V uhelných dolech dochází u hlavních pásových dopravníků instalovaných ve strmě skloněných hlavních šikmých koridorech během přepravy často k přetékání, vysypávání a padajícímu uhlí. To je zvláště patrné při přepravě surového uhlí s vysokým obsahem vlhkosti, kde denní vysypání uhlí může dosáhnout desítek až stovek tun. Vysypané uhlí musí být vyčištěno, což ovlivňuje provozní efektivitu a bezpečnost. Aby se tento problém vyřešil, je v čele pásového dopravníku instalována nádrž na vodu, která vyčistí vysypané uhlí. Během provozu se šoupátko nádrže na vodu ručně otevírá, aby se plovoucí uhlí propláchlo k zadní části dopravníku, kde je vyčištěno nakladačem. Vzhledem k velkému objemu proplachovací vody, nadměrnému plovoucímu uhlí, předčasnému čištění a blízkosti plovoucího uhlí k jímce je však plovoucí uhlí často přímo spláchnuto do jímky. V důsledku toho je nutné jímku čistit jednou měsíčně, což vede k problémům, jako je vysoká pracnost, obtíže s čištěním jímky a značná bezpečnostní rizika.
1 Analýza příčin úniku uhlí
1.1 Hlavní příčiny úniku uhlí
Zaprvé, velký úhel sklonu a vysoká rychlost dopravníku; zadruhé, nerovný povrch na více místech podél tělesa dopravníku, což způsobuje „vznášení pásu“ a má za následek vysypávání uhlí.
1.2 Problémy s čištěním jímky
Zaprvé, ručně otevíraný šoupátkový ventil nádrže na vodu má často libovolný stupeň otevření, což vede k nadměrnému objemu proplachovací vody. V průměru se do jímky pokaždé propláchne 800 m³ uhelné suspenze. Zadruhé, nerovná podlaha vozovky hlavního pásového dopravníku způsobuje hromadění plovoucího uhlí v nízko položených oblastech bez včasné sedimentace, což umožňuje vodě unášet plovoucí uhlí do jímky a má za následek časté čištění. Zatřetí, plovoucí uhlí na konci dopravníku není rychle ani důkladně vyčištěno, což vede k jeho spláchnutí do jímky během proplachování. Začtvrté, krátká vzdálenost mezi koncem hlavního pásového dopravníku a jímkou umožňuje, aby se do jímky dostala uhelná suspenze s nedostatečnou sedimentací. Zapáté, plovoucí uhlí obsahuje značné množství velkých kusů, což ztěžuje kráčejícímu bagru (vybavenému kalovým čerpadlem) efektivní sběr materiálu na přední straně během čištění jímky. To má za následek nízkou účinnost, silné opotřebení kalové pumpy a vyžaduje ruční čištění nebo čištění pomocí nakladače na přední straně jímky, což vede k vysoké pracnosti a nízké účinnosti čištění.
2 Návrh komplexního systému pro úpravu uhelných úniků z pásových dopravníků
2.1 Výzkum a opatření v rámci programu
(1) I když strmý úhel sklonu pásového dopravníku nelze měnit, jeho provozní rychlost lze upravit na základě objemu uhlí. Řešení zahrnuje instalaci pásové váhy u zdroje podávání, která monitoruje objem uhlí a poskytuje zpětnou vazbu v reálném čase řídicímu systému. To umožňuje upravit provozní rychlost hlavního pásového dopravníku, snížit rychlost a minimalizovat rozsypávání uhlí.
(2) Pro řešení problému „pluvání pásu“ způsobeného nerovným povrchem na více místech podél tělesa dopravníku patří mezi opatření seřízení tělesa dopravníku i vozovky tak, aby se zajistil přímý pohyb pásu. Dále jsou instalována přítlačná válečková zařízení, která řeší problém „pluvání pásu“ a snižují rozsypávání uhlí.
2.2 Automatický čisticí systém na zadní části stroje pomocí nakladače
(1) Na zadním konci pásového dopravníku je instalováno válečkové síto a vysokofrekvenční vibrační síto. Válečkové síto automaticky shromažďuje a třídí rozsypané uhlí. Podměrný materiál je proplachován vodou do škrabákového čističe jímek, zatímco nadměrný materiál je dopravován do vysokofrekvenčního vibračního síta. Prostřednictvím přepravního pásového dopravníku je materiál poslán zpět na hlavní pásový dopravník. Podměrný materiál z vysokofrekvenčního vibračního síta proudí samospádem do škrabákového čističe jímek.
