Di tambang batu bara, konveyor sabuk utama yang dipasang di jalan raya utama dengan kemiringan curam sering mengalami luapan batu bara, tumpahan, dan batu bara jatuh selama pengangkutan. Hal ini terutama terlihat ketika mengangkut batu bara mentah dengan kadar air tinggi, di mana tumpahan batu bara harian dapat mencapai puluhan hingga ratusan ton. Batu bara yang tumpah harus dibersihkan, yang memengaruhi efisiensi dan keselamatan operasional. Untuk mengatasi hal ini, tangki penyimpanan air dipasang di kepala konveyor sabuk untuk membersihkan batu bara yang tumpah. Selama pengoperasian, katup gerbang tangki penyimpanan air dibuka secara manual untuk membilas batu bara yang mengapung ke ekor konveyor, di mana batu bara tersebut dibersihkan oleh loader. Namun, karena volume air pembilasan yang besar, batu bara yang mengapung berlebihan, pembersihan yang tidak tepat waktu, dan kedekatan batu bara yang mengapung dengan bak penampung, batu bara yang mengapung sering kali langsung disiram ke bak penampung. Akibatnya, bak penampung perlu dibersihkan sebulan sekali, yang menyebabkan masalah seperti intensitas tenaga kerja yang tinggi, kesulitan dalam pembersihan bak penampung, dan bahaya keselamatan yang signifikan.
1 Analisis Penyebab Tumpahan Batubara
1.1 Penyebab Utama Tumpahan Batubara
Pertama, sudut kemiringan yang besar dan kecepatan konveyor yang tinggi; kedua, permukaan yang tidak rata di banyak titik sepanjang badan konveyor, menyebabkan “sabuk mengambang” dan mengakibatkan tumpahan batubara.
1.2 Kesulitan dalam Pembersihan Bak Penampung
Pertama, katup gerbang tangki penyimpanan air yang dibuka secara manual sering kali memiliki derajat bukaan yang sembarangan, yang menyebabkan volume air pembilasan yang berlebihan. Rata-rata, 800 m³ air bubur batu bara dialirkan ke dalam bak setiap kali. Kedua, lantai jalan raya konveyor sabuk utama yang tidak rata menyebabkan batu bara yang mengapung menumpuk di daerah dataran rendah tanpa sedimentasi yang tepat waktu, memungkinkan air membawa batu bara yang mengapung ke dalam bak dan mengakibatkan pembersihan yang sering. Ketiga, batu bara yang mengapung di ekor konveyor tidak dibersihkan dengan segera atau menyeluruh, menyebabkannya dialirkan ke dalam bak selama operasi pembilasan. Keempat, jarak pendek antara ekor konveyor sabuk utama dan bak memungkinkan air bubur batu bara dengan sedimentasi yang tidak mencukupi untuk masuk ke bak. Kelima, batu bara yang mengapung mengandung sejumlah besar bongkahan besar, sehingga menyulitkan ekskavator berjalan (dilengkapi dengan pompa lumpur) untuk mengumpulkan material secara efisien di ujung depan selama pembersihan bak. Hal ini mengakibatkan efisiensi rendah, keausan parah pada pompa lumpur, dan memerlukan pembersihan manual atau menggunakan pemuat di ujung depan bak penampung, yang mengakibatkan intensitas tenaga kerja tinggi dan efisiensi pembersihan rendah.
2 Perancangan Sistem Pengolahan Tumpahan Batubara Komprehensif pada Konveyor Sabuk
2.1 Skema Penelitian dan Pengukuran
(1) Meskipun sudut kemiringan konveyor sabuk tidak dapat diubah, kecepatan operasinya dapat disesuaikan berdasarkan volume batu bara. Solusinya adalah dengan memasang timbangan sabuk di sumber pengisian untuk memantau volume batu bara dan memberikan umpan balik secara langsung ke sistem kontrol. Hal ini memungkinkan penyesuaian kecepatan operasi konveyor sabuk utama untuk mengurangi kecepatan dan meminimalkan tumpahan batu bara.
(2) Untuk mengatasi masalah "belt floating" yang disebabkan oleh permukaan yang tidak rata di beberapa titik sepanjang badan konveyor, langkah-langkah yang diambil meliputi penyesuaian badan konveyor dan jalur konveyor agar sabuk berjalan lurus. Selain itu, perangkat rol tekanan dipasang untuk mengatasi masalah "belt floating" dan mengurangi tumpahan batu bara.
2.2 Sistem Pembersihan Otomatis di Bagian Ekor Menggunakan Loader
(1) Sebuah saringan rol dan saringan getar frekuensi tinggi dipasang di ujung belakang konveyor sabuk. Saringan rol secara otomatis mengumpulkan dan mengklasifikasikan batubara yang tumpah. Material yang berukuran kecil dibilas dengan air ke pembersih bak tipe scraper, sementara material yang berukuran besar diangkut ke saringan getar frekuensi tinggi. Melalui konveyor sabuk transfer, material tersebut dikirim kembali ke konveyor sabuk utama. Material yang berukuran kecil dari saringan getar frekuensi tinggi mengalir secara gravitasi ke pembersih bak tipe scraper.
