Във въглищните мини, главните лентови транспортьори, инсталирани в стръмно наклонени главни наклонени пътища, често се сблъскват с преливане, разсипване и падане на въглища по време на транспортиране. Това е особено очевидно при транспортиране на сурови въглища с високо съдържание на влага, където дневното разсипване на въглища може да достигне десетки до стотици тонове. Разсипаните въглища трябва да се почистват, което се отразява на оперативната ефективност и безопасността. За да се реши този проблем, в началото на лентовия транспортьор се монтира резервоар за съхранение на вода, за да се почистят разсипаните въглища. По време на работа, затварящият клапан на резервоара за съхранение на вода се отваря ръчно, за да се промият плаващите въглища към задната част на транспортьора, където се почистват от товарач. Поради големия обем промивна вода, прекомерното количество плаващи въглища, ненавременното почистване и близостта на плаващите въглища до резервоара, плаващите въглища често се промиват директно в резервоара. В резултат на това резервоарът се нуждае от почистване веднъж месечно, което води до проблеми като висока трудоемкост, трудности при почистването на резервоара и значителни рискове за безопасността.
1 Анализ на причините за разлив на въглища
1.1 Основни причини за разлив на въглища
Първо, големият ъгъл на наклон и високата скорост на конвейера; второ, неравни повърхности в множество точки по тялото на конвейера, причиняващи „плаване на лентата“ и водещи до разсипване на въглища.
1.2 Трудности при почистването на картера
Първо, ръчно отваряният шибърен клапан на резервоара за вода често има произволна степен на отваряне, което води до прекомерен обем на промивната вода. Средно 800 м³ въглищна суспензия се изпуска в шахтата всеки път. Второ, неравният под на пътя на главния лентов транспортьор води до натрупване на плаващи въглища в ниско разположени райони без своевременно утаяване, което позволява на водата да ги отнесе в шахтата и води до често почистване. Трето, плаващите въглища в края на транспортьора не се почистват бързо или старателно, което води до изхвърлянето им в шахтата по време на промивните операции. Четвърто, краткото разстояние между края на главния лентов транспортьор и шахтата позволява на въглищна суспензия с недостатъчно утаяване да навлезе в шахтата. Пето, плаващите въглища съдържат значително количество големи парчета, което затруднява крачещия багер (оборудван с кална помпа) да събира материала ефективно в предната част по време на почистването на шахтата. Това води до ниска ефективност, силно износване на калната помпа и налага ръчно или с товарач почистване в предния край на утайника, което води до висока трудоемкост и ниска ефективност на почистване.
2 Проектиране на цялостна система за третиране на разсипани въглища за лентови транспортьори
2.1 Схема за изследване и мерки
(1) Въпреки че ъгълът на стръмния наклон на лентовия конвейер не може да се променя, работната му скорост може да се регулира въз основа на обема на въглищата. Решението включва инсталиране на лентов кантар на източника на подаване, за да се следи обемът на въглищата и да се осигурява обратна връзка в реално време към системата за управление. Това позволява регулиране на работната скорост на главния лентов конвейер, за да се намали скоростта и да се сведе до минимум разсипването на въглища.
(2) За да се реши проблемът с „плаването на лентата“, причинено от неравни повърхности в множество точки по дължината на тялото на конвейера, мерките включват регулиране както на тялото на конвейера, така и на пътното платно, за да се гарантира, че лентата се движи по права линия. Освен това се монтират притискателни ролки, за да се реши проблемът с „плаването на лентата“ и да се намали разсипването на въглища.
2.2 Автоматична система за почистване в задната част с помощта на товарач
(1) В задния край на лентовия транспортьор са монтирани ролков екран и високочестотно вибриращ екран. Ролковият екран автоматично събира и класифицира разсипаните въглища. Маломерният материал се промива с вода към скреперен почистващ уред за отпадъчни води, докато едромерният материал се транспортира към високочестотния вибриращ екран. Чрез лентов транспортьор материалът се връща към главния лентов транспортьор. Маломерният материал от високочестотния вибриращ екран се връща по гравитационен път към скреперен почистващ уред за отпадъчни води.
