V uhoľných baniach dochádza na hlavných pásových dopravníkoch inštalovaných v strmých hlavných šikmých dráhach k pretečeniu, vysypaniu a padaniu uhlia počas prepravy. Toto je obzvlášť zrejmé pri preprave surového uhlia s vysokým obsahom vlhkosti, kde denné vysypanie uhlia môže dosiahnuť desiatky až stovky ton. Vysypané uhlie sa musí vyčistiť, čo ovplyvňuje prevádzkovú účinnosť a bezpečnosť. Na riešenie tohto problému je na čele pásového dopravníka inštalovaná nádrž na vodu na čistenie vysypaného uhlia. Počas prevádzky sa uzatvárací ventil nádrže na vodu manuálne otvára, aby sa plávajúce uhlie prepláchlo na koniec dopravníka, kde ho vyčistí nakladač. Avšak kvôli veľkému objemu preplachovacej vody, nadmernému plávajúcemu uhliu, predčasnému čisteniu a blízkosti plávajúceho uhlia k žumpe sa plávajúce uhlie často priamo spláchne do žumpy. V dôsledku toho je potrebné žumpu čistiť raz mesačne, čo vedie k problémom, ako je vysoká pracovná náročnosť, ťažkosti s čistením žumpy a značné bezpečnostné riziká.
1 Analýza príčin úniku uhlia
1.1 Hlavné príčiny úniku uhlia
Po prvé, veľký uhol sklonu a vysoká rýchlosť dopravníka; po druhé, nerovný povrch na viacerých miestach pozdĺž telesa dopravníka, čo spôsobuje „plávanie pásu“ a vedie k rozsypaniu uhlia.
1.2 Ťažkosti s čistením vane
Po prvé, ručne otváraný uzatvárací ventil nádrže na vodu má často ľubovoľný stupeň otvorenia, čo vedie k nadmernému objemu preplachovacej vody. V priemere sa do jímky zakaždým prepláchne 800 m³ uhoľnej suspenzie. Po druhé, nerovná podlaha vozovky hlavného pásového dopravníka spôsobuje hromadenie plávajúceho uhlia v nízko položených oblastiach bez včasnej sedimentácie, čo umožňuje vode prenášať plávajúce uhlie do jímky a vedie k častému čisteniu. Po tretie, plávajúce uhlie na konci dopravníka sa nečistí rýchlo ani dôkladne, čo spôsobuje jeho spláchnutie do jímky počas preplachovania. Po štvrté, krátka vzdialenosť medzi koncom hlavného pásového dopravníka a jímkou umožňuje, aby sa do jímky dostala uhoľná suspenzia s nedostatočnou sedimentáciou. Po piate, plávajúce uhlie obsahuje značné množstvo veľkých kusov, čo sťažuje kráčajúcemu bagru (vybavenému kalovému čerpadlom) efektívne zhromažďovanie materiálu na prednej strane počas čistenia jímky. To má za následok nízku účinnosť, vážne opotrebovanie kalové pumpy a vyžaduje si manuálne alebo nakladačom čistenie prednej časti jímky, čo vedie k vysokej pracovnej sile a nízkej účinnosti čistenia.
2 Návrh komplexného systému na spracovanie uhlia z pásových dopravníkov
2.1 Výskum a opatrenia v rámci schémy
(1) Hoci strmý uhol sklonu pásového dopravníka nemožno meniť, jeho prevádzkovú rýchlosť je možné upraviť na základe objemu uhlia. Riešenie zahŕňa inštaláciu pásovej váhy pri zdroji podávania, ktorá monitoruje objem uhlia a poskytuje spätnú väzbu v reálnom čase riadiacemu systému. To umožňuje upraviť prevádzkovú rýchlosť hlavného pásového dopravníka, aby sa znížila rýchlosť a minimalizovalo rozsypanie uhlia.
(2) Na riešenie problému „plávania pásu“ spôsobeného nerovným povrchom na viacerých miestach pozdĺž telesa dopravníka sa medzi opatrenia patrí nastavenie telesa dopravníka aj vozovky, aby sa zabezpečil priamy pohyb pásu. Okrem toho sa inštalujú prítlačné valčeky na vyriešenie problému „plávania pásu“ a zníženie rozsypania uhlia.
2.2 Automatický čistiaci systém na zadnej časti pomocou nakladača
(1) Na konci pásového dopravníka je nainštalované valčekové sito a vysokofrekvenčné vibračné sito. Valčekové sito automaticky zachytáva a triedi rozsypané uhlie. Podsériový materiál sa preplachuje vodou do škrabákového čističa kalov, zatiaľ čo nadsériový materiál sa dopravuje do vysokofrekvenčného vibračného sita. Prostredníctvom prepravného pásového dopravníka sa materiál vracia späť na hlavný pásový dopravník. Podsériový materiál z vysokofrekvenčného vibračného sita prúdi samospádom do škrabákového čističa kalov.
