Hiilikaivoksissa jyrkästi kalteville pääteille asennetuilla hihnakuljettimilla esiintyy usein hiilen ylivuotoa, läikkymistä ja putoamista kuljetuksen aikana. Tämä on erityisen ilmeistä kuljetettaessa raakahiiltä, jonka kosteuspitoisuus on korkea, jolloin päivittäinen hiilen läikkyminen voi olla kymmeniä tai satoja tonneja. Läikkynyt hiili on puhdistettava, mikä vaikuttaa toiminnan tehokkuuteen ja turvallisuuteen. Tämän ratkaisemiseksi hihnakuljettimen päähän on asennettu vesisäiliö läikkyneen hiilen puhdistamiseksi. Käytön aikana vesisäiliön sulkuventtiili avataan manuaalisesti kelluvan hiilen huuhtelemiseksi kuljettimen perään, jossa kuormaaja puhdistaa sen. Suuren huuhteluvesimäärän, liiallisen kelluvan hiilen, ennenaikaisen puhdistuksen ja kelluvan hiilen läheisyyden vuoksi kelluva hiili kuitenkin usein huuhdellaan suoraan sumppuun. Tämän seurauksena sumppu on puhdistettava kerran kuukaudessa, mikä johtaa ongelmiin, kuten korkeaan työvoimavaltaisuuteen, sumpun puhdistuksen vaikeuteen ja merkittäviin turvallisuusriskeihin.
1 Hiilivuotojen syiden analyysi
1.1 Hiilen vuotamisen tärkeimmät syyt
Ensinnäkin kuljettimen suuri kallistuskulma ja suuri nopeus; toiseksi epätasaiset pinnat useissa kohdissa kuljettimen rungon varrella, mikä aiheuttaa "hihnan kellumista" ja johtaa hiilen leviämiseen.
1.2 Vaikeudet öljypohjan puhdistuksessa
Ensinnäkin vesisäiliön manuaalisesti avattavalla sulkuventtiilillä on usein mielivaltainen avautumiskulma, mikä johtaa liialliseen huuhteluveden määrään. Keskimäärin 800 m³ hiililietevettä huuhdellaan altaaseen joka kerta. Toiseksi päähihnakuljettimen reitin epätasainen pohja aiheuttaa kelluvan hiilen kertymistä alaville alueille ilman oikea-aikaista sedimentaatiota, jolloin vesi kuljettaa kelluvan hiilen altaaseen ja johtaa tiheään puhdistukseen. Kolmanneksi kuljettimen perässä kelluva hiili ei puhdistu nopeasti tai perusteellisesti, minkä seurauksena se huuhdellaan altaaseen huuhtelun aikana. Neljänneksi päähihnakuljettimen perän ja altaan välinen lyhyt etäisyys sallii riittämättömästi sedimentoituneen hiililieteveden pääsyn altaaseen. Viidenneksi kelluva hiili sisältää merkittävän määrän suuria kappaleita, mikä vaikeuttaa kävelevän kaivinkoneen (joka on varustettu lietepumpulla) materiaalin tehokasta keräämistä etupäästä altaan puhdistuksen aikana. Tämä johtaa alhaiseen hyötysuhteeseen, lietepumpun voimakkaaseen kulumiseen ja vaatii manuaalista tai kuormaajalla tehtävää puhdistusta altaan etupäässä, mikä johtaa korkeaan työvoimavaltaisuuteen ja alhaiseen puhdistustehokkuuteen.
2 Kattavan hiilivuotojen käsittelyjärjestelmän suunnittelu hihnakuljettimille
2.1 Järjestelmätutkimus ja -toimenpiteet
(1) Vaikka hihnakuljettimen jyrkkää kallistuskulmaa ei voida muuttaa, sen käyntinopeutta voidaan säätää hiilimäärän perusteella. Ratkaisuun kuuluu hihnavaa'an asentaminen syöttölähteeseen hiilimäärän valvomiseksi ja reaaliaikaisen palautteen antamiseksi ohjausjärjestelmälle. Tämä mahdollistaa päähihnakuljettimen käyntinopeuden säätämisen nopeuden vähentämiseksi ja hiilivuotojen minimoimiseksi.
(2) Kuljettimen rungon useissa kohdissa epätasaisten pintojen aiheuttaman hihnan "kellumisen" ongelman ratkaisemiseksi toimenpiteisiin kuuluu sekä kuljettimen rungon että ajoradan säätäminen sen varmistamiseksi, että hihna kulkee suorassa linjassa. Lisäksi on asennettu painorullalaitteita "hihnan kellumisen" ongelman ratkaisemiseksi ja hiilen leviämisen vähentämiseksi.
2.2 Automaattinen puhdistusjärjestelmä peräpäässä kuormaajan avulla
(1) Hihnakuljettimen loppupäähän on asennettu telaseula ja korkeataajuinen täryseula. Telaseula kerää ja luokittelee automaattisesti valuneen kivihiilen. Alikokoinen materiaali huuhdellaan vedellä kaavintyyppiseen imupuhdistimeen, kun taas ylisuuri materiaali kuljetetaan korkeataajuiseen täryseulaan. Materiaali lähetetään siirtohihnakuljettimen kautta takaisin päähihnakuljettimelle. Alikokoinen materiaali virtaa korkeataajuisesta täryseulasta painovoiman avulla kaavintyyppiseen imupuhdistimeen.
(2) Hiililietevesi virtaa painovoiman avulla kaavintyyppiseen imupumppaamoon, josta yli 0,5 mm:n kokoiset karkeat hiukkaset poistuvat suoraan siirtohihnakuljettimelle. Kaavintyyppisen imupumppaamon ylivuotovesi virtaa painovoiman avulla laskeutussäiliöön.