(2) Uhelná suspenze proudí samospádem do škrabákového čističe jímek, kde jsou hrubé částice větší než 0,5 mm přímo vypouštěny na dopravní pás. Přepadová voda ze škrabákového čističe jímek samospádem proudí do sedimentační nádrže.
(3) Nad sedimentační nádrží je instalována kolejnice a elektrický kladkostroj. Uvnitř sedimentační nádrže je umístěno výkonné kalové čerpadlo s nuceným pohybem a míchadlem, které se pohybuje tam a zpět a přepravuje kal usazený na dně do vysokotlakého filtračního lisu. Po filtraci vysokotlakým filtračním lisem je uhelný koláč vypouštěn na dopravní pás, zatímco filtrovaná voda proudí samospádem do jímky.
2.3 Vlastnosti komplexního systému pro čištění uhelných úniků
(1) Systém automaticky řídí provozní rychlost hlavního pásového dopravníku, aby se snížilo rozsypávání uhlí a řešil se problém „plovoucího pásu“. Inteligentně řídí šoupátkový ventil nádrže na vodu, čímž se snižuje objem proplachovací vody. Instalace desek z polyethylenu s ultravysokou molekulovou hmotností na podlahu vozovky dále snižuje požadovaný objem proplachovací vody. Objem proplachovací vody na operaci se sníží na 200 m³, což představuje pokles o 75 %, čímž se snižuje obtížnost čištění jímky a objem odvodnění dolu.
(2) Válcové síto na zadní straně komplexně shromažďuje, třídí a dopravuje materiál, přičemž odděluje hrubé částice větší než 10 mm. Podměrečný materiál proudí samospádem do škrabákového čističe jímky.
(3) Vysokofrekvenční vibrační síto odvodňuje uhlí a snižuje tak obsah vlhkosti v kusovém uhlí. To usnadňuje přepravu na strmě skloněném hlavním pásovém dopravníku a snižuje rozsypávání uhlí.
(4) Uhelná kaše proudí gravitací do škrabákové výpustné jednotky v usazovací nádrži. Prostřednictvím vnitřního voštinového usazovacího zařízení s nakloněnou deskou se hrubé částice uhlí větší než 0,5 mm třídí a vypouštějí se škrabákovým výpustným zařízením na dopravní pás. Přepadová voda ze škrabákového čističe jímky proudí do zadní usazovací nádrže. Škrabkový čistič jímky zpracovává hrubé částice uhlí větší než 0,5 mm a řeší tak problémy, jako je opotřebení filtrační tkaniny a „vrstvené“ filtrační koláče ve vysokotlakém filtračním lisu.
3 Výhody a hodnota
3.1 Ekonomické přínosy
(1) Systém umožňuje bezobslužný provoz v podzemí, čímž se snižuje počet zaměstnanců o 20 a ročně se ušetří přibližně 4 miliony čínských jüanů na mzdových nákladech.
(2) Čistič jímky škrabkového typu pracuje automaticky s cykly start-stop v délce 1–2 hodin a dobou chodu pouze 2 minuty na operaci, což má za následek nízkou spotřebu energie. Ve srovnání s tradičním bagrovacím zařízením ročně ušetří přibližně 1 milion čínských jüanů na nákladech na elektřinu.
(3) S tímto systémem se do jímky dostávají pouze jemné částice. Ty jsou efektivně odčerpávány pomocí vícestupňových čerpadel bez ucpávání nebo shoření čerpadla, což snižuje náklady na údržbu přibližně o 1 milion čínských jüanů ročně.
3.2 Sociální dávky
Systém nahrazuje ruční čištění, čímž snižuje pracnost pracovníků a zlepšuje efektivitu bagrování. Předběžným zpracováním hrubých částic minimalizuje opotřebení následných kalových a vícestupňových čerpadel, čímž snižuje poruchovost čerpadel a prodlužuje jejich životnost. Čištění v reálném čase zvyšuje efektivní kapacitu jímky, eliminuje potřebu záložních jímek a zvyšuje odolnost proti povodním. Díky centralizovanému řízení z povrchu a bezobslužným podzemním operacím se výrazně snižují bezpečnostní rizika, což přináší pozoruhodné společenské výhody.
4 Závěr
Komplexní systém čištění uhelných úlomků pro hlavní pásový dopravník je jednoduchý, praktický, spolehlivý a snadno se ovládá a spravuje. Jeho úspěšné použití účinně řeší problémy s čištěním uhelných úlomků na strmě skloněných hlavních pásových dopravnících a prohloubením zadní jímky. Systém nejen zlepšuje provozní efektivitu, ale také řeší bezpečnostní rizika v podzemí, což ukazuje na značný potenciál pro širokou propagaci a uplatnění.
Čas zveřejnění: 22. září 2025
