放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法技术

本发明专利技术提供一种放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，通过合理分析放顶煤工作面可能产生的矸石类型，选取合理的煤矸识别方法，配套煤矸自动分拣系统，对放顶煤工作面放煤工序产生的矸石进行自动分拣与就地抛至采空区，没有增加生产系统的复杂性，不必在井下新建类似洗煤厂的硐室，属于煤矸石的源头治理，提高了运输系统的运输效率。另外，上述方案中将自动分拣后的矸石抛至采空区，充分利用放顶煤工作面端头部分容易悬顶，支架后部空间大，能够容纳的矸石量大等特点，省去专门的充填系统，不会对工作面的正常推进产生干扰，有利于工作面的快速推进。

Automatic sorting method of coal gangue in the working face of top coal caving

The invention provides a coal caving face of coal gangue in situ automatic sorting method, through reasonable analysis of gangue type coal caving face possible, select the reasonable method of coal gangue identification, automatic sorting system supporting coal gangue, gangue of coal caving face caving process of automatic sorting and in situ cast to the goaf area, without increasing the complexity of production systems, do not have similar new coal preparation plant in the underground chamber, the source of governance belongs to the coal gangue, improve transportation system efficiency. In addition, the program will automatically after sorting gangue thrown to the goaf, make full use of top coal caving working face end part easy hanging roof, the rear part of the support characteristics of a large space, can accommodate large amount of gangue, eliminating special filling system, not the normal advance produce interference, is conducive to the rapid advance.

