一种大粒度煤的自动分选检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种大粒度煤的自动分选检测装置及其方法，检测装置包括：X射线发生装置，位于输煤皮带的上方，向输煤皮带呈扇形发射入射X射线；第一X射线探测阵列装置，位于输煤皮带的下方，入射X射线的扇形区域均位于第一X射线探测阵列装置的视野范围内；第二X射线探测阵列装置也位于输煤皮带的上方，但不阻挡X射线的入射路径。输煤皮带将煤和矸石输送到扇形区域内，第一X射线探测阵列装置接收煤和矸石的透射X射线，第二X射线探测阵列装置接收煤和矸石的反射X射线，数据采集分析装置通过透射X射线分析出煤和矸石的轮廓，并根据煤和矸石对X射线的吸收差异，实现大粒度煤和矸石的分选。实现大粒度煤和矸石的分选。实现大粒度煤和矸石的分选。

A device and method for automatic separation and detection of large size coal

【技术实现步骤摘要】
一种大粒度煤的自动分选检测装置及其方法


[0001]本专利技术涉及选煤领域，特别是涉及一种大粒度煤的自动分选检测装置及其方法。

技术介绍

[0002]在煤炭开采和洗选加工过程中会排出一种固体废弃物——矸石。矸石是混杂在煤层中的石块，含有少量可燃物，但不易燃烧，同时矸石中含有大量的污染物质和重金属元素。将矸石与煤炭一同燃烧，不仅会影响煤炭的燃烧质量和效果，还会产生更加严重的大气污染和重金属污染。因此，实现煤与矸石的精确分选对保证煤的燃烧质量和效果来说至关重要。
[0003]现有根据煤炭粒度的不同，主要归为两类分选方式：当煤炭或矸石的粒度较小时，一般选用跳汰法、重介法、浮选法、风选法等。跳汰法是指在垂直升降的变速介质流中，按密度差异进行的分选。重介法是指通过配比密度大于水但介于煤和矸石密度之间的重液或重悬浮液，实现煤和矸石的分选。浮选法是指根据矿物表面物理、化学性质的差异从水的悬浮液中浮出固体矿物的分选过程。风选法是指利用物料和杂质之间悬浮速度的差异，借助风力除杂的方法。显然上述几种方法只适用于煤和矸石粒度很小，质量很轻的情况，不适用于煤和矸石粒度较大的情况。
[0004]当煤炭或矸石的粒度较大时，现有一般只能采用人工分选方式：工作人员站在输煤皮带的两侧，人眼观察输煤皮带上的物体是煤还是矸石。但显然该方式存在很多问题：1)大粒度煤和矸石的人工分选需要耗费大量人力物力，分选效率不高；2)参与人工分选的工作人员必须具备一定的分选经验，而且经验不同会导致分选精度存在差异；3)工作人员分选时在输煤皮带的位置会对人眼分选精度产生影响。
[0005]为了解决人工分选煤和矸石效率和精度较低的问题，现有已经提出了一种X射线透射检测方法。是将X射线发生装置放置在输煤皮带的正上方，将X射线探测装置放置在输煤皮带的正下方，并与X射线发生装置相对。X射线发生装置发出X射线，穿透煤或矸石后被X射线探测装置接收，通过检测X射线的能谱实现煤和矸石的区分。但该方法一般只适用于5cm
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20cm粒度的煤和矸石的分选，当粒度超过20cm时，X射线需要穿透更厚的材质，致使X射线探测装置最终接收到的能谱均较弱，煤和矸石的能谱区别不明显，不能保证分选精度。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种大粒度煤的自动分选检测装置及其方法。能够实现大粒度煤和矸石的自动分选，相比人工分选，能够有效提高分选效率，并保证具有较高的分选精度。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种大粒度煤的自动分选检测装置，包括：
[0009]输煤皮带，用于输送被测物料；所述被测物料为粒度超过粒度限值的大粒度煤或矸石；
[0010]X射线发生装置，位于所述输煤皮带的上方，用于向所述输煤皮带呈扇形垂直发射入射X射线，并在所述输煤皮带上呈现X射线照射区域；
[0011]第一X射线探测阵列装置，位于所述输煤皮带下方的空隙，用于接收所述入射X射线透射所述被测物料后的透射X射线；且使所述X射线照射区域均位于所述第一X射线探测阵列装置的视野范围内；
[0012]第二X射线探测阵列装置，位于所述输煤皮带的上方，且保证不阻挡所述入射X射线的入射路径，用于接收所述入射X射线经所述被测物料表面反射后的反射X射线；
[0013]数据采集分析装置，通过电缆与所述第一X射线探测阵列装置的输出端连接，用于采集所述透射X射线的强度；通过电缆与所述第二X射线探测阵列装置的输出端连接，用于采集所述反射X射线的能谱，根据所述透射X射线的强度和所述反射X射线的能谱实现所述被测物料的分选。
[0014]所述第一X射线探测阵列装置为X射线成像探测器。
[0015]所述第二X射线探测阵列装置包括至少一个X射线探测装置，使每个所述被测物料被至少一个所述X射线探测装置探测到。
[0016]所述X射线探测装置包括：
[0017]X射线探测器，用于探测所述反射X射线，将所述反射X射线的每一个光子均转变为电脉冲信号；
[0018]多道脉冲幅度分析器，通过导线与所述X射线探测器的输出端电连接，用于将所述X射线探测器输出的电脉冲信号转变为X射线的能谱；