(2) Air lumpur batubara mengalir secara gravitasi ke pembersih bak tipe scraper, di mana partikel kasar yang lebih besar dari 0,5 mm dibuang langsung ke konveyor sabuk transfer. Air limpasan dari pembersih bak tipe scraper mengalir secara gravitasi ke tangki sedimentasi.
(3) Rel dan kerekan listrik dipasang di atas tangki sedimentasi. Pompa lumpur paksa tugas berat dengan pengaduk ditempatkan di dalam tangki sedimentasi dan bergerak maju mundur untuk mengangkut lumpur yang mengendap di dasar tangki ke mesin penyaring bertekanan tinggi. Setelah disaring oleh mesin penyaring bertekanan tinggi, endapan batu bara dibuang ke konveyor sabuk transfer, sementara air filtrat mengalir secara gravitasi ke dalam bak penampung.
2.3 Fitur Sistem Pengolahan Tumpahan Batubara Komprehensif
(1) Sistem secara otomatis mengontrol kecepatan operasi konveyor sabuk utama untuk mengurangi tumpahan batu bara dan mengatasi masalah "bantalan mengambang". Sistem ini secara cerdas mengontrol katup gerbang tangki penyimpanan air, sehingga mengurangi volume air pembilasan. Pemasangan pelat polietilena dengan berat molekul ultra tinggi di lantai jalan raya semakin mengurangi volume air pembilasan yang dibutuhkan. Volume air pembilasan per operasi dikurangi menjadi 200 m³, penurunan sebesar 75%, sehingga mengurangi kesulitan pembersihan bak penampung dan volume drainase tambang.
(2) Saringan rol di ujung ekor secara komprehensif mengumpulkan, mengklasifikasikan, dan mengangkut material, memilah partikel kasar yang lebih besar dari 10 mm. Material yang berukuran lebih kecil dialirkan secara gravitasi ke bak pembersih tipe scraper.
(3) Saringan getar frekuensi tinggi mengeringkan batubara, mengurangi kadar air batubara bongkahan. Hal ini memudahkan pengangkutan pada konveyor sabuk utama yang miring dan mengurangi tumpahan batubara.
(4) Bubur batubara mengalir secara gravitasi ke unit pembuangan tipe scraper di dalam tangki pengendapan. Bubur batubara dialirkan melalui perangkat pengendapan pelat miring sarang lebah internalnya. Partikel batubara kasar yang lebih besar dari 0,5 mm disortir dan dibuang melalui perangkat pembuangan scraper ke konveyor sabuk transfer. Air limpasan dari pembersih bak tipe scraper mengalir ke tangki sedimentasi belakang. Pembersih bak tipe scraper menangani partikel batubara kasar yang lebih besar dari 0,5 mm, mengatasi masalah seperti keausan kain saring dan kerak filter yang "berlapis" di dalam filter press bertekanan tinggi.
3 Manfaat dan Nilai
3.1 Manfaat Ekonomi
(1) Sistem ini memungkinkan operasi tanpa awak di bawah tanah, mengurangi staf sebanyak 20 orang dan menghemat biaya tenaga kerja tahunan sekitar CNY 4 juta.
(2) Pembersih bak tipe scraper beroperasi secara otomatis dengan siklus hidup-mati 1-2 jam per siklus dan waktu pengoperasian hanya 2 menit per operasi, sehingga konsumsi energinya rendah. Dibandingkan dengan peralatan pengerukan tradisional, alat ini menghemat biaya listrik sekitar CNY 1 juta per tahun.
(3) Dengan sistem ini, hanya partikel halus yang masuk ke bak penampung. Partikel-partikel ini dipompa keluar secara efisien menggunakan pompa bertingkat tanpa penyumbatan atau pembakaran pompa, sehingga mengurangi biaya perawatan sekitar CNY 1 juta per tahun.
3.2 Manfaat Sosial
Sistem ini menggantikan pembersihan manual, mengurangi intensitas tenaga kerja dan meningkatkan efisiensi pengerukan. Dengan melakukan pra-pemrosesan partikel kasar, sistem ini meminimalkan keausan pada pompa lumpur dan pompa multi-tahap berikutnya, menurunkan tingkat kegagalan pompa, dan memperpanjang masa pakainya. Pembersihan secara langsung meningkatkan kapasitas efektif bak penampung, menghilangkan kebutuhan akan bak penampung siaga, dan meningkatkan ketahanan terhadap banjir. Dengan kontrol terpusat dari permukaan dan operasi bawah tanah tanpa awak, bahaya keselamatan berkurang secara signifikan, memberikan manfaat sosial yang luar biasa.
4 Kesimpulan
Sistem penanganan tumpahan batu bara yang komprehensif untuk konveyor sabuk utama ini sederhana, praktis, andal, serta mudah dioperasikan dan dikelola. Keberhasilan penerapannya telah secara efektif mengatasi tantangan pembersihan tumpahan batu bara pada konveyor sabuk utama yang miring dan pengerukan bak penampung belakang. Sistem ini tidak hanya meningkatkan efisiensi operasional tetapi juga mengatasi bahaya keselamatan di bawah tanah, menunjukkan potensi signifikan untuk promosi dan penerapan yang luas.
Waktu posting: 22-Sep-2025
