Nas minas de carvão, principalcorreias transportadorasAs correias transportadoras instaladas em vias principais com inclinação acentuada frequentemente sofrem com transbordamento, derramamento e queda de carvão durante o transporte. Isso é particularmente evidente no transporte de carvão bruto com alto teor de umidade, onde o derramamento diário pode chegar a dezenas ou centenas de toneladas. O carvão derramado precisa ser limpo, o que afeta a eficiência operacional e a segurança. Para solucionar esse problema, um tanque de armazenamento de água é instalado no início da correia transportadora para limpar o carvão derramado. Durante a operação, a válvula de comporta do tanque de água é aberta manualmente para direcionar o carvão flutuante para a extremidade da correia, onde é recolhido por uma carregadeira. No entanto, devido ao grande volume de água utilizada, ao excesso de carvão flutuante, à limpeza tardia e à proximidade do carvão flutuante com o reservatório, este muitas vezes é despejado diretamente no reservatório. Como resultado, o reservatório precisa ser limpo mensalmente, o que acarreta problemas como alta demanda de mão de obra, dificuldade na limpeza e riscos significativos à segurança.
1. Análise das Causas do Derramamento de Carvão
1.1 Principais causas de derramamento de carvão
Primeiro, o grande ângulo de inclinação e a alta velocidade da correia transportadora; segundo, superfícies irregulares em vários pontos ao longo do corpo da correia, causando a "flutuação da correia" e resultando no derramamento de carvão.
1.2 Dificuldades na limpeza do reservatório
Primeiro, a válvula de comporta manual do reservatório de água frequentemente apresenta um ângulo de abertura arbitrário, resultando em um volume excessivo de água para lavagem. Em média, 800 m³ de água com lama de carvão são despejados no reservatório a cada lavagem. Segundo, o piso irregular do prédio principaltransportador de correiaA estrada faz com que o carvão flutuante se acumule em áreas baixas sem sedimentação oportuna, permitindo que a água carregue o carvão flutuante para o reservatório, resultando em limpeza frequente. Em terceiro lugar, o carvão flutuante na extremidade da correia transportadora não é limpo de forma rápida ou completa, fazendo com que seja arrastado para o reservatório durante as operações de lavagem. Em quarto lugar, a curta distância entre a extremidade da correia transportadora principal e o reservatório permite que a lama de carvão com sedimentação insuficiente entre no reservatório. Em quinto lugar, o carvão flutuante contém uma quantidade significativa de pedaços grandes, dificultando a coleta eficiente de material pela escavadeira (equipada com bomba de lama) na extremidade frontal durante a limpeza do reservatório. Isso resulta em baixa eficiência, desgaste severo da bomba de lama e exige limpeza manual ou com carregadeira na extremidade frontal do reservatório, levando a alta intensidade de trabalho e baixa eficiência de limpeza.
2. Projeto de um sistema abrangente de tratamento de derramamento de carvão para transportadores de correia
2.1 Pesquisa e Medidas do Programa
(1) Embora o ângulo de inclinação acentuado da correia transportadora não possa ser alterado, sua velocidade de operação pode ser ajustada com base no volume de carvão. A solução envolve a instalação de uma balança na fonte de alimentação para monitorar o volume de carvão e fornecer feedback em tempo real ao sistema de controle. Isso permite ajustar a velocidade de operação da correia transportadora principal para reduzir a velocidade e minimizar o derramamento de carvão.
(2) Para resolver o problema de “flutuação da correia” causado por superfícies irregulares em vários pontos ao longo do corpo do transportador, as medidas incluem o ajuste tanto do corpo do transportador quanto da via de rolamento para garantir que a correia corra em linha reta. Além disso, dispositivos de rolos de pressão são instalados para resolver o problema de “flutuação da correia” e reduzir o derramamento de carvão.
2.2 Sistema de limpeza automática na extremidade traseira utilizando uma carregadeira
(1) Uma peneira de rolos e uma peneira vibratória de alta frequência são instaladas na extremidade final da correia transportadora. A peneira de rolos coleta e classifica automaticamente o carvão derramado. O material com granulometria inferior é lavado com água para um limpador de sumidouro tipo raspador, enquanto o material com granulometria superior é transportado para a peneira vibratória de alta frequência. Através de uma correia transportadora de transferência, o material é enviado de volta para a esteira principal.transportador de correiaO material com granulometria inferior à solicitada na peneira vibratória de alta frequência flui por gravidade para o limpador de sumidouro tipo raspador.
