井下排水系统是煤矿生产的重要环节,其工作效率和可靠性对煤矿的安全生产有着重要意义。但随着矿井开采深度增加,井下水文地质条件越来越难以掌握,保证排水系统安全可靠、高效率的工作变的尤其重要。因此,研究煤矿深井排水系统的可靠性对于提高煤炭企业的安全生产有着重要的意义。本文以正通煤业高家堡-860井下中央泵房为背景,应用计算机、网络通信、PLC、检测与自动化等技术开发了一套节能、高效的自动排水系统,并对系统进行了优化。系统由PLC、传感器、就地操作箱、上位机和控制网络等部分组成。选用西门子S7-300系列PLC作为控制核心,负责采集各传感器的参数,接收上位机和就地操作箱的命令,对各控制元件发出启停命令等。就地操作箱配有操作按钮和触摸屏,用于设置工作方式和显示水泵运行信息。控制网络选用工业以太网结构,实现PLC与上位机的连接。论文探讨了在紧急停泵的情况下,电动闸阀在关闭过程中停止水泵电机,出水管道内的流体对泵体的影响,优化传统策略中关于关阀停泵控制策略,结合煤矿井下排水系统的实际情况以及在阀门研究中常用到的计算流体动力学分析方法,利用计算流体动力学分析软件——FLUENT16.0,对排水管路中电动闸阀关闭过程进行动态仿真分析。其中在对电动闸阀动态性能的数值模拟研究中使用到了动网格技术,得到了在电动闸阀关闭过程中,不同停泵时刻下出水管路中流体的压力和速度变化,并以此分析对泵体性能的影响。控制系统上位机采用西门子组态软件进行设计,实现了在地面上控制井下水泵的启停并且能够监视其运行状态。上位机系统具有报警记录、数据归档等功能,提供了一个直观、可视化的操作平台。最后根据水泵电机轴承温度的数据档案,对水泵电机轴承温度进行预测,其中对比了三种模型算法,并利用Python对模型进行实现和训练,通过对比结果及误差分析最终选择了基于GBDT的水泵电机轴承温度预测模型。