,使采空区密闭内外压力达到均衡,阻止气体的逸出,有效防止向采空区漏风供氧,从而防止采空区遗煤发生自燃,在滕东煤矿取得较好的防治效果。 展开更多

关键词 均压通风 防灭火 采空区 遗煤自燃

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多因素耦合高静载窄短工作面防冲管控对策 被引量：1

4

作者 肖自义 周卫国 《山东煤炭科技》 2024年第2期113-116,121,共5页

冲击地压是巨野矿区灾害防治的重点,彭庄煤矿地处巨野矿区,属埋深超千米的冲击地压矿井。大埋深工作面多因素耦合高静载工作面冲击风险高,治理难度大。矿井按照“强卸压、强支护、强监测”的防冲技术路线,在3307工作面采取高密度大直径... 冲击地压是巨野矿区灾害防治的重点,彭庄煤矿地处巨野矿区,属埋深超千米的冲击地压矿井。大埋深工作面多因素耦合高静载工作面冲击风险高,治理难度大。矿井按照“强卸压、强支护、强监测”的防冲技术路线,在3307工作面采取高密度大直径钻孔卸压、顶板爆破预裂、增加被动支护密度等针对性防冲措施,有效降低了采空区三角煤柱应力集中程度,解决受大埋深、采空区、巷道切割、断层等多因素影响的高静载窄短工作面安全推采的问题。 展开更多

关键词 大埋深 多因素耦合 高静载窄短工作面 防冲

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深部地堑构造区域沿空工作面冲击地压分析及防治措施

5

作者 万晓 肖自义 +4 位作者 袁健博 刘志刚 尚文政 朱铁景 路亚军 《现代矿业》 CAS 2024年第1期111-114,118,共5页

针对地堑构造区域容易发生冲击地压灾害的问题,以山东某矿6305工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析和数值模拟等方法,深入研究了深部地堑区沿空工作面冲击危险性,并提出了相应的卸压措施。研究结果表明:6305工作面回采至FL37断层时... 针对地堑构造区域容易发生冲击地压灾害的问题,以山东某矿6305工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析和数值模拟等方法,深入研究了深部地堑区沿空工作面冲击危险性,并提出了相应的卸压措施。研究结果表明:6305工作面回采至FL37断层时,工作面前方距离地堑构造带处15~30 m超前支承压力明显,最大应力为34 MPa,而当回采至地堑构造区域时,FL39断层处应力变化不大,即地堑构造区域应力变化不明显。根据6305工作面回采期间应力云图及微震数据,针对高应力集中区可采取大直径深孔卸压、顶板致裂以及爆破卸压方案进行卸压解危措施。经过钻屑法的卸压监测,实现了对6305工作面的安全开采,对其他类似工作面的安全生产具有重要意义。 展开更多

关键词 地堑构造 数值模拟 深孔卸压 顶板致裂

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智能化系统在膏体充填开采中的应用

6

作者 靳昌龙 孙晋中 高建 《山东煤炭科技》 2024年第11期106-111,共6页

为科学规范有序开展煤矿智能化建设,加快建成一批多种类型、不同模式的智能化煤矿,根据矿井实际,坚持把煤矿“自动化减人、科学增安、提效”和提升职工的幸福感与获得感作为根本目标,通过实施自动化充填系统提高煤矿智能化水平,采用工... 为科学规范有序开展煤矿智能化建设,加快建成一批多种类型、不同模式的智能化煤矿,根据矿井实际,坚持把煤矿“自动化减人、科学增安、提效”和提升职工的幸福感与获得感作为根本目标,通过实施自动化充填系统提高煤矿智能化水平,采用工业大数据收集、传输、储存和分析应用技术,对充填系统进行全面监测监控,确保系统及设备的安全稳定运行;采用多维多态数据分析技术、信息化技术,促进煤矿安全、质量、效率与效益的稳步提升,实现充填系统安全生产、降本增效、节能环保。 展开更多

关键词 智能化建设 膏体充填开采 科学增安 高效减人

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深井断层切割煤柱冲击地压防治实践

7

作者 肖自义 张兆举 +3 位作者 宋韦晓 田国庆 王艳飞 常雁 《煤矿现代化》 2024年第4期86-90,共5页

针对大采深影响下断层切割煤柱区域冲击地压防治难题,采用理论分析、现场实测方式对断层切割煤柱区域冲击危险性进行了分析与研究,得到如下结论:断层切割煤柱区域在静载条件下趋近于失稳状态,推采过程中动静载应力叠加,煤柱冲击危险性升... 针对大采深影响下断层切割煤柱区域冲击地压防治难题,采用理论分析、现场实测方式对断层切割煤柱区域冲击危险性进行了分析与研究,得到如下结论:断层切割煤柱区域在静载条件下趋近于失稳状态,推采过程中动静载应力叠加,煤柱冲击危险性升高;通过断层切割煤柱失稳模型和现场微震、应力及其它数据监测分析发现,工作面初采阶段及单、双工作面见方阶段,微震能量积聚显著,应力集中区域明显,在此过程中断层切割煤柱存在整体失稳现象,通过大直径钻孔卸压、爆破预裂顶板及加强支护等冲击地压防护措施加强对此区域的冲击地压监测与防治,实现断层切割煤柱区域的安全回采。 展开更多