(2) A água da lama de carvão flui por gravidade para o limpador de sumidouro tipo raspador, onde as partículas grossas maiores que 0,5 mm são descarregadas diretamente na correia transportadora de transferência. A água de transbordamento do limpador de sumidouro tipo raspador flui por gravidade para um tanque de sedimentação.
(3) Um trilho e um guincho elétrico são instalados acima do tanque de sedimentação. Uma bomba de lodo forçada de alta potência com agitação é colocada dentro do tanque de sedimentação e se move para frente e para trás para transportar o lodo depositado no fundo para uma prensa de filtro de alta pressão. Após a filtração pela prensa de filtro de alta pressão, a torta de carvão é descarregada na esteira transportadora, enquanto a água filtrada flui por gravidade para o reservatório.
2.3 Características do Sistema Abrangente de Tratamento de Derramamento de Carvão
(1) O sistema controla automaticamente a velocidade de operação da correia transportadora principal para reduzir o derramamento de carvão e solucionar o problema de “flutuação da correia”. Ele controla de forma inteligente a válvula de comporta do tanque de armazenamento de água, reduzindo o volume de água de lavagem. A instalação de placas de polietileno de ultra-alto peso molecular no piso da galeria diminui ainda mais o volume de água de lavagem necessário. O volume de água de lavagem por operação é reduzido para 200 m³, uma redução de 75%, diminuindo a dificuldade de limpeza do reservatório e o volume de drenagem da mina.
(2) A peneira de rolos na extremidade traseira coleta, classifica e transporta o material de forma abrangente, classificando partículas grossas maiores que 10 mm. O material de tamanho inferior flui por gravidade para o limpador de sumidouro tipo raspador.
(3) A peneira vibratória de alta frequência desidrata o carvão, reduzindo o teor de umidade do carvão em pedaços. Isso facilita o transporte na correia transportadora principal de inclinação acentuada e reduz o derramamento de carvão.
(4) A lama de carvão flui por gravidade para a unidade de descarga tipo raspador dentro do tanque de decantação. Através de seu dispositivo interno de decantação com placas inclinadas em formato de colmeia, as partículas grossas de carvão maiores que 0,5 mm são classificadas e descarregadas por meio de um dispositivo de descarga tipo raspador para a correia transportadora de transferência. A água de transbordamento do limpador de sumidouro tipo raspador flui para o tanque de sedimentação traseiro. O limpador de sumidouro tipo raspador processa partículas grossas de carvão maiores que 0,5 mm, resolvendo problemas como desgaste do tecido filtrante e tortas de filtração "em camadas" na prensa de filtro de alta pressão.
3 Benefícios e Valor
3.1 Benefícios Econômicos
(1) O sistema permite a operação subterrânea não tripulada, reduzindo a equipe em 20 pessoas e economizando aproximadamente 4 milhões de CNY em custos de mão de obra anuais.
(2) O limpador de sumidouro tipo raspador opera automaticamente com ciclos de partida e parada de 1 a 2 horas por ciclo e um tempo de execução de apenas 2 minutos por operação, resultando em baixo consumo de energia. Comparado com equipamentos de dragagem tradicionais, ele economiza cerca de 1 milhão de yuans em custos de eletricidade anualmente.
(3) Com este sistema, apenas partículas finas entram no reservatório. Estas são bombeadas eficientemente através de bombas multiestágio sem entupimento ou queima da bomba, reduzindo os custos de manutenção em aproximadamente 1 milhão de CNY por ano.
3.2 Benefícios Sociais
O sistema substitui a limpeza manual, reduzindo o esforço dos trabalhadores e melhorando a eficiência da dragagem. Ao pré-processar partículas grossas, minimiza o desgaste das bombas de lama e bombas multiestágio subsequentes, diminuindo as taxas de falha e prolongando sua vida útil. A limpeza em tempo real aumenta a capacidade efetiva do reservatório, elimina a necessidade de reservatórios de reserva e melhora a resistência a inundações. Com o controle centralizado a partir da superfície e operações subterrâneas não tripuladas, os riscos à segurança são significativamente reduzidos, proporcionando benefícios sociais notáveis.
4 Conclusão
O sistema abrangente de tratamento de derramamento de carvão para a usina principaltransportador de correiaÉ simples, prático, confiável e fácil de operar e gerenciar. Sua aplicação bem-sucedida solucionou com eficácia os desafios da limpeza de derramamentos de carvão em correias transportadoras principais com inclinação acentuada e da dragagem do reservatório traseiro. O sistema não só melhora a eficiência operacional, como também resolve riscos de segurança subterrâneos, demonstrando um potencial significativo para ampla promoção e aplicação.
Data da publicação: 22/09/2025
