תכנון ויישום של מערכת מקיפה לטיפול בדליפות פחם עבור מסועי סרט ראשיים בעלי שיפוע תלול

במכרות פחם, מסועי סרט ראשיים המותקנים בדרכים ראשיות משופעות בתלילות חווים לעיתים קרובות הצפת פחם, דליפה ופחם נופל במהלך ההובלה. זה בולט במיוחד בעת הובלת פחם גולמי בעל תכולת לחות גבוהה, שם דליפת הפחם היומית יכולה להגיע לעשרות עד מאות טונות. יש לנקות את הפחם שנשפך, דבר המשפיע על יעילות התפעול והבטיחות. כדי לטפל בכך, מותקן מיכל אחסון מים בראש מסוע הסרט כדי לנקות את הפחם שנשפך. במהלך הפעולה, שסתום השער של מיכל אחסון המים נפתח ידנית כדי לשטוף את הפחם הצף אל זנב המסוע, שם הוא מנוקה על ידי מעמיס. עם זאת, בשל כמות גדולה של מי שטיפה, עודף פחם צף, ניקוי בטרם עת וקרבת הפחם הצף לאגן, הפחם הצף מוזרם לעתים קרובות ישירות לתוך האגן. כתוצאה מכך, האגן דורש ניקוי פעם בחודש, מה שמוביל לבעיות כגון עוצמת עבודה גבוהה, קושי בניקוי האגן וסכנות בטיחות משמעותיות.

1 ניתוח גורמים לדליפת פחם

1.1 הגורמים העיקריים לדליפת פחם

ראשית, זווית הנטייה הגדולה והמהירות הגבוהה של המסוע; שנית, משטחים לא אחידים בנקודות מרובות לאורך גוף המסוע, הגורמים ל"ציפת הרצועה" וכתוצאה מכך לדליפת פחם.

1.2 קשיים בניקוי אגן הניקוז

ראשית, שסתום השער של מיכל אחסון המים, הנפתח ידנית, לרוב בעל דרגת פתיחה שרירותית, מה שמוביל לנפח מים מוגזם לשטיפה. בממוצע, 800 מ"ק של מי פחם נשטפים לתוך השקע בכל פעם. שנית, הרצפה הלא אחידה של נתיב המסוע הראשי גורמת להצטברות פחם צף באזורים נמוכים ללא שקיעה בזמן, מה שמאפשר למים לשאת את הפחם הצף לתוך השקע וכתוצאה מכך נדרש ניקוי תכוף. שלישית, פחם צף בזנב המסוע אינו מנוקה במהירות או ביסודיות, מה שגורם לו להישטף לתוך השקע במהלך פעולות השטיפה. רביעית, המרחק הקצר בין זנב המסוע הראשי לשקע מאפשר למי פחם ללא שקיעה מספקת להיכנס לשקע. חמישית, הפחם הצף מכיל כמות משמעותית של גושים גדולים, מה שמקשה על המחפר ההולך (המצויד במשאבת בוץ) לאסוף חומר ביעילות בקצה הקדמי במהלך ניקוי השקע. זה גורם ליעילות נמוכה, בלאי חמור של משאבת הבוץ, ומחייב ניקוי ידני או מבוסס מעמיס בקצה הקדמי של השקע, מה שמוביל לעוצמת עבודה גבוהה ויעילות ניקוי נמוכה.

2 תכנון מערכת מקיפה לטיפול בדליפת פחם עבור מסועי סרטים

2.1 מחקר ותכניות הערכה

(1) בעוד שזווית הנטייה התלולה של מסוע הסרט אינה ניתנת לשינוי, ניתן להתאים את מהירות הפעולה שלו בהתאם לנפח הפחם. הפתרון כרוך בהתקנת משקל סרט במקור ההזנה כדי לנטר את נפח הפחם ולספק משוב בזמן אמת למערכת הבקרה. זה מאפשר להתאים את מהירות הפעולה של מסוע הסרט הראשי כדי להפחית את המהירות ולמזער דליפת פחם.

(2) כדי לטפל בבעיית "צפיפות הרצועה" הנגרמת על ידי משטחים לא אחידים בנקודות מרובות לאורך גוף המסוע, האמצעים כוללים כוונון הן של גוף המסוע והן של הכביש כדי להבטיח שהרצועה תפעל בקו ישר. בנוסף, מותקנים מתקני גליל לחץ כדי לפתור את בעיית "צפיפות הרצועה" ולהפחית דליפת פחם.

2.2 מערכת ניקוי אוטומטית בקצה האחורי באמצעות מעמיס

(1) בקצה האחורי של מסוע הגליל מותקנות מסך גלילים ומסך רוטט בתדר גבוה. מסך הגלילים אוסף ומסווג באופן אוטומטי את הפחם שנשפך. החומר החסר בגודל נשטף במים למנקה שקעים מסוג מגרד, בעוד שהחומר הגדול מדי מועבר למסך רוטט בתדר גבוה. באמצעות מסוע סרט העברה, החומר נשלח חזרה למסוע הראשי. החומר החסר בגודל ממסך הרוטט בתדר גבוה זורם באמצעות כוח הכבידה למנקה שקעים מסוג מגרד.

