การออกแบบและการประยุกต์ใช้ระบบบำบัดการหกของถ่านหินแบบครบวงจรสำหรับสายพานลำเลียงหลักที่มีความลาดชันสูง

ในเหมืองถ่านหิน หลักๆ แล้วสายพานลำเลียงระบบลำเลียงถ่านหินที่ติดตั้งในทางเดินหลักที่มีความลาดชันสูง มักประสบปัญหาถ่านหินล้น หก และร่วงหล่นระหว่างการขนส่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขนส่งถ่านหินดิบที่มีความชื้นสูง ซึ่งอาจมีถ่านหินหกออกมาวันละหลายสิบถึงหลายร้อยตัน ถ่านหินที่หกต้องได้รับการทำความสะอาด ซึ่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานและความปลอดภัย เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จึงมีการติดตั้งถังเก็บน้ำไว้ที่หัวสายพานลำเลียงเพื่อทำความสะอาดถ่านหินที่หก ในระหว่างการทำงาน วาล์วประตูของถังเก็บน้ำจะถูกเปิดด้วยมือเพื่อชะล้างถ่านหินที่ลอยอยู่ไปยังท้ายสายพานลำเลียง ซึ่งจะถูกทำความสะอาดโดยรถตัก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปริมาณน้ำที่ใช้ชะล้างมีมาก ถ่านหินที่ลอยอยู่มากเกินไป การทำความสะอาดที่ไม่ทันท่วงที และถ่านหินที่ลอยอยู่ใกล้กับบ่อพัก ทำให้ถ่านหินที่ลอยอยู่มักถูกชะล้างลงไปในบ่อพักโดยตรง ส่งผลให้ต้องทำความสะอาดบ่อพักเดือนละครั้ง ซึ่งนำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น ความเหนื่อยล้าของแรงงานสูง ความยากลำบากในการทำความสะอาดบ่อพัก และอันตรายด้านความปลอดภัยอย่างมาก

1. การวิเคราะห์สาเหตุของการรั่วไหลของถ่านหิน

1.1 สาเหตุหลักของการรั่วไหลของถ่านหิน

ประการแรก มุมเอียงขนาดใหญ่และความเร็วสูงของสายพานลำเลียง ประการที่สอง พื้นผิวที่ไม่เรียบในหลายจุดตลอดตัวสายพานลำเลียง ทำให้เกิด "สายพานลอย" และส่งผลให้ถ่านหินหกกระจาย

1.2 ปัญหาในการทำความสะอาดบ่อพักน้ำเสีย

ประการแรก วาล์วเปิดปิดถังเก็บน้ำแบบใช้มือมักมีระดับการเปิดที่ไม่แน่นอน ทำให้ปริมาณน้ำที่ใช้ในการชะล้างมากเกินไป โดยเฉลี่ยแล้ว น้ำที่มีส่วนผสมของถ่านหินประมาณ 800 ลูกบาศก์เมตรจะถูกชะล้างลงไปในบ่อพักทุกครั้ง ประการที่สอง พื้นของบ่อพักหลักไม่เรียบสายพานลำเลียงประการที่สาม ทางเดินรถทำให้ถ่านหินลอยน้ำสะสมในพื้นที่ต่ำโดยไม่มีการตกตะกอนอย่างทันท่วงที ทำให้น้ำพัดพาถ่านหินลอยน้ำเข้าไปในบ่อพัก ส่งผลให้ต้องทำความสะอาดบ่อยครั้ง ประการที่สี่ ถ่านหินลอยน้ำที่ปลายสายพานลำเลียงไม่ได้รับการทำความสะอาดอย่างรวดเร็วหรือทั่วถึง ทำให้ถูกชะล้างเข้าไปในบ่อพักระหว่างการล้าง ประการที่ห้า ถ่านหินลอยน้ำมีชิ้นส่วนขนาดใหญ่จำนวนมาก ทำให้รถขุดเดินตาม (ที่ติดตั้งปั๊มโคลน) ไม่สามารถเก็บวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ส่วนหน้าในระหว่างการทำความสะอาดบ่อพัก ส่งผลให้ประสิทธิภาพต่ำ ปั๊มโคลนสึกหรออย่างรุนแรง และจำเป็นต้องทำความสะอาดด้วยมือหรือใช้รถตักที่ส่วนหน้าของบ่อพัก ซึ่งนำไปสู่ความเหนื่อยล้าสูงและประสิทธิภาพการทำความสะอาดต่ำ

