In kolenmijnen hebben hoofdtransportbanden die in steil hellende hoofdwegen zijn geïnstalleerd, vaak last van overstromende kolen, morsen en vallende kolen tijdens het transport. Dit is met name duidelijk bij het transport van ruwe kolen met een hoog vochtgehalte, waarbij de dagelijkse kolenmors tientallen tot honderden tonnen kan bedragen. De gemorste kolen moeten worden opgeruimd, wat de operationele efficiëntie en veiligheid beïnvloedt. Om dit aan te pakken, is aan het begin van de transportband een wateropslagtank geïnstalleerd om de gemorste kolen te reinigen. Tijdens bedrijf wordt de afsluiter van de wateropslagtank handmatig geopend om de drijvende kolen naar het einde van de transportband te spoelen, waar ze door een lader worden opgeruimd. Door de grote hoeveelheid spoelwater, de overmatige drijvende kolen, de te late reiniging en de nabijheid van de drijvende kolen bij de opvangbak, wordt de drijvende kolen echter vaak direct in de opvangbak gespoeld. Hierdoor moet de opvangbak één keer per maand worden gereinigd, wat leidt tot problemen zoals een hoge arbeidsintensiteit, moeilijkheden bij het reinigen van de opvangbak en aanzienlijke veiligheidsrisico's.
1 Analyse van de oorzaken van kolenlozingen
1.1 Belangrijkste oorzaken van kolenlozing
Ten eerste de grote hellingshoek en de hoge snelheid van de transportband. Ten tweede oneffen oppervlakken op meerdere punten langs de transportband, waardoor de band gaat ‘zweven’ en er kolen gemorst worden.
1.2 Moeilijkheden bij het reinigen van de opvangbak
Ten eerste heeft de handmatig te openen afsluiter van de wateropslagtank vaak een willekeurige openingsgraad, wat leidt tot een overmatig spoelwatervolume. Gemiddeld wordt er per keer 800 m³ kolenslibwater in het reservoir gespoeld. Ten tweede zorgt de oneffen vloer van de hoofdtransportband ervoor dat drijvende kolen zich ophopen in laaggelegen gebieden zonder tijdige sedimentatie, waardoor water de drijvende kolen naar het reservoir kan voeren en frequent reinigen noodzakelijk is. Ten derde worden drijvende kolen aan het einde van de transportband niet tijdig of grondig gereinigd, waardoor ze tijdens het spoelen in het reservoir worden gespoeld. Ten vierde zorgt de korte afstand tussen het einde van de hoofdtransportband en het reservoir ervoor dat kolenslibwater met onvoldoende sedimentatie het reservoir kan binnendringen. Ten vijfde bevat het drijvende kolenwater een aanzienlijke hoeveelheid grote brokken, waardoor het voor de loopgraafmachine (uitgerust met een modderpomp) moeilijk is om materiaal efficiënt aan de voorkant te verzamelen tijdens het reinigen van het reservoir. Dit resulteert in een lage efficiëntie, ernstige slijtage van de modderpomp en maakt handmatige of lader-gebaseerde reiniging aan de voorkant van de put noodzakelijk, wat resulteert in een hoge arbeidsintensiteit en lage reinigingsefficiëntie.
2 Ontwerp van een uitgebreid systeem voor de behandeling van steenkoolverspilling voor transportbanden
2.1 Schemaonderzoek en maatregelen
(1) Hoewel de steile hellingshoek van de transportband niet kan worden gewijzigd, kan de werksnelheid worden aangepast op basis van het kolenvolume. De oplossing bestaat uit het installeren van een bandweegschaal bij de toevoerbron om het kolenvolume te bewaken en realtime feedback te geven aan het besturingssysteem. Dit maakt het mogelijk om de werksnelheid van de hoofdtransportband aan te passen om de snelheid te verlagen en kolenverspilling te minimaliseren.
(2) Om het probleem van "zwevende banden" aan te pakken, veroorzaakt door oneffen oppervlakken op meerdere punten langs de transportband, omvatten maatregelen het aanpassen van zowel de transportband als het wegdek om ervoor te zorgen dat de band recht loopt. Daarnaast worden er drukrollen geïnstalleerd om het probleem van "zwevende banden" op te lossen en het morsen van kolen te verminderen.
2.2 Automatisch reinigingssysteem aan de achterkant met behulp van een lader
(1) Aan het uiteinde van de transportband zijn een rolzeef en een hoogfrequente trilzeef geïnstalleerd. De rolzeef verzamelt en classificeert automatisch de gemorste kolen. Het te kleine materiaal wordt met water doorgespoeld naar een schraper-type sump cleaner, terwijl het te grote materiaal naar de hoogfrequente trilzeef wordt getransporteerd. Via een transportband wordt het materiaal teruggevoerd naar de hoofdtransportband. Het te kleine materiaal van de hoogfrequente trilzeef stroomt door zwaartekracht naar de schraper-type sump cleaner.