关键词 冲击地压 断层切割煤柱 动静载叠加 微震监测 防治措施

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6305综放工作面厚表土层薄基岩地表下沉运动特征及原因分析 被引量：4

8

作者 肖自义 万晓 +1 位作者 焦仕学 李波 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第10期36-39,共4页

为了探索厚表土层薄基岩地表下沉运动特征及原因分析,以典型的厚表土层薄基岩厚煤层开采的新巨龙煤矿6305综放工作面为基础,采用理论分析和现场实测相结合的方法进行研究。首先研究得出6305综放工作面地表下沉可分为3个阶段,分别为缓慢... 为了探索厚表土层薄基岩地表下沉运动特征及原因分析,以典型的厚表土层薄基岩厚煤层开采的新巨龙煤矿6305综放工作面为基础,采用理论分析和现场实测相结合的方法进行研究。首先研究得出6305综放工作面地表下沉可分为3个阶段,分别为缓慢下沉阶段、加速下沉阶段、下沉衰减阶段,并分析了各阶段的地表下沉特征,然后基于6305综放工作面覆岩运动和微震数据解释了该工作面地表沉陷特征及三阶段产生原因。 展开更多

关键词 厚表土层 薄基岩 地表沉陷 岩层移动 微震监测

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基于物联网的煤矿智能巡检系统研究与应用 被引量：5

9

作者 李建军 贾东秀 牟晓辉 《中国煤炭》 2023年第9期84-89,共6页

针对煤矿安全巡检工作中存在假检和漏检现象、人员巡检缺乏有效监督和规范以及检测数据不能实时传输等问题,山东省邱集煤矿有限公司(以下简称“邱集煤矿”)结合自身实际业务,在详细分析各类安全巡检人员职责、工作任务、工作流程和矿级... 针对煤矿安全巡检工作中存在假检和漏检现象、人员巡检缺乏有效监督和规范以及检测数据不能实时传输等问题,山东省邱集煤矿有限公司(以下简称“邱集煤矿”)结合自身实际业务,在详细分析各类安全巡检人员职责、工作任务、工作流程和矿级安全管理程序的基础上,借助移动互联网,应用物联网、身份识别、数据分析与挖掘等新兴科学技术,研究开发了基于物联网的煤矿智能巡检系统。阐述了该系统的总体功能架构,并对该系统的功能设计以及应用的关键技术进行了详细说明。2022年10月该系统在邱集煤矿进行了实际应用。结果表明,煤矿智能巡检系统能够直观展示巡检进度及数据,有效规范了安全巡检人员的业务操作,解决了漏检、假检问题,提高了巡检数据利用率并可及时发现事故隐患并报警,可有效避免安全事故发生。 展开更多

关键词 邱集煤矿 物联网 煤矿安全巡检 智能巡检

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不对称采空区孤岛工作面应力分布及微震活动规律研究 被引量：2

10

作者 肖自义 刘体军 +2 位作者 赵子浩 孙伟超 廉红卫 《现代矿业》 CAS 2023年第2期201-206,共6页

为有效防控不对称采空区孤岛工作面冲击地压,研究其应力分布规律及邻空期间微震演化特征。以济宁二号煤矿33_(下)02工作面为工程背景,运用理论分析手段,建立孤岛工作面平均支撑压力力学模型;运用FLAC^(3D)数值模拟和微震监测手段,研究... 为有效防控不对称采空区孤岛工作面冲击地压,研究其应力分布规律及邻空期间微震演化特征。以济宁二号煤矿33_(下)02工作面为工程背景,运用理论分析手段,建立孤岛工作面平均支撑压力力学模型;运用FLAC^(3D)数值模拟和微震监测手段,研究不同阶段力学及破坏特征。得出了孤岛工作面平均支撑压力理论公式;在一侧邻空阶段,工作面采空侧应力较高,大能量微震事件主要分布在采空侧;在两侧邻空期间,在受到超前应力影响之后,工作面整体应力进一步升高;两侧邻空期间大能量事件增多,微震频次增高。 展开更多

关键词 不对称采空区 孤岛工作面 微震 应力分布 冲击地压

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“慢、断、散、岩、检、研”冲击地压防治体系的构建与应用 被引量：2

