Шахта Цзиньлин: один робот решил многолетнюю проблему угольного шлама

Угледобывающее предприятие Шаньдунская шахта Цзиньлин направляет все сточные воды углеобогащения в отстойники на территории предприятия. В них круглый год скапливается большое количество затвердевшего высококонцентрированного угольного шлама с стабильным содержанием твердых частиц 50%. Длительное скопление плотного шлама порождает множество эксплуатационных проблем:

Полезный объем отстойников постоянно сокращается, их способность накапливать и осаждать воду значительно снижается. Затвердевший угольный шлам сильно усложняет работы по очистке от илов.

Стандартное оборудование для очистки имеет слабую производительность насосов, поэтому циклы очистки получаются очень длинными, растут совокупные расходы на персонал, технику и транспортировку, а производительность очистки крайне низкая.

Чтобы полностью устранить узкое место по утилизации угольного шлама в отстойниках, шахта Цзиньлин провела комплексные исследования и сравнила разные варианты, после чего заключила глубокое проектное сотрудничество с нашим институтом. Были внедрены интеллектуальные роботы для очистки илов и реализовано комплексное автоматизированное решение очистки.

Наша специализированная техническая группа провела выездные замеры на шахте и разработала индивидуальный технологический цикл очистки с учетом особенностей объекта шахты Цзиньлин: затвердевший угольный шлам с содержанием твердых частиц 50%, ограниченное пространство внутри отстойников и высокая потребность в непрерывной работе.

Комплект оборудования оснащен передовым механизмом дробления и перемешивания, а также высокопроизводительной износостойкой системой всасывающего транспорта. Технологический цикл комплексный: сначала дробление и разрыхление шлама, затем откачка и выгрузка всасывающим устройством. Робот погружается в отстойник, вращающиеся дробящие элементы полностью измельчают и разбавляют слежавшийся затвердевший угольный шлам. Далее высокоизносостойкий всасывающий насос осуществляет непрерывную откачку, по специальным трубопроводам шлам транспортируется на большие расстояния до зон складирования и фильтрации. Весь процесс не требует спуска персонала в отстойник и повторной перегрузки шлама.

Оборудование поддерживает дистанционный визуальный контроль. Сотрудники могут в реальном времени следить за подводной работой робота с безопасного участка на берегу, для управления и осмотра всего комплекса достаточно двух операторов. Достигнуто полное разделение персонала и рабочей зоны, человек не спускается в отстойник для очистки.



После официального ввода в эксплуатацию робота все эксплуатационные показатели значительно превысили ожидания шахты и полностью устранили недостатки старой системы очистки:

При стабильной работе робот очищает 200 кубических метров илов за час. По сравнению с ручной очисткой и малогабаритной техникой объем работ, который раньше требовал десятков рабочих на несколько дней, сейчас выполняется роботом за несколько часов при том же количестве илов. Общая производительность увеличилась в сотни раз, цикл очистки отстойников резко сократился, возможна регулярная циклическая очистка по требованию, полностью исключается закупорка отстойников скопившимся угольным шламом.

Специализированный дробящий механизм решает проблему сложной откачки и частых засоров трубопроводов при работе с затвердевшим шламом с 50% содержанием твердых частиц. Измельченный шлам свободно транспортируется без засоров и повторных работ. Очистка ведется без пропусков по всей площади отстойника: придонные края и глубокие отложения шлама удаляются за один проход, полностью восстанавливается водоемкость отстойников.

Отказ от старой схемы с массовым спуском рабочих в отстойники. На одну смену требуется только 1–2 оператора для дистанционного контроля, значительно снижаются расходы на зарплаты, средства индивидуальной защиты и оборудование для безопасности. Поскольку персонал не входит в отстойник с илами, полностью исключаются серьезные риски: обрушение стенок емкости, погребение под шламом, выделение вредных газов и пылевое загрязнение, работы по очистке ведутся с нулевым уровнем опасности.

Полностью решена проблема закупорки отстойников, нагрузка дренажных и углеобогатительных систем вернулась в норму. Снижается истирание и износ насосов и трубопроводов частицами угольного шлама, значительно сокращаются расходы на ремонт и замену оборудования. Очистные работы проводятся параллельно основной шахтной добыче без масштабных остановок производства, не сдвигаются сроки добычи и обогащения угля. Кроме того, решение помогает шахте соблюдать экологические нормативы. Собранный централизованно угольный шлам легко перерабатывается повторно, реализуется утилизация твердых отходов.