(2) Het water uit de kolenslurry stroomt door zwaartekracht naar de schraperputreiniger, waar grove deeltjes groter dan 0,5 mm direct op de transportband worden afgevoerd. Het overloopwater van de schraperputreiniger stroomt door zwaartekracht naar een bezinktank.
(3) Boven de bezinktank zijn een rail en een elektrische hijsinstallatie geïnstalleerd. Een zware, geforceerde slibpomp met roering is in de bezinktank geplaatst en beweegt heen en weer om het op de bodem bezonken slib naar een hogedrukfilterpers te transporteren. Na filtratie door de hogedrukfilterpers wordt de koolkoek afgevoerd naar de transportband, terwijl het filtraatwater door zwaartekracht in de opvangbak stroomt.
2.3 Kenmerken van het uitgebreide systeem voor de behandeling van steenkoollozingen
(1) Het systeem regelt automatisch de werksnelheid van de hoofdtransportband om verspilling van kolen te verminderen en het probleem van "drijvende banden" aan te pakken. Het systeem bestuurt intelligent de afsluiter van de wateropslagtank, waardoor de hoeveelheid spoelwater wordt verminderd. De installatie van platen van ultrahoogmoleculair polyethyleen op de vloer van de weg vermindert de benodigde hoeveelheid spoelwater verder. De hoeveelheid spoelwater per bewerking wordt teruggebracht tot 200 m³, een afname van 75%, waardoor de moeilijkheidsgraad van het reinigen van de put en het drainagevolume van de mijn worden verminderd.
(2) De rolzeef aan het uiteinde verzamelt, classificeert en transporteert het materiaal volledig, waarbij grove deeltjes groter dan 10 mm worden gesorteerd. Het ondermaatse materiaal stroomt door zwaartekracht naar de schrapervormige opvangbak.
(3) De hoogfrequente trilzeef ontwatert de steenkool, waardoor het vochtgehalte van de steenkoolbrok afneemt. Dit vergemakkelijkt het transport op de steil hellende hoofdtransportband en vermindert het morsen van steenkool.
(4) Kolenslib stroomt door zwaartekracht in de afvoereenheid van het schrapertype in de bezinktank. Via de interne honingraatvormige, hellende plaatbezinkingsinrichting worden grove kolendeeltjes groter dan 0,5 mm gesorteerd en via een afvoereenheid van het schrapertype afgevoerd naar de transportband. Het overloopwater van de schraper-sumpreiniger stroomt naar de achterste bezinktank. De schraper-sumpreiniger verwerkt grove kolendeeltjes groter dan 0,5 mm en lost problemen zoals slijtage van het filterdoek en "gelaagde" filterkoeken in de hogedrukfilterpers op.
3 Voordelen en waarde
3.1 Economische voordelen
(1) Het systeem maakt onbemande ondergrondse operaties mogelijk, waardoor het personeelsbestand met 20 personen wordt verminderd en jaarlijks ongeveer 4 miljoen CNY aan arbeidskosten wordt bespaard.
(2) De schraper-type sump cleaner werkt automatisch met start-stopcycli van 1-2 uur per cyclus en een looptijd van slechts 2 minuten per bewerking, wat resulteert in een laag energieverbruik. Vergeleken met traditionele baggerapparatuur bespaart het jaarlijks ongeveer 1 miljoen CNY aan elektriciteitskosten.
(3) Met dit systeem komen alleen fijne deeltjes in de opvangbak terecht. Deze worden efficiënt weggepompt met behulp van meertrapspompen zonder verstopping of doorbranden van de pomp, waardoor de onderhoudskosten met ongeveer 1 miljoen CNY per jaar worden verlaagd.
3.2 Sociale voordelen
Het systeem vervangt handmatige reiniging, vermindert de arbeidsintensiteit voor werknemers en verbetert de baggerefficiëntie. Door grove deeltjes voor te bewerken, minimaliseert het de slijtage van de volgende modderpompen en meertrapspompen, waardoor het aantal pompstoringen afneemt en hun levensduur wordt verlengd. Realtime reiniging verhoogt de effectieve capaciteit van de put, elimineert de noodzaak voor reserveputten en verbetert de overstromingsbestendigheid. Met gecentraliseerde controle vanaf het oppervlak en onbemande ondergrondse operaties worden veiligheidsrisico's aanzienlijk verminderd, wat aanzienlijke maatschappelijke voordelen oplevert.
4 Conclusie
Het uitgebreide systeem voor de behandeling van steenkoollekkage op de hoofdtransportband is eenvoudig, praktisch, betrouwbaar en gemakkelijk te bedienen en beheren. De succesvolle toepassing ervan heeft de uitdagingen van het opruimen van steenkoollekkage op steil hellende hoofdtransportbanden en het baggeren van de achterput effectief aangepakt. Het systeem verbetert niet alleen de operationele efficiëntie, maar lost ook ondergrondse veiligheidsrisico's op, wat een aanzienlijk potentieel biedt voor brede promotie en toepassing.
Plaatsingstijd: 22-09-2025
