การออกแบบและการประยุกต์ใช้ระบบบำบัดการรั่วไหลของถ่านหินแบบครอบคลุมสำหรับสายพานลำเลียงหลักที่มีความลาดชันสูง

ในเหมืองถ่านหิน สายพานลำเลียงหลักที่ติดตั้งบนถนนลาดเอียงหลักที่ลาดชันมักประสบปัญหาถ่านหินล้น หก และร่วงหล่นระหว่างการขนส่ง ปัญหานี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อขนส่งถ่านหินดิบที่มีความชื้นสูง ซึ่งปริมาณถ่านหินที่หกในแต่ละวันอาจสูงถึงหลายสิบถึงหลายร้อยตัน ถ่านหินที่หกต้องได้รับการทำความสะอาด ซึ่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จึงมีการติดตั้งถังเก็บน้ำที่ส่วนหัวของสายพานลำเลียงเพื่อทำความสะอาดถ่านหินที่หก ในระหว่างการทำงาน วาล์วประตูของถังเก็บน้ำจะถูกเปิดด้วยมือเพื่อชะล้างถ่านหินที่ลอยอยู่ไปยังส่วนท้ายของสายพานลำเลียง ซึ่งจะถูกชะล้างโดยรถตัก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปริมาณน้ำที่ชะล้างมีมาก ถ่านหินที่ลอยอยู่มากเกินไป การทำความสะอาดที่ไม่ทันเวลา และถ่านหินที่ลอยอยู่อยู่ใกล้กับบ่อพัก ถ่านหินที่ลอยอยู่จึงมักถูกชะล้างลงไปในบ่อพักโดยตรง ส่งผลให้ต้องทำความสะอาดบ่อพักเดือนละครั้ง ซึ่งนำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น ต้องใช้แรงงานจำนวนมาก ความยากลำบากในการทำความสะอาดบ่อพัก และอันตรายด้านความปลอดภัยที่สำคัญ

1 การวิเคราะห์สาเหตุของการรั่วไหลของถ่านหิน

1.1 สาเหตุหลักของการรั่วไหลของถ่านหิน

ประการแรกคือมุมเอียงที่กว้างและความเร็วสูงของสายพานลำเลียง ประการที่สองคือพื้นผิวที่ไม่เรียบในหลายจุดบนตัวสายพานลำเลียง ส่งผลให้สายพานลอยและส่งผลให้ถ่านหินรั่วไหล

1.2 ความยากลำบากในการทำความสะอาดบ่อพักน้ำ

ประการแรก วาล์วประตูของถังเก็บน้ำที่เปิดด้วยมือมักมีองศาการเปิดที่ไม่เหมาะสม ทำให้มีปริมาณน้ำไหลออกมากเกินไป โดยเฉลี่ยแล้ว น้ำโคลนถ่านหิน 800 ลูกบาศก์เมตรจะถูกชะล้างลงในบ่อพักน้ำทุกครั้ง ประการที่สอง พื้นไม่เรียบของสายพานลำเลียงหลักทำให้ถ่านหินลอยตัวสะสมในพื้นที่ลุ่มน้ำโดยไม่ได้เกิดการตกตะกอนอย่างทันท่วงที ทำให้น้ำพาถ่านหินลอยตัวเข้าไปในบ่อพักน้ำและต้องทำความสะอาดบ่อยครั้ง ประการที่สาม ถ่านหินลอยตัวที่ส่วนท้ายของสายพานลำเลียงไม่ได้รับการทำความสะอาดอย่างรวดเร็วหรือทั่วถึง ทำให้ถูกชะล้างลงในบ่อพักน้ำในระหว่างการชะล้าง ประการที่สี่ ระยะห่างระหว่างส่วนท้ายของสายพานลำเลียงหลักและบ่อพักน้ำที่สั้น ทำให้น้ำโคลนถ่านหินที่มีตะกอนไม่เพียงพอไหลเข้าไปในบ่อพักน้ำ ประการที่ห้า ถ่านหินลอยตัวมีก้อนขนาดใหญ่จำนวนมาก ทำให้รถขุดเดินตาม (ซึ่งติดตั้งปั๊มโคลน) รวบรวมวัสดุที่ด้านหน้าได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างการทำความสะอาดบ่อพักน้ำเป็นเรื่องยาก ส่งผลให้ปั๊มโคลนมีประสิทธิภาพต่ำ สึกหรออย่างรุนแรง และจำเป็นต้องทำความสะอาดด้วยมือหรือใช้รถตักที่ปลายด้านหน้าของบ่อพักโคลน ส่งผลให้ต้องใช้แรงงานมากและประสิทธิภาพในการทำความสะอาดต่ำ