【技术实现步骤摘要】
放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法
本专利技术涉及煤矿自动化开采
，具体涉及一种放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法。
技术介绍
放顶煤工作面的应用非常广泛，放煤工序是放顶煤工作面区别于普通综采工作面的重要特征。放煤工作依托于矿压压力对顶煤的破碎，采用人工放煤或电液控放煤，顶煤体防落过程中不可避免的混入部分矸石。若想完全避免此部分矸石出工作面，则会影响顶煤回收率，经济效益降低，同时也不符合国家的产业政策；现场一般允许部分矸石放出，提高顶煤回收率，但是此部分矸石含量可能达到总产量的10％-20％，以年产量1000万吨的综放工作面考虑，矸石产量可达100-200万吨，此部分矸石不仅需要地面洗煤厂进行洗选增加成本，还占用矿井产量，而且这部分矸石出井后无法作为煤炭继续使用，相当于浪费了100-200万吨煤炭，造成了极大的能源浪费和经济损失。
技术实现思路
本专利技术提供了一种放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，能够在井下就地有效的解决放顶煤工作面放煤工序产生的矸石，无需再将其排出到井外，降低了煤矸处理成本经济损失。为此，本专利技术提供一种放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，包括如下步骤：矸石类型预判步骤：对放顶煤工作面放煤工序产生的矸石类型进行预判，根据预判结果确定矸石类型；确定识别方法步骤：选取与所述矸石类型匹配的煤矸识别方法；确定设备步骤：选取与所述煤矸识别方法匹配的煤矸识别设备及煤矸分拣设备；设备安装步骤：将所述煤矸识别设备及所述煤矸分拣设备设置于所述放顶煤工作面后部刮板输送机机头不放煤的位置处；就地分拣步骤：所述煤矸识别设备对所述后部刮板输送机输送的煤矸执行矸石识别操作；所述煤矸分拣设备对识别出的矸石执行分离与抛矸操作。可选地，上述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，在矸石类型预判步骤之前，还包括：获取所述放顶煤工作面的地质探测数据，根据所述地质探测数据得到顶煤与顶板的岩性及分布；在矸石类型预判步骤中：根据所述顶煤与顶板的岩性及分布对放顶煤工作面放煤工序产生的矸石类型进行预判。可选地，上述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，在确定设备步骤中，还包括：选取与所述煤矸识别方法匹配的喷洒效果增强液；在就地分拣步骤中：采用所述喷洒效果增强液对煤矸进行喷洒之后再由所述煤矸识别设备执行矸石识别操作。可选地，上述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，确定识别方法步骤中：矸石类型为白色类岩石时，所述煤矸识别方法采用灰度识别方法；矸石类型为黑色类岩石，且岩石密度大于2t/m3时，所述煤矸识别方法采用射线密度识别法；矸石类型为黑色类岩石，且岩石密度大于1.6t/m3且小于或等于2t/m3时，所述煤矸识别方法采用光线反射灰度识别方法。可选地，上述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，确定识别方法步骤中：矸石类型为白色类岩石时：所述喷洒效果增强液选择乳化液；矸石类型为黑色类岩石时：所述喷洒效果增强液选择水。可选地，上述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，在设备安装步骤中安装破碎设备，所述破碎设备位于所述煤矸识别设备之前；在就地分拣步骤中，在煤矸进入所述煤矸识别设备之前对煤矸尺寸进行检测，若所述煤矸尺寸超过设定阈值则启动所述破碎设备对所述煤矸执行破碎操作。可选地，上述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，确定设备步骤中，根据煤矸识别设备的尺寸、煤矸分拣设备的尺寸、后部刮板输送机机头不放煤的尺寸确定煤矸识别设备和煤矸分拣设备的数量。可选地，上述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，所述煤矸分拣设备包括由伺服电机控制的机械手臂和机械抓手，所述机械手臂带动所述机械抓手抓取矸石并将矸石抛掷。可选地，上述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，所述伺服电机控制所述机械手臂的移动速度和所述机械抓手的抓取速度与所述煤矸识别设备的识别速度相适配。可选地，上述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，设备安装步骤中，所述煤矸识别设备的数量大于1时，选择部分煤矸识别设备直接设置于所述后部刮板输送机机头不放煤的位置处，其余煤矸识别设备设置于所述机械手臂上；就地分拣步骤中，设置于所述后部刮板输送机机头不放煤的位置处的煤矸识别设备对煤矸执行初步矸石识别操作；设置于所述机械手臂上的煤矸识别设备对煤矸执行二次矸石识别操作；经两次矸石识别操作之后确定的矸石由机械抓手抓取并抛掷。本专利技术提供的上述技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：通过合理分析放顶煤工作面可能产生的矸石类型，选取合理的煤矸识别方法，配套煤矸自动分拣系统，对放顶煤工作面放煤工序产生的矸石进行自动分拣与就地抛至采空区，没有增加生产系统的复杂性，不必在井下新建类似洗煤厂的硐室，属于煤矸石的源头治理，提高了运输系统的运输效率。另外，上述方案中将自动分拣后的矸石抛至采空区，充分利用放顶煤工作面端头部分容易悬顶，支架后部空间大，能够容纳的矸石量大等特点，省去专门的充填系统，不会对工作面的正常推进产生干扰，有利于工作面的快速推进。附图说明图1为本专利技术一个实施例所述放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法的流程图；图2是本专利技术一种放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法的自动分拣设备布置示意图。具体实施方式下面将结合附图进一步说明本专利技术实施例。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本文中的术语“第一”、“第二”、“第三”等用于在类似要素之间进行区别，并且不一定是描述特定的次序或者按时间的顺序。要理解，这样使用的这些术语在适当的环境下是可互换的，使得在此描述的主题的实施例如是能够以与那些说明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序来进行操作。实施例1本实施例提供一种放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，如图1所示，包括如下步骤：S1：矸石类型预判步骤：对放顶煤工作面放煤工序产生的矸石类型进行预判，根据预判结果确定矸石类型；具体地，可以先获取所述放顶煤工作面的地质探测数据，根据所述地质探测数据得到顶煤与顶板的岩性及分布；例如，矸石的种类、矸石的密度等参数。地质探测数据在形成工作面之前就已经由相关部门的工作人员进行勘测得到。之后根据所述顶煤与顶板的岩性及分布对放顶煤工作面放煤工序产生的矸石类型进行预判。其中，矸石类型包括白色类岩石和黑色类岩石，白色类岩石如白色粉砂岩，黑色类岩石如黑色油页岩、黑色油页岩和白色粉砂岩互层和黑色砂质泥岩等。S2：确定识别方法步骤：选取与所述矸石类型匹配的煤矸识别方法；其中，矸石类型为黑色类岩石，且岩石密度大于2t/m3时(即与煤的密度相差较大)，所述煤矸识别方法采用射线密度识别法；矸石类型为黑色类岩石，且岩石密度大于1.6t/m3且小于或等于2t/m3时(即与煤的密度相差不大)，所述煤矸识别方法采用光线反射灰度识别方法。如果矸石为互层，则可以采用两种识别方法对矸石进行综合识别。S3：确定设备步骤：选取与所述煤矸识别方法匹配的煤矸识别设备及煤矸分拣设备；S4：设备安装步骤：如图2所示，将所述煤矸识别设备及所述煤矸分拣设备设置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，其特征在于，包括如下步骤：矸石类型预判步骤：对放顶煤工作面放煤工序产生的矸石类型进行预判，根据预判结果确定矸石类型；确定识别方法步骤：选取与所述矸石类型匹配的煤矸识别方法；确定设备步骤：选取与所述煤矸识别方法匹配的煤矸识别设备及煤矸分拣设备；设备安装步骤：将所述煤矸识别设备及所述煤矸分拣设备设置于所述放顶煤工作面后部刮板输送机机头不放煤的位置处；就地分拣步骤：所述煤矸识别设备对所述后部刮板输送机输送的煤矸执行矸石识别操作；所述煤矸分拣设备对识别出的矸石执行分离与抛矸操作。