2. การออกแบบระบบบำบัดการหกของถ่านหินแบบครบวงจรสำหรับสายพานลำเลียง

2.1 การวิจัยและมาตรการตามโครงการ

(1) แม้ว่าจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงมุมเอียงชันของสายพานลำเลียงได้ แต่สามารถปรับความเร็วในการทำงานได้ตามปริมาณถ่านหิน วิธีแก้ปัญหาคือการติดตั้งเครื่องชั่งสายพานที่แหล่งป้อนเพื่อตรวจสอบปริมาณถ่านหินและให้ข้อมูลป้อนกลับแบบเรียลไทม์แก่ระบบควบคุม ซึ่งช่วยให้สามารถปรับความเร็วในการทำงานของสายพานลำเลียงหลักเพื่อลดความเร็วและลดการรั่วไหลของถ่านหินให้น้อยที่สุด

(2) เพื่อแก้ไขปัญหา “สายพานลอย” ที่เกิดจากพื้นผิวที่ไม่เรียบในหลายจุดตลอดตัวสายพานลำเลียง มาตรการต่างๆ ได้แก่ การปรับทั้งตัวสายพานลำเลียงและทางเดินเพื่อให้แน่ใจว่าสายพานวิ่งเป็นเส้นตรง นอกจากนี้ ยังมีการติดตั้งอุปกรณ์ลูกกลิ้งแรงดันเพื่อแก้ไขปัญหา “สายพานลอย” และลดการหกของถ่านหิน

2.2 ระบบทำความสะอาดอัตโนมัติที่ส่วนท้ายโดยใช้ตัวโหลด

(1) ตะแกรงลูกกลิ้งและตะแกรงสั่นความถี่สูงติดตั้งอยู่ที่ปลายสายพานลำเลียง ตะแกรงลูกกลิ้งจะรวบรวมและคัดแยกถ่านหินที่หกโดยอัตโนมัติ วัสดุที่มีขนาดเล็กกว่าจะถูกชะล้างด้วยน้ำไปยังเครื่องทำความสะอาดแบบใบมีด ในขณะที่วัสดุที่มีขนาดใหญ่กว่าจะถูกลำเลียงไปยังตะแกรงสั่นความถี่สูง วัสดุจะถูกส่งกลับไปยังสายพานลำเลียงหลักสายพานลำเลียงวัสดุที่มีขนาดเล็กเกินไปจากตะแกรงสั่นความถี่สูงจะไหลลงสู่เครื่องทำความสะอาดบ่อพักแบบใบมีดขูดด้วยแรงโน้มถ่วง

(2) น้ำถ่านหินเหลวไหลลงสู่เครื่องทำความสะอาดบ่อแบบมีใบมีดขูดด้วยแรงโน้มถ่วง โดยอนุภาคหยาบที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.5 มม. จะถูกระบายออกไปยังสายพานลำเลียงโดยตรง น้ำล้นจากเครื่องทำความสะอาดบ่อแบบมีใบมีดขูดจะไหลลงสู่ถังตกตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วง

(3) รางและรอกไฟฟ้าติดตั้งอยู่เหนือถังตกตะกอน ปั๊มสูบตะกอนแบบบังคับสำหรับงานหนักพร้อมระบบกวนถูกวางไว้ภายในถังตกตะกอนและเคลื่อนที่ไปมาเพื่อลำเลียงตะกอนที่ตกตะกอนอยู่ที่ด้านล่างไปยังเครื่องอัดกรองแรงดันสูง หลังจากกรองด้วยเครื่องอัดกรองแรงดันสูงแล้ว ก้อนถ่านหินจะถูกปล่อยลงบนสายพานลำเลียง ในขณะที่น้ำที่ผ่านการกรองจะไหลลงสู่บ่อพักโดยแรงโน้มถ่วง

2.3 คุณสมบัติของระบบบำบัดการรั่วไหลของถ่านหินแบบครบวงจร

(1) ระบบจะควบคุมความเร็วในการทำงานของสายพานลำเลียงหลักโดยอัตโนมัติเพื่อลดการหกของถ่านหินและแก้ไขปัญหา “สายพานลอย” โดยจะควบคุมวาล์วประตูของถังเก็บน้ำอย่างชาญฉลาด ลดปริมาณน้ำที่ใช้ในการชะล้าง การติดตั้งแผ่นโพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษบนพื้นทางเดินช่วยลดปริมาณน้ำที่ใช้ในการชะล้างลงอีก ปริมาณน้ำที่ใช้ในการชะล้างต่อการทำงานลดลงเหลือ 200 m³ ลดลง 75% ช่วยลดความยากลำบากในการทำความสะอาดบ่อพักและปริมาณน้ำทิ้งของเหมือง

