Nas minas de carbón, as cintas transportadoras principais instaladas en estradas principais con forte pendente adoitan experimentar desbordamentos, derrames e caídas de carbón durante o transporte. Isto é particularmente evidente ao transportar carbón bruto con alto contido de humidade, onde o derrame diario de carbón pode chegar a decenas ou centos de toneladas. O carbón derramado debe limparse, o que afecta á eficiencia operativa e á seguridade. Para solucionar isto, instálase un tanque de almacenamento de auga na cabeceira da cinta transportadora para limpar o carbón derramado. Durante o funcionamento, a válvula de comporta do tanque de almacenamento de auga ábrese manualmente para enviar o carbón flotante á cola da cinta transportadora, onde un cargador o limpa. Non obstante, debido ao gran volume de auga de lavado, ao exceso de carbón flotante, á limpeza inoportuna e á proximidade do carbón flotante ao sumidoiro, o carbón flotante adoita verterse directamente no sumidoiro. Como resultado, o sumidoiro require unha limpeza unha vez ao mes, o que leva a problemas como unha alta intensidade de traballo, dificultades para a limpeza do sumidoiro e riscos de seguridade significativos.
1 Análise das causas dos derrames de carbón
1.1 Principais causas do derrame de carbón
En primeiro lugar, o gran ángulo de inclinación e a alta velocidade da cinta transportadora; en segundo lugar, as superficies irregulares en varios puntos ao longo do corpo da cinta transportadora, que provocan a "flotación da cinta" e o derrame de carbón.
1.2 Dificultades na limpeza do sumidoiro
En primeiro lugar, a válvula de compuerta aberta manualmente do tanque de almacenamento de auga adoita ter un grao de apertura arbitrario, o que leva a un volume excesivo de auga de limpeza. De media, vértense 800 m³ de auga de lodo de carbón no sumidoiro cada vez. En segundo lugar, o chan irregular da calzada da cinta transportadora principal fai que o carbón flotante se acumule en zonas baixas sen unha sedimentación oportuna, o que permite que a auga transporte o carbón flotante ao sumidoiro e resulta nunha limpeza frecuente. En terceiro lugar, o carbón flotante na cola do transportador non se limpa de forma rápida nin completa, o que fai que se verte no sumidoiro durante as operacións de limpeza. En cuarto lugar, a curta distancia entre a cola do transportador principal e o sumidoiro permite que a auga de lodo de carbón con sedimentación insuficiente entre no sumidoiro. En quinto lugar, o carbón flotante contén unha cantidade significativa de anacos grandes, o que dificulta que a escavadora ambulante (equipada cunha bomba de lodo) recolla o material de forma eficiente na parte dianteira durante a limpeza do sumidoiro. Isto resulta nunha baixa eficiencia, un desgaste severo da bomba de lodos e require unha limpeza manual ou con cargadora na parte dianteira do sumidoiro, o que leva a unha alta intensidade de traballo e unha baixa eficiencia de limpeza.
2 Deseño dun sistema integral de tratamento de vertidos de carbón para cintas transportadoras
2.1 Investigación e medidas do esquema
(1) Aínda que o ángulo de inclinación pronunciada da cinta transportadora non se pode modificar, a súa velocidade de funcionamento pódese axustar en función do volume de carbón. A solución implica instalar unha báscula de cinta na fonte de alimentación para monitorizar o volume de carbón e proporcionar información en tempo real ao sistema de control. Isto permite axustar a velocidade de funcionamento da cinta transportadora principal para reducir a velocidade e minimizar o derramamento de carbón.
(2) Para abordar o problema da "flotación da cinta" causada por superficies irregulares en varios puntos ao longo do corpo do transportador, as medidas inclúen o axuste tanto do corpo do transportador como da calzada para garantir que a cinta se desprace en liña recta. Ademais, instálanse dispositivos de rolos de presión para resolver o problema da "flotación da cinta" e reducir o derramo de carbón.
2.2 Sistema de limpeza automática na parte traseira mediante un cargador
(1) Unha criba de rolos e unha criba vibratoria de alta frecuencia están instaladas no extremo traseiro da cinta transportadora. A criba de rolos recolle e clasifica automaticamente o carbón derramado. O material de tamaño insuficiente é lavado con auga a un limpador de sumidoiros tipo raspador, mentres que o material de tamaño excesivo é transportado á criba vibratoria de alta frecuencia. A través dunha cinta transportadora de transferencia, o material é enviado de volta á cinta transportadora principal. O material de tamaño insuficiente da criba vibratoria de alta frecuencia flúe por gravidade ao limpador de sumidoiros tipo raspador.