【技术特征摘要】
1.一种放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，其特征在于，包括如下步骤：矸石类型预判步骤：对放顶煤工作面放煤工序产生的矸石类型进行预判，根据预判结果确定矸石类型；确定识别方法步骤：选取与所述矸石类型匹配的煤矸识别方法；确定设备步骤：选取与所述煤矸识别方法匹配的煤矸识别设备及煤矸分拣设备；设备安装步骤：将所述煤矸识别设备及所述煤矸分拣设备设置于所述放顶煤工作面后部刮板输送机机头不放煤的位置处；就地分拣步骤：所述煤矸识别设备对所述后部刮板输送机输送的煤矸执行矸石识别操作；所述煤矸分拣设备对识别出的矸石执行分离与抛矸操作。2.根据权利要求1所述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，其特征在于，在矸石类型预判步骤之前，还包括：获取所述放顶煤工作面的地质探测数据，根据所述地质探测数据得到顶煤与顶板的岩性及分布；在矸石类型预判步骤中：根据所述顶煤与顶板的岩性及分布对放顶煤工作面放煤工序产生的矸石类型进行预判。3.根据权利要求1所述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，其特征在于：在确定设备步骤中，还包括：选取与所述煤矸识别方法匹配的喷洒效果增强液；在就地分拣步骤中：采用所述喷洒效果增强液对煤矸进行喷洒之后再由所述煤矸识别设备执行矸石识别操作。4.根据权利要求1所述的放顶煤工作面煤矸就地自动分拣方法，其特征在于，确定识别方法步骤中：矸石类型为白色类岩石时，所述煤矸识别方法采用灰度识别方法；矸石类型为黑色类岩石，且岩石密度大于2t/m3时，所述煤矸识别方法采用射线密度识别法；矸石类型为黑色类岩石，且岩石密度大于1.6t/m3且小于或等于2t/m3时，所述煤矸识别方法采用光线反射灰度识别方法。5.根据权利要求3所述的放顶煤工作面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金华，张学亮，张良，李首滨，黄曾华，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，北京天地玛珂电液控制系统有限公司，北京煤科天玛自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11