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作者 辛广龙 许振宏 +2 位作者 苏振 肖自义 赵兴良 《山东煤炭科技》 2023年第4期1-3,共3页

为减少冲击地压煤矿大能量矿震事件和遏制冲击地压事故,在分析研究国内外防冲理论以及山东煤矿防冲经验教训的基础上,提出了以“系统研究、针对防治”为核心理念的冲击地压煤矿“慢、断、散、岩、检、研”六字防治体系,实现了山东省冲... 为减少冲击地压煤矿大能量矿震事件和遏制冲击地压事故,在分析研究国内外防冲理论以及山东煤矿防冲经验教训的基础上,提出了以“系统研究、针对防治”为核心理念的冲击地压煤矿“慢、断、散、岩、检、研”六字防治体系,实现了山东省冲击地压煤矿安全生产3周年,取得显著安全效果。 展开更多

关键词 冲击地压 防治 体系

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深部复杂掘进工作面强冲击危险区巷道贯通防冲技术应用分析与研究 被引量：2

12

作者 肖自义 王永 +1 位作者 耿学升 赵忠显 《煤矿现代化》 2023年第2期34-39,44,共7页

针对李楼煤业1306工作面轨道顺槽贯通点埋深达到921 m的高地应力特点,综合微震、钻屑等监测数据,对巷道贯通期间煤体应力变化规律进行了分析研究,对防冲技术措施应用效果进行了检验分析。研究表明:1306工作面轨道顺槽在距离贯通点80 m... 针对李楼煤业1306工作面轨道顺槽贯通点埋深达到921 m的高地应力特点,综合微震、钻屑等监测数据,对巷道贯通期间煤体应力变化规律进行了分析研究,对防冲技术措施应用效果进行了检验分析。研究表明:1306工作面轨道顺槽在距离贯通点80 m以后开始受巷道贯通影响,迎头区域煤体应力开始增高;距贯通剩余40 m以后,煤体应力受巷道贯通影响明显,贯通区域煤体应力急剧升高,冲击危险程度增大;通过强断顶、强卸压、二次卸压的技术措施实施,能够有效释放煤体积聚的应力,减低贯通区域煤体应力,保证巷道安全平稳贯通。 展开更多

关键词 冲击地压 微震监测 钻屑监测

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巨厚坚硬顶板类孤岛工作面冲击地压防治实践 被引量：2

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作者 肖自义 强伟 +2 位作者 彭祥超 尹玉 白超强 《煤矿现代化》 2023年第3期60-64,共5页

巨厚坚硬顶板易于积聚能量,是诱发冲击地压的重要因素之一。以鲍店煤矿10307工作面的冲击地压防治为例,针对巨厚坚硬顶板影响区域制定了深孔爆破断顶方案,配合以煤层大直径钻孔卸压措施和微震、在线应力、钻屑法等监测手段,有效降低了... 巨厚坚硬顶板易于积聚能量,是诱发冲击地压的重要因素之一。以鲍店煤矿10307工作面的冲击地压防治为例,针对巨厚坚硬顶板影响区域制定了深孔爆破断顶方案,配合以煤层大直径钻孔卸压措施和微震、在线应力、钻屑法等监测手段,有效降低了冲击地压危险。研究表明:顶板深孔预裂爆破能够有效切断顶板岩层的应力传递,工作面超前支承压力峰值降低幅度约19%;煤层大直径钻孔能够调控煤体中的应力峰值,破坏了煤体中弹性能的积聚条件;工作面回采过程的微震事件能量和频次都明显减少,防冲措施有效降低了煤岩体的应力集中程度,治理效果良好。 展开更多

关键词 冲击地压 巨厚顶板 爆破断顶 孤岛工作面

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安居煤矿1311工作面防冲治理措施及应用

14

作者 肖自义 蒋凌强 王绪奎 《山东煤炭科技》 2022年第9期162-164,共3页

针对安居矿1311工作面冲击地压防治问题,采用减控措施、动态监测预警、强支护以及卸压孔卸压等措施,综合治理1311工作面冲击地压。采用顶板深孔爆破预卸压手段后,采掘期间矿震多以小能量为主,降低采掘过程中的矿震总能量以及大能量矿震... 针对安居矿1311工作面冲击地压防治问题,采用减控措施、动态监测预警、强支护以及卸压孔卸压等措施,综合治理1311工作面冲击地压。采用顶板深孔爆破预卸压手段后,采掘期间矿震多以小能量为主,降低采掘过程中的矿震总能量以及大能量矿震问题,提高了低应力采掘环境,降低了工作面采掘期间的冲击地压风险,保证了工作面安全高效回采。 展开更多