(2) Водата от въглищната каша тече по гравитационен път към скреперния утаител, където едрите частици с размер над 0,5 мм се изхвърлят директно върху лентовия конвейер. Преливната вода от скреперния утаител тече по гравитационен път в утаител.
(3) Над утаителния резервоар са монтирани релса и електрически подемник. Вътре в утаителния резервоар е поставена мощна помпа за утайки с принудително разбъркване, която се движи напред-назад, за да транспортира утайката, утаена на дъното, до филтър-преса за високо налягане. След филтриране от филтър-пресата за високо налягане, въглищният кейк се изхвърля върху транспортната лента, докато филтрираната вода се влива по гравитационен път в резервоара.
2.3 Характеристики на комплексната система за третиране на разливи на въглища
(1) Системата автоматично контролира скоростта на работа на главния лентов транспортьор, за да намали разсипването на въглища и да се справи с проблема с „плаването на лентата“. Тя интелигентно управлява шибърния вентил на резервоара за съхранение на вода, намалявайки обема на промивната вода. Монтирането на полиетиленови плочи с ултрависоко молекулно тегло върху пода на пътното платно допълнително намалява необходимия обем на промивната вода. Обемът на промивната вода на операция е намален до 200 м³, което е намаление със 75%, като по този начин се намалява трудността при почистване на шахтата и обемът на дренажа на мината.
(2) Ролковото сито в задната част събира, класифицира и транспортира материала цялостно, като сортира едри частици по-големи от 10 мм. Подразмереният материал се подава по гравитационен път към скреперния почистващ агрегат.
(3) Високочестотното вибриращо сито дехидратира въглищата, намалявайки съдържанието на влага в бучките въглища. Това улеснява транспортирането по стръмно наклонения главен лентов транспортьор и намалява разсипването на въглища.
(4) Въглищната суспензия постъпва гравитачно в скреперния разтоварващ блок в утаителния резервоар. Чрез вътрешното си утаително устройство с наклонена плоча тип „пчелна пита“. Едрите въглищни частици с размер над 0,5 мм се сортират и се изхвърлят чрез скреперно разтоварващо устройство върху транспортната лента. Преливната вода от скреперния утаител се оттича към задния утаител. Скреперният утаител обработва едри въглищни частици с размер над 0,5 мм, като по този начин решава проблеми като износване на филтърната тъкан и „слоести“ филтърни кексове във филтър-пресата за високо налягане.
3 предимства и стойност
3.1 Икономически ползи
(1) Системата позволява безпилотна работа под земята, намалявайки персонала с 20 души и спестявайки приблизително 4 милиона китайски юана годишни разходи за труд.
(2) Скреперният почистващ агрегат работи автоматично с цикли на стартиране и спиране от 1-2 часа на цикъл и време на работа от само 2 минути на операция, което води до ниска консумация на енергия. В сравнение с традиционното драгиращо оборудване, той спестява около 1 милион китайски юана годишно от разходи за електроенергия.
(3) С тази система в резервоара попадат само фини частици. Те се изпомпват ефективно с помощта на многостъпални помпи без запушване или изгаряне на помпата, което намалява разходите за поддръжка с приблизително 1 милион китайски юана годишно.
3.2 Социални помощи
Системата замества ръчното почистване, намалявайки трудоемкостта на работниците и подобрявайки ефективността на драгирането. Чрез предварителна обработка на едрите частици, тя минимизира износването на последващите кални помпи и многостъпалните помпи, намалявайки процента на повреди на помпите и удължавайки техния експлоатационен живот. Почистването в реално време увеличава ефективния капацитет на шахтата, елиминира нуждата от резервни шахти и подобрява устойчивостта на наводнения. С централизиран контрол от повърхността и безпилотни подземни операции, рисковете за безопасността са значително намалени, което води до забележителни социални ползи.
4 Заключение
Комплексната система за третиране на разсипани въглища за главния лентов транспортьор е проста, практична, надеждна и лесна за работа и управление. Успешното ѝ приложение ефективно решава предизвикателствата, свързани с почистването на разсипани въглища по стръмно наклонените главни лентови транспортьори и драгирането на задния резервоар. Системата не само подобрява оперативната ефективност, но и отстранява опасностите за безопасността под земята, демонстрирайки значителен потенциал за широко разпространение и приложение.
Време на публикуване: 22 септември 2025 г.