2 การออกแบบระบบบำบัดการรั่วไหลของถ่านหินแบบครอบคลุมสำหรับสายพานลำเลียง

2.1 การวิจัยโครงการและมาตรการ

(1) แม้ว่าจะไม่สามารถปรับเปลี่ยนมุมเอียงชันของสายพานลำเลียงได้ แต่สามารถปรับความเร็วการทำงานได้ตามปริมาณถ่านหิน วิธีแก้ปัญหาคือการติดตั้งเครื่องชั่งสายพานที่แหล่งป้อนเพื่อตรวจสอบปริมาณถ่านหินและส่งข้อมูลป้อนกลับแบบเรียลไทม์ไปยังระบบควบคุม วิธีนี้ช่วยให้สามารถปรับความเร็วการทำงานของสายพานลำเลียงหลักเพื่อลดความเร็วและลดการรั่วไหลของถ่านหินให้น้อยที่สุด

(2) เพื่อแก้ไขปัญหา “สายพานลอย” ที่เกิดจากพื้นผิวไม่เรียบหลายจุดบนตัวสายพานลำเลียง มาตรการต่างๆ ประกอบด้วยการปรับทั้งตัวสายพานลำเลียงและทางเดินรถเพื่อให้แน่ใจว่าสายพานวิ่งเป็นเส้นตรง นอกจากนี้ ยังมีการติดตั้งอุปกรณ์ลูกกลิ้งแรงดันเพื่อแก้ปัญหา “สายพานลอย” และลดการรั่วไหลของถ่านหิน

2.2 ระบบทำความสะอาดอัตโนมัติที่ท้ายรถโดยใช้รถตัก

(1) มีการติดตั้งตะแกรงแบบลูกกลิ้งและตะแกรงสั่นความถี่สูงไว้ที่ปลายสายพานลำเลียง ตะแกรงแบบลูกกลิ้งจะรวบรวมและคัดแยกถ่านหินที่หกรั่วไหลโดยอัตโนมัติ วัสดุขนาดเล็กจะถูกชะล้างด้วยน้ำไปยังเครื่องทำความสะอาดบ่อพักแบบมีใบมีดโกน ในขณะที่วัสดุขนาดใหญ่จะถูกลำเลียงไปยังตะแกรงสั่นความถี่สูง วัสดุจะถูกส่งกลับไปยังสายพานลำเลียงหลักผ่านสายพานลำเลียงแบบถ่ายโอน วัสดุขนาดเล็กจากตะแกรงสั่นความถี่สูงจะไหลตามแรงโน้มถ่วงไปยังเครื่องทำความสะอาดบ่อพักแบบมีใบมีดโกน

(2) น้ำจากตะกอนถ่านหินไหลตามแรงโน้มถ่วงไปยังเครื่องทำความสะอาดบ่อพักแบบใบขูด ซึ่งอนุภาคขนาดใหญ่กว่า 0.5 มม. จะถูกระบายลงบนสายพานลำเลียงโดยตรง น้ำล้นจากเครื่องทำความสะอาดบ่อพักแบบใบขูดจะไหลตามแรงโน้มถ่วงเข้าสู่ถังตกตะกอน

(3) มีการติดตั้งรางและรอกไฟฟ้าไว้เหนือถังตกตะกอน ปั๊มตะกอนแบบแรงเหวี่ยงสำหรับงานหนักพร้อมระบบกวนจะถูกติดตั้งไว้ภายในถังตกตะกอน และเคลื่อนที่ไปมาเพื่อลำเลียงตะกอนที่ตกตะกอนอยู่ด้านล่างไปยังเครื่องอัดกรองแรงดันสูง หลังจากการกรองด้วยเครื่องอัดกรองแรงดันสูง ก้อนถ่านหินจะถูกปล่อยลงบนสายพานลำเลียง ในขณะที่น้ำที่กรองได้จะไหลลงสู่บ่อพักด้วยแรงโน้มถ่วง

2.3 คุณสมบัติของระบบบำบัดการรั่วไหลของถ่านหินแบบครอบคลุม

(1) ระบบควบคุมความเร็วการทำงานของสายพานลำเลียงหลักโดยอัตโนมัติ เพื่อลดการรั่วไหลของถ่านหินและแก้ไขปัญหา “สายพานลอย” ระบบจะควบคุมวาล์วประตูของถังเก็บน้ำอย่างชาญฉลาด ช่วยลดปริมาณน้ำที่ใช้ล้าง การติดตั้งแผ่นโพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษบนพื้นถนนช่วยลดปริมาณน้ำที่ใช้ล้างที่จำเป็นลงอีก ปริมาณน้ำที่ใช้ล้างต่อครั้งลดลงเหลือ 200 ลูกบาศก์เมตร หรือลดลง 75% ช่วยลดความยุ่งยากในการทำความสะอาดบ่อพักน้ำและปริมาณน้ำทิ้งของเหมือง