(2) מי הפחם זורמים באמצעות כוח הכבידה אל מתקן ניקוז הניקוז מסוג מגרד, שם חלקיקים גסים גדולים מ-0.5 מ"מ מוזרמים ישירות אל מסוע רצועת ההעברה. מי העודף מתקן ניקוז הניקוז מסוג מגרד זורמים באמצעות כוח הכבידה אל מיכל שקיעה.

(3) מעל מיכל השיקוע מותקנים מסילה ומנוף חשמלי. משאבת בוצה מאולצת חזקה עם מערבולות ממוקמת בתוך מיכל השיקוע ונעה קדימה ואחורה כדי להעביר את הבוצה ששוקעת בתחתית למכבש סינון בלחץ גבוה. לאחר הסינון על ידי מכבש הסינון בלחץ גבוה, עוגת הפחם מוזרמת למסוע סרט העברה, בעוד שמי הסינון זורמים בכוח הכבידה לתוך השקע.

2.3 מאפייני מערכת הטיפול המקיפה בדליפת פחם

(1) המערכת שולטת אוטומטית במהירות הפעולה של מסוע הסרט הראשי כדי להפחית דליפת פחם ולטפל בבעיית "צף הסרט". היא שולטת באופן חכם על שסתום השער של מיכל אחסון המים, ובכך מפחיתה את נפח מי השטיפה. התקנת לוחות פוליאתילן בעלי משקל מולקולרי גבוה במיוחד על רצפת הכביש מפחיתה עוד יותר את נפח מי השטיפה הנדרשים. נפח מי השטיפה לכל פעולה מצטמצם ל-200 מ"ק, ירידה של 75%, מה שמפחית את הקושי בניקוי שקע הפחם ואת נפח הניקוז של המכרה.

(2) מסנן הגלילים בקצה האחורי אוסף, מסווג ומעבירה את החומר באופן מקיף, תוך דירוג חלקיקים גסים הגדולים מ-10 מ"מ. החומר הקטן-מגודל זורם באמצעות כוח הכבידה אל מנקית הניקוז מסוג מגרד.

(3) מסך הרוטט בתדר גבוה מייבש את הפחם, ומפחית את תכולת הלחות של גושי הפחם. זה מקל על ההובלה על המסוע הראשי בעל השיפוע התלול ומפחית דליפת פחם.

(4) תרחיף פחם זורם באמצעות כוח הכבידה אל יחידת הפריקה מסוג מגרד בתוך מיכל השיקוע. דרך מתקן השיקוע הפנימי שלו בצורת חלת דבש משופעת. חלקיקי פחם גסים גדולים מ-0.5 מ"מ מדורגים ומופרשים דרך מתקן פריקה מגרד אל מסוע רצועת ההעברה. מי העודף ממנקה הניקוז מסוג מגרד זורמים אל מיכל השיקוע האחורי. מנקה הניקוז מסוג מגרד מטפל בחלקיקי פחם גסים גדולים מ-0.5 מ"מ, ופותר בעיות כגון שחיקה של בד סינון ועוגות סינון "שכבתיות" במכבש הסינון בלחץ גבוה.

3 יתרונות וערך

3.1 יתרונות כלכליים

(1) המערכת מאפשרת פעולה ללא טייס מתחת לאדמה, מצמצמת את כוח האדם ב-20 איש וחוסכת כ-4 מיליון יואן סיני בעלויות עבודה שנתיות.

(2) מנקה האגן מסוג מגרד פועל באופן אוטומטי עם מחזורי התחלה-עצירה של שעה-שעתיים לכל מחזור וזמן ריצה של 2 דקות בלבד לכל פעולה, וכתוצאה מכך צריכת אנרגיה נמוכה. בהשוואה לציוד חפירה מסורתי, הוא חוסך כמיליון יואן סיני בעלויות חשמל בשנה.

(3) בעזרת מערכת זו, רק חלקיקים עדינים נכנסים לבור. אלה נשאבים ביעילות באמצעות משאבות רב-שלביות ללא סתימה או שחיקה של המשאבה, מה שמפחית את עלויות התחזוקה בכמיליון יואן סיני לשנה.

3.2 הטבות חברתיות

המערכת מחליפה ניקוי ידני, מפחיתה את עוצמת העבודה עבור העובדים ומשפרת את יעילות החפירה. על ידי עיבוד מקדים של חלקיקים גסים, היא ממזערת בלאי במשאבות בוץ ובמשאבות רב-שלביות עוקבות, מורידה את שיעורי הכשל של המשאבות ומאריכה את חיי השירות שלהן. ניקוי בזמן אמת מגדיל את הקיבולת האפקטיבית של שקע הניקוז, מבטל את הצורך בבורות ניקוז חלופיות ומשפר את עמידותן בפני שיטפונות. עם בקרה מרכזית מפני השטח ופעולות תת-קרקעיות בלתי מאוישות, מפחיתה משמעותית את הסכנות הבטיחותיות, ומספקת יתרונות חברתיים ניכרים.

4 סיכום

מערכת הטיפול המקיפה בדליפת פחם במסוע הראשי היא פשוטה, פרקטית, אמינה וקלה לתפעול ולניהול. היישום המוצלח שלה התמודד ביעילות עם האתגרים של ניקוי דליפת פחם על מסועי סרט ראשיים בעלי שיפוע תלול וחפירת שקע האחורי. המערכת לא רק משפרת את יעילות התפעול אלא גם פותרת מפגעי בטיחות תת-קרקעיים, ומדגימה פוטנציאל משמעותי לקידום ויישום נרחבים.