I kullgruver opplever hovedtransportører installert i bratt skrånende hovedveier ofte kulloverløp, søl og fallende kull under transport. Dette er spesielt tydelig ved transport av råkull med høyt fuktighetsinnhold, hvor daglig kullsøl kan nå titalls til hundrevis av tonn. Kullsøl må rengjøres, noe som påvirker driftseffektiviteten og sikkerheten. For å håndtere dette installeres en vannlagringstank i toppen av transportøren for å rengjøre kullsølet. Under drift åpnes sluseventilen på vannlagringstanken manuelt for å spyle det flytende kullet til enden av transportøren, hvor det rengjøres av en laster. På grunn av det store volumet av spylevann, overdreven flytende kull, for tidlig rengjøring og nærheten av det flytende kullet til sumpen, spyles det flytende kullet ofte direkte ned i sumpen. Som et resultat må sumpen rengjøres én gang i måneden, noe som fører til problemer som høy arbeidsintensitet, vanskeligheter med rengjøring av sumpen og betydelige sikkerhetsfarer.
1 Analyse av årsaker til kullutslipp
1.1 Hovedårsaker til kullsøl
For det første, den store hellingsvinkelen og den høye hastigheten på transportbåndet; for det andre, ujevne overflater på flere punkter langs transportbåndets kropp, noe som forårsaker "belteflyt" og resulterer i kullsøl.
1.2 Vanskeligheter med rengjøring av sump
For det første har den manuelt åpnede sluseventilen til vannlagringstanken ofte en vilkårlig åpningsgrad, noe som fører til for stort spylevannsvolum. I gjennomsnitt spyles 800 m³ kullslamvann ned i sumpen hver gang. For det andre fører det ujevne gulvet i hovedtransportørens veibane til at flytende kull samler seg i lavtliggende områder uten rettidig sedimentasjon, slik at vann fører det flytende kullet ned i sumpen og resulterer i hyppig rengjøring. For det tredje blir ikke flytende kull i enden av transportøren rengjort raskt eller grundig, noe som fører til at det spyles ned i sumpen under spyleoperasjoner. For det fjerde tillater den korte avstanden mellom enden av hovedtransportøren og sumpen at kullslamvann med utilstrekkelig sedimentasjon kommer inn i sumpen. For det femte inneholder det flytende kullet en betydelig mengde store biter, noe som gjør det vanskelig for gående gravemaskin (utstyrt med en slampumpe) å samle materiale effektivt i frontenden under rengjøring av sumpen. Dette resulterer i lav effektivitet, alvorlig slitasje på slampumpen, og nødvendiggjør manuell eller lasterbasert rengjøring i frontenden av sumpen, noe som fører til høy arbeidsintensitet og lav rengjøringseffektivitet.
2 Utforming av et omfattende system for behandling av kullsøl for båndtransportører
2.1 Ordningsforskning og tiltak
(1) Selv om den bratte hellingsvinkelen til båndtransportøren ikke kan endres, kan driftshastigheten justeres basert på kullvolumet. Løsningen innebærer å installere en båndvekt ved matingskilden for å overvåke kullvolumet og gi tilbakemeldinger i sanntid til kontrollsystemet. Dette gjør det mulig å justere driftshastigheten til hovedbåndtransportøren for å redusere hastigheten og minimere kullsøl.
(2) For å løse problemet med «belteflyt» forårsaket av ujevne overflater på flere punkter langs transportbåndet, omfatter tiltakene justering av både transportbåndet og veibanen for å sikre at båndet går i en rett linje. I tillegg er det installert trykkvalseinnretninger for å løse problemet med «belteflyt» og redusere kullsøl.
2.2 Automatisk rengjøringssystem bak ved bruk av laster
(1) En rullesikt og en høyfrekvent vibrasjonssikt er installert i enden av båndtransportøren. Rullesikten samler automatisk opp og sorterer kullsøl. Det for små materialet spyles med vann til en skrapelignende sumprengjører, mens det for store materialet transporteres til den høyfrekvente vibrasjonssikten. Via et overføringsbåndtransportør sendes materialet tilbake til hovedbåndtransportøren. Det for små materialet fra den høyfrekvente vibrasjonssikten strømmer ved hjelp av tyngdekraften til den skrapelignende sumprengjøreren.
(2) Kullavslamningsvannet strømmer ved hjelp av tyngdekraften til skrapeformede sumprensere, hvor grove partikler større enn 0,5 mm ledes direkte ut på overføringsbåndet. Overløpsvannet fra skrapeformede sumprensere strømmer ved hjelp av tyngdekraften inn i en sedimentasjonstank.