(2) Uhoľná suspenzia tečie samospádom do škrabákového čističa kalov, kde sa hrubé častice väčšie ako 0,5 mm priamo vypúšťajú na dopravný pás. Prepadová voda zo škrabákového čističa kalov tečie samospádom do sedimentačnej nádrže.
(3) Nad sedimentačnou nádržou je nainštalovaná koľajnica a elektrický kladkostroj. Vo vnútri sedimentačnej nádrže je umiestnené výkonné kalové čerpadlo s núteným pohybom, ktoré sa pohybuje tam a späť, aby prepravovalo kal usadený na dne do vysokotlakového filtračného lisu. Po filtrácii vysokotlakovým filtračným lisom sa uhoľný koláč vypúšťa na dopravný pás, zatiaľ čo filtrovaná voda prúdi samospádom do jímky.
2.3 Funkcie komplexného systému na spracovanie uhlia
(1) Systém automaticky riadi prevádzkovú rýchlosť hlavného pásového dopravníka, aby sa znížilo rozsypávanie uhlia a riešil problém „plávania pásu“. Inteligentne riadi uzatvárací ventil nádrže na vodu, čím sa znižuje objem preplachovacej vody. Inštalácia dosiek z polyetylénu s ultravysokou molekulovou hmotnosťou na podlahu vozovky ďalej znižuje požadovaný objem preplachovacej vody. Objem preplachovacej vody na operáciu sa znižuje na 200 m³, čo predstavuje zníženie o 75 %, čím sa znižuje náročnosť čistenia kalu a objem odvodnenia bane.
(2) Valcové sito na zadnej strane komplexne zhromažďuje, triedi a prepravuje materiál, pričom oddeľuje hrubé častice väčšie ako 10 mm. Podrozmerný materiál prúdi samospádom do škrabákového čističa kalu.
(3) Vysokofrekvenčné vibračné sito dehydratuje uhlie, čím znižuje obsah vlhkosti v kusovom uhlí. To uľahčuje prepravu na strmo naklonenom hlavnom pásovom dopravníku a znižuje rozsypávanie uhlia.
(4) Uhoľná suspenzia prúdi samospádom do škrabákového výpustného zariadenia v usadzovacej nádrži. Cez vnútorné usadzovacie zariadenie so sklonenou doskou v tvare voštiny sa hrubé častice uhlia väčšie ako 0,5 mm triedia a vypúšťajú sa škrabákovým výpustným zariadením na dopravný pás. Prebytočná voda zo škrabákového čističa kalov prúdi do zadnej usadzovacej nádrže. Škrabkový čistič kalov spracováva hrubé častice uhlia väčšie ako 0,5 mm, čím rieši problémy, ako je opotrebovanie filtračnej tkaniny a „vrstvené“ filtračné koláče vo vysokotlakovom filtračnom lise.
3 Výhody a hodnota
3.1 Ekonomické výhody
(1) Systém umožňuje bezobslužnú prevádzku v podzemí, čím sa znižuje počet zamestnancov o 20 a šetria sa približne 4 milióny CNY ročne na nákladoch na pracovnú silu.
(2) Čistič kalov škrabákového typu pracuje automaticky s cyklami spustenia a zastavenia 1 – 2 hodiny na cyklus a dobou prevádzky iba 2 minúty na operáciu, čo vedie k nízkej spotrebe energie. V porovnaní s tradičným bagrovacím zariadením ročne ušetrí približne 1 milión CNY na nákladoch na elektrinu.
(3) S týmto systémom sa do jímky dostávajú iba jemné častice. Tie sa efektívne odčerpávajú pomocou viacstupňových čerpadiel bez upchávania alebo prehorenia čerpadla, čo znižuje náklady na údržbu približne o 1 milión CNY ročne.
3.2 Sociálne dávky
Systém nahrádza manuálne čistenie, čím znižuje pracovnú silu pracovníkov a zlepšuje efektivitu bagrovania. Predbežným spracovaním hrubých častíc minimalizuje opotrebovanie následných kalových čerpadiel a viacstupňových čerpadiel, čím znižuje poruchovosť čerpadiel a predlžuje ich životnosť. Čistenie v reálnom čase zvyšuje efektívnu kapacitu jímky, eliminuje potrebu záložných jímok a zvyšuje odolnosť voči povodniam. Vďaka centralizovanému riadeniu z povrchu a bezobslužným podzemným operáciám sa výrazne znižujú bezpečnostné riziká, čo prináša pozoruhodné sociálne výhody.
4 Záver
Komplexný systém čistenia uhoľného rozliatia pre hlavný pásový dopravník je jednoduchý, praktický, spoľahlivý a ľahko sa ovláda a spravuje. Jeho úspešné použitie účinne rieši problémy s čistením uhoľného rozliatia na strmých sklonoch hlavných pásových dopravníkov a bagrovaním zadnej jímky. Systém nielen zlepšuje prevádzkovú efektivitu, ale rieši aj bezpečnostné riziká v podzemí, čo preukazuje značný potenciál pre širokú propagáciu a uplatnenie.
Čas uverejnenia: 22. septembra 2025