(3) Sedimentaatiosäiliön yläpuolelle on asennettu kisko ja sähköinen nostin. Sedimentaatiosäiliön sisään on sijoitettu tehokas, sekoitustoiminnolla varustettu lietepumppu, joka liikkuu edestakaisin kuljettaen pohjalle laskeutuneen lietteen korkeapainesuodattimeen. Korkeapainesuodattimen suodatuksen jälkeen hiilikakku tyhjennetään siirtohihnakuljettimelle, ja suodosvesi virtaa painovoiman avulla altaaseen.
2.3 Kattavan hiilivuotojen käsittelyjärjestelmän ominaisuudet
(1) Järjestelmä ohjaa automaattisesti päähihnakuljettimen käyntinopeutta vähentääkseen hiilen leviämistä ja ratkaistakseen "hihnan kellumisen" ongelman. Se ohjaa älykkäästi vesisäiliön sulkuventtiiliä, mikä vähentää huuhteluveden määrää. Erittäin suuren molekyylipainon omaavien polyeteenilevyjen asentaminen tien pohjalle vähentää tarvittavan huuhteluveden määrää entisestään. Huuhteluveden määrä operaatiota kohden pienenee 200 m³:iin, mikä on 75 %:n vähennys, mikä vähentää kaivoskaivon puhdistuksen vaikeutta ja vähentää kaivoksen kuivatustilavuutta.
(2) Jälkipäässä oleva rullaseula kerää, luokittelee ja kuljettaa materiaalin kattavasti erottamalla yli 10 mm:n kokoiset karkeat hiukkaset. Alikokoinen materiaali virtaa painovoiman avulla kaavintyyppiseen uppopuhdistimeen.
(3) Korkeataajuinen täryseula kuivattaa kivihiiltä, mikä vähentää kivihiilen kosteuspitoisuutta. Tämä helpottaa kuljetusta jyrkästi kaltevalla päähihnakuljettimella ja vähentää kivihiilen leviämistä.
(4) Kivihiililiete virtaa painovoiman avulla laskeutussäiliön sisällä olevaan kaavintyyppiseen poistoyksikköön. Sisäisen hunajakennomaisen kaltevan levylaskeutuslaitteen kautta. Karkeat, yli 0,5 mm:n kokoiset hiilihiukkaset lajitellaan ja poistetaan kaavinpoistolaitteen kautta siirtohihnakuljettimelle. Kaavintyyppisen uppopuhdistimen ylivuotovesi virtaa takimmaiseen laskeutussäiliöön. Kaavintyyppinen uppopuhdistin käsittelee yli 0,5 mm:n kokoisia karkeita hiilihiukkasia ja ratkaisee ongelmia, kuten suodatinkankaan kulumista ja "kerrostuneita" suodatinkakkuja korkeapainesuodattimessa.
3 hyötyä ja arvoa
3.1 Taloudelliset hyödyt
(1) Järjestelmä mahdollistaa miehittämättömän toiminnan maan alla, mikä vähentää henkilöstömäärää 20 hengellä ja säästää noin 4 miljoonaa Kiinan renminbiä vuosittaisissa työvoimakustannuksissa.
(2) Kaavintyyppinen uppoaltaanpuhdistin toimii automaattisesti 1–2 tunnin käynnistys- ja pysäytysjaksoilla ja vain 2 minuutin käyttöajalla, mikä johtaa alhaiseen energiankulutukseen. Perinteisiin ruoppauslaitteisiin verrattuna se säästää vuosittain noin miljoona Kiinan yuania sähkökustannuksissa.
(3) Tässä järjestelmässä vain hienojakoiset hiukkaset pääsevät öljypohjaan. Ne pumpataan tehokkaasti pois monivaiheisilla pumpuilla ilman tukkeutumista tai pumpun palamista, mikä vähentää ylläpitokustannuksia noin miljoonalla Kiinan renminbillä vuodessa.
3.2 Sosiaalihyödyt
Järjestelmä korvaa manuaalisen puhdistuksen, mikä vähentää työntekijöiden työvoimavaltaisuutta ja parantaa ruoppaustehokkuutta. Karkeampien hiukkasten esikäsittely minimoi seuraavien lietepumppujen ja monivaihepumppujen kulumisen, mikä alentaa pumppujen vikaantumisriskiä ja pidentää niiden käyttöikää. Reaaliaikainen puhdistus lisää uppokaivon tehollista kapasiteettia, poistaa vara-altaiden tarpeen ja parantaa tulvienkestävyyttä. Keskitetyn hallinnan ansiosta maan pinnalta ja miehittämättömien maanalaisten toimintojen ansiosta turvallisuusriskit vähenevät merkittävästi, mikä tuo huomattavia sosiaalisia hyötyjä.
4 Johtopäätös
Päähihnakuljettimen kattava hiilivuotojen käsittelyjärjestelmä on yksinkertainen, käytännöllinen, luotettava ja helppokäyttöinen ja -hallittava. Sen onnistunut soveltaminen on tehokkaasti ratkaissut jyrkästi kaltevien päähihnakuljettimien hiilivuotojen puhdistamisen ja takaosan uppoamisen haasteet. Järjestelmä ei ainoastaan paranna toiminnan tehokkuutta, vaan myös ratkaisee maanalaisia turvallisuusriskejä, mikä osoittaa merkittävää potentiaalia laajalle levitykselle ja käytölle.
Julkaisun aika: 22. syyskuuta 2025