(3) En skinne og en elektrisk heise er installert over sedimenteringstanken. En kraftig slampumpe med omrøring er plassert inne i sedimenteringstanken og beveger seg frem og tilbake for å transportere slammet som har slått seg ned i bunnen til en høytrykksfilterpresse. Etter filtrering av høytrykksfilterpressen tømmes kullkaksen ut på overføringsbåndet, mens filtratvannet strømmer ved hjelp av tyngdekraften ned i sumpen.
2.3 Funksjoner ved det omfattende systemet for behandling av kullsøl
(1) Systemet kontrollerer automatisk driftshastigheten til hovedbåndtransportøren for å redusere kullsøl og løse problemet med «båndflyt». Det kontrollerer intelligent sluseventilen til vannlagringstanken, noe som reduserer volumet av spylevann. Installasjonen av polyetylenplater med ultrahøy molekylvekt på veibunnen reduserer det nødvendige spylevannsvolumet ytterligere. Spylevannsvolumet per operasjon reduseres til 200 m³, en reduksjon på 75 %, noe som reduserer vanskeligheten med rengjøring av sumpen og gruvens dreneringsvolum.
(2) Rullesikten i den bakre enden samler opp, klassifiserer og transporterer materialet grundig, og sorterer grove partikler større enn 10 mm. Det underdimensjonerte materialet strømmer ved hjelp av tyngdekraften til skrapeformede sumprengjøringsmaskiner.
(3) Den høyfrekvente vibrasjonssikten dehydrerer kullet, noe som reduserer fuktighetsinnholdet i kullet. Dette forenkler transporten på det bratt skrånende hovedbåndtransportøret og reduserer kullsøl.
(4) Kullslam strømmer ved hjelp av tyngdekraften inn i skrapeutløpsenheten i sedimenteringstanken. Gjennom den interne, bikakeformede, skråstilte plate-sedimenteringsenheten blir grove kullpartikler større enn 0,5 mm gradert og tømt via en skrapeutløpsenhet til overføringsbåndet. Overløpsvannet fra skrapeformede sumprengjøringsapparater strømmer til den bakre sedimenteringstanken. Skrapeformede sumprengjøringsapparater håndterer grove kullpartikler større enn 0,5 mm, og løser problemer som slitasje på filterduken og "lagdelte" filterkaker i høytrykksfilterpressen.
3 fordeler og verdi
3.1 Økonomiske fordeler
(1) Systemet muliggjør ubemannet drift under jorden, noe som reduserer bemanningen med 20 personer og sparer omtrent 4 millioner CNY i årlige lønnskostnader.
(2) Skrapeformede sumprensere opererer automatisk med start-stopp-sykluser på 1–2 timer per syklus og en kjøretid på bare 2 minutter per operasjon, noe som resulterer i lavt energiforbruk. Sammenlignet med tradisjonelt mudringsutstyr sparer den omtrent 1 million CNY i strømkostnader årlig.
(3) Med dette systemet kommer bare fine partikler inn i sumpen. Disse pumpes effektivt ut ved hjelp av flertrinnspumper uten tilstopping eller pumpeslitasje, noe som reduserer vedlikeholdskostnadene med omtrent 1 million CNY per år.
3.2 Sosiale ytelser
Systemet erstatter manuell rengjøring, reduserer arbeidsintensiteten for arbeiderne og forbedrer mudringseffektiviteten. Ved å forbehandle grove partikler minimerer det slitasje på påfølgende slampumper og flertrinnspumper, noe som reduserer pumpesviktfrekvensen og forlenger levetiden. Rengjøring i sanntid øker den effektive kapasiteten til sumpen, eliminerer behovet for reservesummer og forbedrer flommotstanden. Med sentralisert kontroll fra overflaten og ubemannede underjordiske operasjoner reduseres sikkerhetsfarer betydelig, noe som gir bemerkelsesverdige sosiale fordeler.
4 Konklusjon
Det omfattende systemet for behandling av kullsøl på hovedbåndtransportøren er enkelt, praktisk, pålitelig og lett å betjene og administrere. Den vellykkede anvendelsen har effektivt løst utfordringene med å rense kullsøl på bratt skrånende hovedbåndtransportører og mudre den bakre sumpen. Systemet forbedrer ikke bare driftseffektiviteten, men løser også sikkerhetsfarer under jorden, noe som viser et betydelig potensial for bred markedsføring og anvendelse.
Publisert: 22. september 2025