(2) A auga da lama de carbón flúe por gravidade cara ao limpador de sumidoiros tipo raspador, onde as partículas grosas maiores de 0,5 mm se descargan directamente na cinta transportadora de transferencia. A auga de rebosamento do limpador de sumidoiros tipo raspador flúe por gravidade cara a un tanque de sedimentación.
(3) Enriba do tanque de sedimentación hai instalados un carril e un elevador eléctrico. Dentro do tanque de sedimentación colócase unha bomba de lodos de alta resistencia con axitación que se move cara adiante e cara atrás para transportar os lodos depositados no fondo a un filtro prensa de alta presión. Despois da filtración polo filtro prensa de alta presión, a torta de carbón descárgase na cinta transportadora de transferencia, mentres que a auga filtrada flúe por gravidade cara ao sumidoiro.
2.3 Características do sistema integral de tratamento de vertidos de carbón
(1) O sistema controla automaticamente a velocidade de funcionamento da cinta transportadora principal para reducir o derramo de carbón e solucionar o problema da "cinta flotante". Controla de forma intelixente a válvula de comporta do tanque de almacenamento de auga, o que reduce o volume de auga de limpeza. A instalación de placas de polietileno de peso molecular ultraalto no chan da estrada reduce aínda máis o volume de auga de limpeza necesario. O volume de auga de limpeza por operación redúcese a 200 m³, unha diminución do 75 %, o que reduce a dificultade da limpeza do sumidoiro e o volume de drenaxe da mina.
(2) A criba de rolos no extremo traseiro recolle, clasifica e transporta o material de forma exhaustiva, clasificando as partículas grosas de máis de 10 mm. O material de tamaño insuficiente flúe por gravidade cara ao limpador de sumidoiros tipo raspador.
(3) A criba vibratoria de alta frecuencia deshidrata o carbón, o que reduce o contido de humidade do carbón en terróns. Isto facilita o transporte na cinta transportadora principal con forte inclinación e reduce o derramo de carbón.
(4) A lama de carbón flúe por gravidade cara á unidade de descarga tipo raspador dentro do tanque de decantación. A través do seu dispositivo interno de decantación de placa inclinada en forma de panal. As partículas grosas de carbón maiores de 0,5 mm clasifícanse e descárganse mediante un dispositivo de descarga tipo raspador na cinta transportadora de transferencia. A auga de rebosamento do limpador de sumidoiros tipo raspador flúe cara ao tanque de sedimentación traseiro. O limpador de sumidoiros tipo raspador manexa partículas grosas de carbón maiores de 0,5 mm, resolvendo problemas como o desgaste da tea filtrante e as tortas de filtro "en capas" na prensa de filtro de alta presión.
3 Vantaxes e Valor
3.1 Beneficios económicos
(1) O sistema permite unha operación non tripulada baixo terra, o que reduce o persoal en 20 persoas e aforra aproximadamente 4 millóns de CNY en custos laborais anuais.
(2) O limpador de sumidoiros tipo raspador funciona automaticamente con ciclos de arranque e parada de 1 a 2 horas por ciclo e un tempo de funcionamento de só 2 minutos por operación, o que resulta nun baixo consumo de enerxía. En comparación cos equipos de dragado tradicionais, aforra arredor de 1 millón de CNY en custos de electricidade anualmente.
(3) Con este sistema, só entran no sumidoiro as partículas finas. Estas son bombeadas eficientemente mediante bombas multietapa sen obstrucións nin queimaduras da bomba, o que reduce os custos de mantemento en aproximadamente 1 millón de yuans ao ano.
3.2 Beneficios sociais
O sistema substitúe a limpeza manual, o que reduce a intensidade do traballo dos traballadores e mellora a eficiencia da dragaxe. Ao preprocesar as partículas grosas, minimiza o desgaste das bombas de lodo e das bombas multietapa posteriores, o que reduce as taxas de fallo das bombas e prolonga a súa vida útil. A limpeza en tempo real aumenta a capacidade efectiva do sumidoiro, elimina a necesidade de sumidoiros de reserva e mellora a resistencia ás inundacións. Co control centralizado desde a superficie e as operacións subterráneas non tripuladas, os riscos para a seguridade redúcense significativamente, o que ofrece notables beneficios sociais.
4 Conclusión
O sistema integral de tratamento de vertidos de carbón para a cinta transportadora principal é sinxelo, práctico, fiable e doado de operar e xestionar. A súa aplicación exitosa abordou eficazmente os desafíos da limpeza de vertidos de carbón en cintas transportadoras principais con forte inclinación e do dragado do sumidoiro traseiro. O sistema non só mellora a eficiencia operativa, senón que tamén resolve os riscos de seguridade subterráneos, demostrando un potencial significativo para unha ampla promoción e aplicación.
Data de publicación: 22 de setembro de 2025