(2) ตะแกรงลูกกลิ้งที่ปลายหางทำหน้าที่รวบรวม จำแนก และลำเลียงวัสดุอย่างครอบคลุม โดยคัดแยกอนุภาคขนาดใหญ่กว่า 10 มม. วัสดุขนาดเล็กจะไหลตามแรงโน้มถ่วงไปยังเครื่องทำความสะอาดบ่อพักแบบขูด

(3) ตะแกรงสั่นความถี่สูงจะขจัดน้ำออกจากถ่านหิน ส่งผลให้ปริมาณความชื้นของถ่านหินลดลง ซึ่งช่วยให้การขนส่งบนสายพานลำเลียงหลักที่มีความลาดชันสูงสะดวกขึ้น และช่วยลดการรั่วไหลของถ่านหิน

(4) ตะกอนถ่านหินไหลด้วยแรงโน้มถ่วงเข้าสู่ชุดระบายแบบขูดภายในถังตกตะกอน ผ่านอุปกรณ์ตกตะกอนแผ่นรังผึ้งภายใน อนุภาคถ่านหินขนาดใหญ่กว่า 0.5 มม. จะถูกคัดแยกและระบายออกผ่านอุปกรณ์ระบายแบบขูดไปยังสายพานลำเลียง น้ำล้นจากเครื่องทำความสะอาดบ่อพักแบบขูดจะไหลไปยังถังตกตะกอนด้านหลัง เครื่องทำความสะอาดบ่อพักแบบขูดจะจัดการกับอนุภาคถ่านหินขนาดใหญ่กว่า 0.5 มม. ซึ่งช่วยแก้ปัญหาต่างๆ เช่น การสึกหรอของผ้ากรองและเค้กกรองแบบ “ชั้น” ในเครื่องอัดกรองแรงดันสูง

3 ประโยชน์และคุณค่า

3.1 ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ

(1) ระบบนี้ช่วยให้สามารถปฏิบัติการใต้ดินโดยไม่มีคนควบคุม ลดจำนวนพนักงานได้ 20 คน และประหยัดค่าแรงงานประจำปีได้ประมาณ 4 ล้านหยวน

(2) เครื่องทำความสะอาดบ่อพักน้ำแบบขูดจะทำงานอัตโนมัติด้วยรอบการทำงานแบบเริ่ม-หยุด 1-2 ชั่วโมงต่อรอบ และใช้เวลาทำงานเพียง 2 นาทีต่อครั้ง ส่งผลให้ใช้พลังงานต่ำ เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ขุดลอกแบบเดิม เครื่องนี้ช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าได้ประมาณ 1 ล้านหยวนต่อปี

(3) ระบบนี้ช่วยให้มีเพียงอนุภาคขนาดเล็กเท่านั้นที่เข้าไปในบ่อพักน้ำ อนุภาคเหล่านี้จะถูกสูบออกอย่างมีประสิทธิภาพด้วยปั๊มหลายขั้นตอน โดยไม่เกิดการอุดตันหรือปั๊มไหม้ ช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาได้ประมาณ 1 ล้านหยวนต่อปี

3.2 สวัสดิการสังคม

ระบบนี้เข้ามาแทนที่การทำความสะอาดด้วยมือ ช่วยลดภาระงานของคนงานและเพิ่มประสิทธิภาพการขุดลอก การประมวลผลอนุภาคหยาบเบื้องต้นช่วยลดการสึกหรอของปั๊มโคลนและปั๊มหลายขั้นตอนที่ตามมา ลดอัตราความล้มเหลวของปั๊มและยืดอายุการใช้งาน การทำความสะอาดแบบเรียลไทม์ช่วยเพิ่มความจุของบ่อพักน้ำ ขจัดความจำเป็นในการใช้บ่อพักน้ำสำรอง และเพิ่มความต้านทานน้ำท่วม ด้วยการควบคุมจากส่วนกลางจากการปฏิบัติงานบนผิวดินและใต้ดินที่ปราศจากคนควบคุม อันตรายด้านความปลอดภัยจึงลดลงอย่างมาก ก่อให้เกิดประโยชน์ต่อสังคมอย่างมหาศาล

4 บทสรุป

ระบบบำบัดคราบถ่านหินรั่วไหลแบบครบวงจรสำหรับสายพานลำเลียงหลักนั้นใช้งานง่าย ใช้งานได้จริง เชื่อถือได้ และใช้งานและจัดการได้ง่าย การประยุกต์ใช้งานที่ประสบความสำเร็จช่วยแก้ไขปัญหาการทำความสะอาดคราบถ่านหินรั่วไหลบนสายพานลำเลียงหลักที่มีความลาดชันสูง และการขุดลอกบ่อพักถ่านหินด้านหลังได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานเท่านั้น แต่ยังช่วยแก้ไขปัญหาอันตรายด้านความปลอดภัยใต้ดิน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่สำคัญสำหรับการประชาสัมพันธ์และการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง