I kolgruvor upplever huvudbandtransportörer installerade i brant sluttande huvudvägar ofta kolöversvämning, spill och fallande kol under transport. Detta är särskilt tydligt vid transport av råkol med hög fukthalt, där det dagliga kolspillet kan uppgå till tiotals till hundratals ton. Det spillda kolet måste saneras, vilket påverkar driftseffektiviteten och säkerheten. För att åtgärda detta installeras en vattenlagringstank i bandtransportörens huvud för att rengöra det spillda kolet. Under drift öppnas avstängningsventilen på vattenlagringstanken manuellt för att spola det flytande kolet till transportörens bakre del, där det rengörs av en lastare. På grund av den stora mängden spolvatten, överdriven mängd flytande kol, för tidig rengöring och det flytande kolets närhet till sumpen spolas det flytande kolet ofta direkt ner i sumpen. Som ett resultat behöver sumpen rengöras en gång i månaden, vilket leder till problem som hög arbetsintensitet, svårigheter att rengöra sumpen och betydande säkerhetsrisker.
1 Analys av orsaker till kolspill
1.1 Huvudorsaker till kolutsläpp
För det första, transportbandets stora lutningsvinkel och höga hastighet; för det andra, ojämna ytor på flera punkter längs transportbandskroppen, vilket orsakar "bandflytning" och resulterar i kolspill.
1.2 Svårigheter vid rengöring av avloppsbrunn
För det första har den manuellt öppnade slussventilen på vattenlagringstanken ofta en godtycklig öppningsgrad, vilket leder till en för stor spolvattenvolym. I genomsnitt spolas 800 m³ kolslamvatten ner i sumpen varje gång. För det andra orsakar det ojämna golvet i huvudtransportbandets vägbana att flytande kol ansamlas i låglänta områden utan snabb sedimentering, vilket gör att vatten kan transportera det flytande kolet ner i sumpen och resulterar i frekvent rengöring. För det tredje rengörs inte flytande kol vid transportbandets baksida snabbt eller noggrant, vilket gör att det spolas ner i sumpen under spolningsoperationerna. För det fjärde tillåter det korta avståndet mellan huvudtransportbandets baksida och sumpen att kolslamvatten med otillräcklig sedimentering kommer in i sumpen. För det femte innehåller det flytande kolet en betydande mängd stora bitar, vilket gör det svårt för den gåande grävmaskinen (utrustad med en slampump) att samla upp material effektivt vid den främre änden under rengöring av sumpen. Detta resulterar i låg effektivitet, kraftigt slitage på slampumpen och kräver manuell eller lastbaserad rengöring vid den främre änden av sumpen, vilket leder till hög arbetsintensitet och låg rengöringseffektivitet.
2 Utformning av ett omfattande system för behandling av kolspill för bandtransportörer
2.1 Programforskning och åtgärder
(1) Även om bandtransportörens branta lutningsvinkel inte kan ändras, kan dess driftshastighet justeras baserat på kolvolymen. Lösningen innebär att man installerar en bandvåg vid matningskällan för att övervaka kolvolymen och ge feedback i realtid till styrsystemet. Detta möjliggör justering av huvudbandtransportörens driftshastighet för att minska hastigheten och minimera kolspill.
(2) För att åtgärda problemet med "bandflytning" orsakad av ojämna ytor på flera punkter längs transportörkroppen, omfattar åtgärderna justering av både transportörkroppen och vägbanan för att säkerställa att bandet löper i en rak linje. Dessutom installeras tryckvalsar för att lösa problemet med "bandflytning" och minska kolspill.
2.2 Automatiskt rengöringssystem i bakänden med hjälp av en lastare
(1) En rullsikt och en högfrekvent vibrerande sikt är installerade i bandtransportörens bakre ände. Rullsikten samlar automatiskt upp och sorterar det spillda kolet. Det för små materialet spolas med vatten till en skrapliknande sumprengörare, medan det för stora materialet transporteras till den högfrekventa vibrerande sikten. Via en transportbandtransportör skickas materialet tillbaka till huvudbandtransportören. Det för små materialet från den högfrekventa vibrerande sikten strömmar med hjälp av gravitationen till sumprengöraren.
(2) Kolslamvattnet strömmar med hjälp av gravitationen till skraprengöraren, där grova partiklar större än 0,5 mm släpps ut direkt på transportbandet. Överloppsvattnet från skraprengöraren strömmar med hjälp av gravitationen in i en sedimenteringstank.
(3) En räcke och en elektrisk lyftanordning är installerade ovanför sedimenteringstanken. En kraftig slampump med omrörning är placerad inuti sedimenteringstanken och rör sig fram och tillbaka för att transportera slammet som sedimenterat i botten till en högtrycksfilterpress. Efter filtrering med högtrycksfilterpressen töms kolkakan ut på transportbandet, medan filtratvattnet strömmar genom gravitationen ner i sumpen.
2.3 Funktioner i det omfattande systemet för behandling av kolspill
(1) Systemet styr automatiskt huvudbandtransportörens driftshastighet för att minska kolspill och åtgärda problemet med att bandet flyter. Det styr intelligent avstängningsventilen till vattenlagringstanken, vilket minskar volymen spolvatten. Installationen av polyetenplattor med ultrahög molekylvikt på väggolvet minskar ytterligare den erforderliga spolvattenvolymen. Spolvattenvolymen per operation reduceras till 200 m³, en minskning med 75 %, vilket minskar svårigheten att rengöra sumpen och gruvans dräneringsvolym.
(2) Rullsikten i den bakre änden samlar upp, klassificerar och transporterar materialet på ett omfattande sätt, och sorterar grova partiklar större än 10 mm. Det underdimensionerade materialet strömmar med hjälp av gravitationen till den skrapliknande sumprengöraren.
(3) Den högfrekventa vibrationssikten torkar kolet, vilket minskar fukthalten i kolstyckena. Detta underlättar transporten på den brant lutande huvudbandtransportören och minskar kolspill.
(4) Kolslammet flödar med hjälp av gravitationen in i den skrapliknande utmatningsenheten i sedimenteringstanken. Genom dess interna sedimenteringsanordning med bikakeliknande lutande plattor sorteras grova kolpartiklar större än 0,5 mm och töms via en skraputmatningsanordning till överföringsbandet. Överloppsvattnet från den skrapliknande sumprengöraren flödar till den bakre sedimenteringstanken. Den skrapliknande sumprengöraren hanterar grova kolpartiklar större än 0,5 mm och löser problem som filterduksslitage och "lagerlagrade" filterkakor i högtrycksfilterpressen.
3 Fördelar och värde
3.1 Ekonomiska fördelar
(1) Systemet möjliggör obemannad drift under jord, vilket minskar personalstyrkan med 20 personer och sparar cirka 4 miljoner CNY i årliga arbetskraftskostnader.
(2) Skrapmaskinen arbetar automatiskt med start-stopp-cykler på 1–2 timmar per cykel och en körtid på endast 2 minuter per operation, vilket resulterar i låg energiförbrukning. Jämfört med traditionell muddringsutrustning sparar den cirka 1 miljon CNY i elkostnader årligen.
(3) Med detta system kommer endast fina partiklar in i pumpgropen. Dessa pumpas effektivt ut med hjälp av flerstegspumpar utan igensättning eller pumputbränning, vilket minskar underhållskostnaderna med cirka 1 miljon CNY per år.
3.2 Sociala förmåner
Systemet ersätter manuell rengöring, vilket minskar arbetsintensiteten för arbetarna och förbättrar muddringseffektiviteten. Genom att förbehandla grova partiklar minimeras slitage på efterföljande lerpumpar och flerstegspumpar, vilket sänker pumpfelfrekvensen och förlänger deras livslängd. Rengöring i realtid ökar sumpens effektiva kapacitet, eliminerar behovet av reservsumpar och förbättrar översvämningsmotståndet. Med centraliserad styrning från markytan och obemannad underjordisk verksamhet minskas säkerhetsriskerna avsevärt, vilket ger anmärkningsvärda samhällsfördelar.
4 Slutsats
Det omfattande systemet för behandling av kolspill på huvudbandtransportören är enkelt, praktiskt, tillförlitligt och lätt att använda och hantera. Dess framgångsrika tillämpning har effektivt löst utmaningarna med att rengöra kolspill på brant lutande huvudbandtransportörer och muddra den bakre sumpen. Systemet förbättrar inte bara driftseffektiviteten utan löser även säkerhetsrisker under jord, vilket visar på betydande potential för bred marknadsföring och tillämpning.
Publiceringstid: 22 sep-2025
