В угольных шахтах, главным образомленточные конвейерыКонвейеры, установленные на крутых наклонных главных выработках, часто сталкиваются с переливом, просыпанием и падением угля во время транспортировки. Это особенно заметно при транспортировке сырого угля с высоким содержанием влаги, где ежедневное просыпание угля может достигать десятков и сотен тонн. Просыпанный уголь необходимо убирать, что влияет на эффективность и безопасность работы. Для решения этой проблемы в начале ленточного конвейера устанавливается резервуар для хранения воды, предназначенный для очистки от просыпанного угля. Во время работы задвижка резервуара вручную открывается, чтобы смыть плавающий уголь в конец конвейера, где он убирается погрузчиком. Однако из-за большого объема промывочной воды, чрезмерного количества плавающего угля, несвоевременной очистки и близости плавающего угля к отстойнику, плавающий уголь часто напрямую смывается в отстойник. В результате отстойник приходится чистить раз в месяц, что приводит к таким проблемам, как высокая трудоемкость, сложность очистки отстойника и значительные риски для безопасности.
1. Анализ причин разлива угля.
1.1 Основные причины разливов угля
Во-первых, большой угол наклона и высокая скорость конвейера; во-вторых, неровности поверхности в нескольких точках вдоль корпуса конвейера, вызывающие «плавание ленты» и приводящие к рассыпанию угля.
1.2 Трудности при очистке дренажных колодцев
Во-первых, задвижка водонапорного бака, открываемая вручную, часто имеет произвольную степень открытия, что приводит к чрезмерному объему промывочной воды. В среднем, каждый раз в резервуар сбрасывается 800 м³ угольной пульпы. Во-вторых, неровный пол основного трубопровода.ленточный конвейерВо-первых, выработка угля приводит к его накоплению в низинах без своевременного осаждения, что позволяет воде уносить плавающий уголь в отстойник и приводит к необходимости частой очистки. Во-вторых, плавающий уголь в конце конвейера не удаляется своевременно или тщательно, что приводит к его смыву в отстойник во время промывочных работ. В-третьих, небольшое расстояние между концом основного ленточного конвейера и отстойником позволяет угольной суспензии с недостаточным осаждением попадать в отстойник. В-пятых, плавающий уголь содержит значительное количество крупных кусков, что затрудняет эффективный сбор материала экскаватором (оборудованным грязевым насосом) в передней части отстойника во время его очистки. Это приводит к низкой эффективности, сильному износу грязевого насоса и требует ручной или погрузчиковой очистки передней части отстойника, что влечет за собой высокую трудоемкость и низкую эффективность очистки.
2. Проектирование комплексной системы очистки от утечек угля на ленточных конвейерах.
2.1 Схема исследований и мер
(1) Хотя крутой угол наклона ленточного конвейера изменить нельзя, его рабочую скорость можно регулировать в зависимости от объема угля. Решение заключается в установке весов на ленточном конвейере для контроля объема угля и обеспечения обратной связи в режиме реального времени с системой управления. Это позволяет регулировать рабочую скорость основного ленточного конвейера для снижения скорости и минимизации рассыпания угля.
(2) Для решения проблемы «плавания ленты», вызванной неровностями поверхности в нескольких точках вдоль корпуса конвейера, принимаются меры, включающие регулировку как корпуса конвейера, так и дорожного полотна для обеспечения прямолинейного движения ленты. Кроме того, для решения проблемы «плавания ленты» и уменьшения рассыпания угля устанавливаются прижимные ролики.
2.2 Автоматическая система очистки в хвостовой части с использованием погрузчика
(1) В конце ленточного конвейера установлены роликовый грохот и высокочастотный вибрационный грохот. Роликовый грохот автоматически собирает и сортирует просыпанный уголь. Мелкий материал смывается водой в скребковый очиститель, а крупный материал транспортируется на высокочастотный вибрационный грохот. По конвейерной ленте материал возвращается в основной поток.ленточный конвейерМелкодисперсный материал, полученный с помощью высокочастотного вибрационного грохота, самотеком поступает в скребковый очиститель отстойника.