关键词 冲击地压 综合治理 钻孔卸压

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地堑构造区综放工作面开采诱冲机理及防治技术

15

作者 肖自义 丁希阳 +2 位作者 左常清 韩传磊 王士朋 《中国煤炭》 2022年第3期30-36,共7页

针对地堑构造区开采冲击地压防治难题,以义桥煤矿3307工作面为工程背景,在分析工作面地质资料和工程条件的基础上,应用FLAC^(3D)数值模拟软件,构建了地堑构造区三维数计算模型,模拟研究了地堑构造区工作面开采应力场分布及断层活化规律... 针对地堑构造区开采冲击地压防治难题,以义桥煤矿3307工作面为工程背景,在分析工作面地质资料和工程条件的基础上,应用FLAC^(3D)数值模拟软件,构建了地堑构造区三维数计算模型,模拟研究了地堑构造区工作面开采应力场分布及断层活化规律,揭示了地堑构造区综放工作面开采诱冲机理。在此基础上,提出了工作面超前危险区预测+大直径钻孔强卸压+多源信息监测预警于一体的冲击地压综合防治技术,并进行了现场应用。监测结果表明,该技术体系可以有效预防与消除工作面冲击地压危险,确保工作面安全高效开采。 展开更多

关键词 地堑构造 冲击地压 断层 诱冲机理 应力分布 大直径钻孔 数值模拟

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浸水区段大煤柱合理性留设及应用实践

16

作者 肖自义 王建华 满操 《现代矿业》 CAS 2022年第4期91-94,98,共5页

为了研究浸水煤柱对冲击地压的影响,以霄云煤矿1314工作面浸水大煤柱为例,基于冲击地压理论研究和数值模拟,分析了不同煤柱宽度下煤柱应力分布和塑性区演化特征,得到1314工作面区段合理煤柱宽度为28 m。通过加强巷道支护,强化监测预警... 为了研究浸水煤柱对冲击地压的影响,以霄云煤矿1314工作面浸水大煤柱为例,基于冲击地压理论研究和数值模拟,分析了不同煤柱宽度下煤柱应力分布和塑性区演化特征,得到1314工作面区段合理煤柱宽度为28 m。通过加强巷道支护,强化监测预警和卸压,对工作面回采期间的冲击地压进行了有效防治,保证了安全生产。最后经微震监测验证了煤柱宽度的合理性。该研究结论为类似条件下区段煤柱的留设及相应的冲击地压防治提供了借鉴。 展开更多

关键词 淹水矿井 冲击地压 大煤柱 应力监测

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顶板深孔预裂爆破技术在综放工作面中的应用

17

作者 肖自义 徐恒 《煤炭与化工》 CAS 2022年第11期9-12,共4页

阳城煤矿3305工作面埋深大且受断层影响,顶底板及煤层具有弱冲击倾向性且临近3303采空区,有发生冲击地压的可能。本文从减弱冲击动载及改善区域静载2个方面,阐述通过顶板深孔预裂爆破技术降低3305工作面冲击危险性的机理,并通过分析矿... 阳城煤矿3305工作面埋深大且受断层影响,顶底板及煤层具有弱冲击倾向性且临近3303采空区,有发生冲击地压的可能。本文从减弱冲击动载及改善区域静载2个方面,阐述通过顶板深孔预裂爆破技术降低3305工作面冲击危险性的机理,并通过分析矿震数据验证了实践应用效果。研究结果表明,实施顶板深孔预裂爆破后,区域矿震频次及能量明显减小,说明顶板深孔预裂爆破可有效减弱矿震能量强度、降低区域应力集中程度。研究结论可为深孔预裂爆破技术在综采放顶煤工作面两顺槽及断层区域冲击地压防治提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 冲击地压 综放工作面 深孔预裂爆破

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恒液位自动化控制与物联网模块结合运用研究

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作者 靳昌龙 《山东煤炭科技》 2023年第12期157-160,共4页

柴里煤矿东门外污水泵房担负着馨园社区污水排放工作,由于该社区地势低洼,每逢雨季,社区低洼地点会存水,给居民生活带来极多不便,给污水泵房带来较大排水压力。为更好地解决雨季排水问题,保障居民的正常生活,矿上将恒液位自动化控制与... 柴里煤矿东门外污水泵房担负着馨园社区污水排放工作,由于该社区地势低洼,每逢雨季,社区低洼地点会存水,给居民生活带来极多不便,给污水泵房带来较大排水压力。为更好地解决雨季排水问题,保障居民的正常生活,矿上将恒液位自动化控制与物联网技术相结合,应用于污水泵房系统改造,使其可根据蓄水池液位变化,迅速做出反应,实时控制水泵启停,提升排水效果。 展开更多

关键词 恒液位 自动化 物联网

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