(2) ตะแกรงลูกกลิ้งที่ส่วนท้ายจะรวบรวม คัดแยก และลำเลียงวัสดุอย่างครอบคลุม โดยคัดแยกอนุภาคหยาบที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 มม. วัสดุที่มีขนาดเล็กกว่าจะไหลลงสู่เครื่องทำความสะอาดแบบกวาดด้วยแรงโน้มถ่วง

(3) ตะแกรงสั่นความถี่สูงจะกำจัดน้ำออกจากถ่านหิน ลดปริมาณความชื้นของถ่านหินก้อน ซึ่งจะช่วยอำนวยความสะดวกในการขนส่งบนสายพานลำเลียงหลักที่มีความลาดชันสูง และลดการหกของถ่านหิน

(4) สารละลายถ่านหินไหลลงสู่หน่วยปล่อยแบบใบมีดขูดภายในถังตกตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วง ผ่านอุปกรณ์ตกตะกอนแบบแผ่นเอียงรังผึ้งภายใน อนุภาคถ่านหินหยาบที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.5 มม. จะถูกคัดแยกและปล่อยออกผ่านอุปกรณ์ปล่อยแบบใบมีดขูดไปยังสายพานลำเลียง น้ำที่ล้นจากเครื่องทำความสะอาดบ่อแบบใบมีดขูดจะไหลไปยังถังตกตะกอนด้านหลัง เครื่องทำความสะอาดบ่อแบบใบมีดขูดจะจัดการกับอนุภาคถ่านหินหยาบที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.5 มม. ซึ่งช่วยแก้ปัญหาต่างๆ เช่น การสึกหรอของผ้ากรองและก้อนตะกอนแบบ "เป็นชั้น" ในเครื่องอัดกรองแรงดันสูง

3 ประโยชน์และคุณค่า

3.1 ประโยชน์ทางเศรษฐกิจ

(1) ระบบนี้ช่วยให้สามารถปฏิบัติงานใต้ดินได้โดยไม่ต้องใช้คน ลดจำนวนพนักงานลง 20 คน และประหยัดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานได้ประมาณ 4 ล้านหยวนต่อปี

(2) เครื่องทำความสะอาดบ่อแบบขูดทำงานโดยอัตโนมัติด้วยรอบการเริ่ม-หยุด 1-2 ชั่วโมงต่อรอบ และระยะเวลาการทำงานเพียง 2 นาทีต่อครั้ง ส่งผลให้การใช้พลังงานต่ำ เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ขุดลอกแบบดั้งเดิม สามารถประหยัดค่าไฟฟ้าได้ประมาณ 1 ล้านหยวนต่อปี

(3) ด้วยระบบนี้ อนุภาคละเอียดเท่านั้นที่จะเข้าสู่บ่อพัก ซึ่งจะถูกสูบออกอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ปั๊มหลายขั้นตอนโดยไม่เกิดการอุดตันหรือปั๊มไหม้ ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาได้ประมาณ 1 ล้านหยวนต่อปี

3.2 สวัสดิการสังคม

ระบบนี้เข้ามาแทนที่การทำความสะอาดด้วยมือ ลดความเหนื่อยล้าของคนงาน และเพิ่มประสิทธิภาพในการขุดลอก ด้วยการเตรียมการล่วงหน้าสำหรับอนุภาคขนาดใหญ่ ระบบจะลดการสึกหรอของปั๊มโคลนและปั๊มหลายขั้นตอนในขั้นตอนถัดไป ลดอัตราการเสียของปั๊ม และยืดอายุการใช้งาน การทำความสะอาดแบบเรียลไทม์ช่วยเพิ่มความจุของบ่อพัก ลดความจำเป็นในการใช้บ่อพักสำรอง และเพิ่มความต้านทานต่ออุทกภัย ด้วยการควบคุมจากส่วนกลางบนพื้นผิวและการทำงานใต้ดินแบบไร้คนควบคุม อันตรายด้านความปลอดภัยจึงลดลงอย่างมาก ส่งผลดีต่อสังคมอย่างเห็นได้ชัด

4. บทสรุป

ระบบบำบัดการรั่วไหลของถ่านหินแบบครบวงจรสำหรับส่วนหลักสายพานลำเลียงระบบนี้เรียบง่าย ใช้งานได้จริง เชื่อถือได้ และง่ายต่อการใช้งานและการจัดการ การใช้งานที่ประสบความสำเร็จได้ช่วยแก้ปัญหาการทำความสะอาดถ่านหินที่หกบนสายพานลำเลียงหลักที่มีความลาดชันสูง และการขุดลอกบ่อท้ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน แต่ยังช่วยแก้ไขอันตรายด้านความปลอดภัยใต้ดิน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่สำคัญสำหรับการส่งเสริมและการใช้งานในวงกว้าง