(2) Вода из угольной суспензии самотеком поступает в очиститель отстойника скребкового типа, где крупные частицы размером более 0,5 мм непосредственно выгружаются на конвейерную ленту. Избыточная вода из очистителя отстойника самотеком поступает в отстойник.
(3) Над отстойником установлены рельс и электрическая лебедка. Внутри отстойника размещен мощный насос принудительной подачи осадка с перемешиванием, который перемещается вперед и назад, транспортируя осадок, осевший на дне, в фильтр-пресс высокого давления. После фильтрации в фильтр-прессе высокого давления угольный осадок выгружается на конвейерную ленту, а фильтрат самотеком стекает в отстойник.
2.3 Особенности комплексной системы очистки от угольных разливов
(1) Система автоматически регулирует рабочую скорость главного ленточного конвейера для уменьшения рассыпания угля и решения проблемы «плавания ленты». Она интеллектуально управляет задвижкой резервуара для воды, уменьшая объем промывочной воды. Установка пластин из сверхвысокомолекулярного полиэтилена на дне выработки дополнительно снижает требуемый объем промывочной воды. Объем промывочной воды за одну операцию сокращается до 200 м³, что составляет снижение на 75%, уменьшая сложность очистки отстойника и объем дренажа шахты.
(2) Роликовый грохот в хвостовой части собирает, классифицирует и транспортирует материал, сортируя крупные частицы размером более 10 мм. Мелкий материал самотеком поступает в скребковый очиститель отстойника.
(3) Высокочастотный вибрационный грохот обезвоживает уголь, снижая содержание влаги в кусковом угле. Это облегчает транспортировку по круто наклоненному главному ленточному конвейеру и уменьшает рассыпание угля.
(4) Угольная суспензия самотеком поступает в скребковый разгрузочный блок внутри отстойника. Через его внутреннее сотовое наклонное пластинчатое осадительное устройство крупные частицы угля размером более 0,5 мм сортируются и выгружаются с помощью скребкового разгрузочного устройства на ленточный конвейер. Избыточная вода из скребкового очистителя отстойника поступает в задний отстойник. Скребковый очиститель отстойника обрабатывает крупные частицы угля размером более 0,5 мм, решая такие проблемы, как износ фильтровальной ткани и «слоистые» фильтрационные корки в фильтр-прессе высокого давления.
3 преимущества и ценность
3.1 Экономические выгоды
(1) Система позволяет осуществлять беспилотную работу под землей, сокращая штат на 20 человек и экономя примерно 4 миллиона юаней в год на оплате труда.
(2) Скребковый очиститель отстойников работает в автоматическом режиме с циклами запуска-остановки 1-2 часа на цикл и временем работы всего 2 минуты на операцию, что приводит к низкому энергопотреблению. По сравнению с традиционным дноуглубительным оборудованием он экономит около 1 миллиона юаней на затратах на электроэнергию в год.
(3) В этой системе в резервуар попадают только мелкие частицы. Они эффективно откачиваются с помощью многоступенчатых насосов без засорения или перегрева, что снижает затраты на техническое обслуживание примерно на 1 миллион юаней в год.
3.2 Социальные льготы
Система заменяет ручную очистку, снижая трудозатраты рабочих и повышая эффективность дноуглубительных работ. Предварительная обработка крупных частиц минимизирует износ последующих грязевых насосов и многоступенчатых насосов, снижая частоту отказов насосов и продлевая срок их службы. Очистка в режиме реального времени увеличивает эффективную вместимость резервуара, исключает необходимость в резервных резервуарах и повышает устойчивость к затоплению. Благодаря централизованному управлению с поверхности и беспилотным подземным работам значительно снижаются риски для безопасности, что приносит существенные социальные выгоды.
4. Заключение
Комплексная система очистки от утечек угля для основноголенточный конвейерСистема проста, практична, надежна, удобна в эксплуатации и управлении. Ее успешное применение позволило эффективно решить проблемы очистки от утечек угля на крутых наклонных главных ленточных конвейерах и дноуглубления заднего отстойника. Система не только повышает эффективность работы, но и устраняет угрозы безопасности в подземных условиях, демонстрируя значительный потенциал для широкого распространения и применения.
Дата публикации: 22 сентября 2025 г.