[0019]所述多道脉冲幅度分析器作为所述第二X射线探测阵列装置的输出端。
[0020]所述X射线探测装置还包括：
[0021]准直器，将所述准直器设置在所述X射线探测器的前端；所述准直器用于阻止所述第二X射线探测阵列装置的检测范围外的所述反射X射线，而仅使所述第二X射线探测阵列装置的检测范围内的所述反射X射线进入所述第二X射线探测阵列装置。
[0022]所述数据采集分析装置包括能谱稳定装置，所述能谱稳定装置通过所述电缆与所述第二X射线探测阵列装置的输出端电连接，用于使所述反射X射线的能谱波动稳定在设定范围内，减少漂移。
[0023]所述输煤皮带与所述X射线发生装置之间的高度差为400mm
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2000mm，所述高度差使所述大粒度煤和矸石能够顺利从所述输煤皮带与所述X射线发生装置之间通过。
[0024]根据所述透射X射线的强度测量出所述被测物料的轮廓，根据所述被测物料的轮廓判断出所述被测物料的粒度；若粒度小于或等于粒度限值，仅根据所述透射X射线判断所述被测物料是煤还是矸石；若粒度大于所述粒度限值，则根据所述反射X射线的能谱计算出所述被测物料是大粒度的煤还是大粒度的矸石。
[0025]一种大粒度煤的自动分选检测方法，基于大粒度煤的自动分选检测装置实现，具体包括：
[0026]步骤1：设定粒度限值，将粒度超过所述粒度限值的划分为大粒度，所述被测物料为煤和矸石的混合物；启动X射线发生装置；所述X射线发生装置呈扇形向输煤皮带发射入射X射线，并在所述输煤皮带上呈现X射线照射区域；
[0027]步骤2：所述输煤皮带将所述被测物料输送到所述X射线照射区域内；所述入射X射
线经所述被测物料透射产生透射X射线，所述入射X射线经所述被测物料反射产生反射X射线；
[0028]步骤3：第一X射线探测阵列装置探测所述透射X射线；所述第二X射线探测阵列装置探测所述反射X射线；
[0029]步骤4：将所述透射X射线的强度探测结果和所述反射X射线的能谱探测结果均通过电缆输送到数据采集分析装置中；所述数据采集分析装置根据所述透射X射线的强度确定所述被测物料的轮廓；
[0030]另外，由于矸石对X射线的吸收能力比煤强，因此在同一能量段中，轮廓相近的大粒度煤与大粒度矸石相比，所述大粒度矸石对应的所述反射X射线的能谱强度要比所述大粒度煤对应的所述反射X射线的能谱强度小，进而根据所述大粒度煤和所述大粒度矸石的能谱强度差异，实现大粒度煤和矸石的分选。
[0031]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0032]1)本专利技术的一种大粒度煤的自动分选检测装置及其方法，通过输煤皮带输送过程中的震颤，使煤和矸石在进入X射线照射区域前就已本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大粒度煤的自动分选检测装置，其特征在于，包括：输煤皮带，用于输送被测物料；所述被测物料为粒度超过粒度限值的大粒度煤或矸石；X射线发生装置，位于所述输煤皮带的上方，用于向所述输煤皮带呈扇形垂直发射入射X射线，并在所述输煤皮带上呈现X射线照射区域；第一X射线探测阵列装置，位于所述输煤皮带下方的空隙，用于接收所述入射X射线透射所述被测物料后的透射X射线；且使所述X射线照射区域均位于所述第一X射线探测阵列装置的视野范围内；第二X射线探测阵列装置，位于所述输煤皮带的上方，且保证不阻挡所述入射X射线的入射路径，用于接收所述入射X射线经所述被测物料表面反射后的反射X射线；数据采集分析装置，通过电缆与所述第一X射线探测阵列装置的输出端连接，用于采集所述透射X射线的强度；通过电缆与所述第二X射线探测阵列装置的输出端连接，用于采集所述反射X射线的能谱，根据所述透射X射线的强度和所述反射X射线的能谱实现所述被测物料的分选。2.根据权利要求1所述的大粒度煤和矸石的自动分选检测装置，其特征在于，所述第一X射线探测阵列装置为X射线成像探测器。3.根据权利要求1所述的大粒度煤和矸石的自动分选检测装置，其特征在于，所述第二X射线探测阵列装置包括至少一个X射线探测装置，使每个所述被测物料被至少一个所述X射线探测装置探测到。4.根据权利要求3所述的大粒度煤和矸石的自动分选检测装置，其特征在于，所述X射线探测装置包括：X射线探测器，用于探测所述反射X射线，将所述反射X射线的每一个光子均转变为电脉冲信号；多道脉冲幅度分析器，通过导线与所述X射线探测器的输出端电连接，用于将所述X射线探测器输出的电脉冲信号转变为X射线的能谱；所述多道脉冲幅度分析器作为所述第二X射线探测阵列装置的输出端。5.根据权利要求1所述的大粒度煤和矸石的自动分选检测装置，其特征在于，所述X射线探测装置还包括：准直器，将所述准直器设置在所述X射线探测器的前端，用于阻止所述第二X射线探测阵列装置的检测范围外的所述反射X射线，而仅使所述第二X射线探测阵列装置的检测范围内的所述反射X射线进入所述第二X射线探测阵列装置。6.根据权利要求1所述的大粒度煤和矸石...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宾，刘利峰，崔树坤，王培键，李言，
申请(专利权)人：唐山默盾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：