一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统，涉及煤矸分选领域。本实用新型专利技术包括整列喂料装置、第一皮带输送装置、降温除尘装置、升温分级装置、第二皮带输送装置、红外识别装置、智能分拣中枢、煤矸分离装置。采出原煤经整列后由皮带输送先后经历降温除尘、升温分级之后进行红外识别，在智能分拣中枢和煤矸分离装置作用下进行煤矸分选，且上述各装置均可进行拆卸重组，受环境影响小、安装拆卸简单、识别精度高、井下适应性强，优化了选煤工艺，减小了硐室占用面积，同时分选矸石可直接井下回填，提高了煤矸分选效率并有效节约了生产成本，减少了工艺浪费。减少了工艺浪费。减少了工艺浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统


[0001]本技术属于煤矸分选
，特别是涉及一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统。

技术介绍

[0002]原煤中矸石的存在，影响了开采煤炭的品质，增加了煤炭的运输成本；传统的煤矸分选方法主要分为湿选和干选两种方式，通过将原煤运输至地面洗选厂进行相关筛分工作，筛选出其中的碎煤和矸石杂质，部分充填矿井还需将筛选出的矸石二次破碎后进行回填；该作业方法工序复杂，步骤繁琐，极大的影响了煤矿的实际产能。
[0003]随着绿色开采技术的发展，部分矿区开始将煤矸分选地点转移至井下，重介质选煤法、动筛跳汰法等已经在井下取得初步应用，但是其工艺过程复杂、设备占地面积大、需要另建硐室；除此之外，近年来新兴的煤矸识别方法如：雷达探测、电磁波探测、图像识别等得到一定应用，但煤矿井下实际开采环境复杂，工作环境恶劣，上述煤矸识别方式均易受到外界环境干扰，装置适应性差，实际工作中识别精度不高，极易发生误判、漏判等情况，分选矸石不彻底，遗漏矸石较多。
[0004]因此，为改善甚至解决上述问题需要研制一种可靠、高效、高精度的井下源头煤矸石分级智能分选系统。

技术实现思路

[0005]为了弥补现有技术的不足，提高井下煤矸分选的精度，本技术的目的在于克服现有煤矸分选系统的不足，提供一种工艺流程简单、适用性强、分选效率高、能够精确识别煤矸石的一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统。
[0006]为了实现上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]本技术为一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统，所述系统主要包括整列喂料装置、第一皮带输送装置、降温除尘装置、升温分级装置、第二皮带输送装置、红外采集装置、智能分拣中枢、煤矸分离装置。
[0008]所述整列喂料装置连接第一皮带输送装置，用于将工作面采出原煤，尽可能的平铺展开；
[0009]所述第一皮带输送装置连接升温分级装置，且上设有降温除尘装置，用于将整列后原煤依次过渡至降温除尘、升温分级装置内；
[0010]所述降温除尘装置为两侧开口的箱体结构，箱体顶部预设有两个喷洒装置，每个喷洒装置下端连接四个喷头，且喷洒装置下端可带动喷头自动旋转，以使喷洒效果均匀且覆盖范围更广，用于将工作面采出后原煤降至同一温度，避免因采煤机械碰撞摩擦引起的局部煤或矸石高温造成误判，同时减少运输扬尘；
[0011]所述升温分级装置连接第一、第二皮带输送装置，用于将降温后原煤按粒级筛分后重新加热，依据煤矸石热容差异，使开采原煤加热相同时间后温度上升幅度不同，升温分
级装置由上、中、下三部分组成，上部为两端开口箱体且箱体顶部依次安装有两个半球形卤素光照灯源，中部为自旋式可替换圆柱钢管，钢管内嵌有恒温加热灯柱，各钢管按所需粒度级别等间距排列，当原煤块度大小低于预设粒度级别时进入下部，下部内设煤粉筛分装置，该装置底部为一倾斜布置滤网，下接可伸缩弹簧，装置外壁安装震动机带动煤粉筛分装置做水平震动，筛分后煤粉进入底部煤粉仓，余下碎煤及矸石顺滤网溜入下级处理装置；
[0012]所述第二皮带输送装置与升温分级装置相连，上设有煤矸分离装置，用于将升温处理后原煤送至煤矸识别区域而后进行分选；
[0013]所述红外采集装置与智能分拣中枢相连，布置于煤矸分离装置上部，用于收集煤矸红外信号；
[0014]所述智能分拣中枢包括红外信号处理单元、煤矸识别单元、分拣控制单元；
[0015]所述红外信号处理单元连接红外摄像头，用于将红外样本数据进行滤波、去噪和坐标定位；所述煤矸识别单元连接红外信号处理单元，用于将处理后样本数据进行预测识别并传输至分拣控制单元；所述分拣控制单元连接煤矸分离装置，用于依据识别结果进行煤矸分离；
[0016]所述煤矸分离装置包括机械手臂和矸石滑槽，筛分后矸石由机械手臂抓取进入矸石滑槽，后输送至工作面采空区进行破碎充填。
[0017]进一步地，根据本技术所述煤矸分选系统，所述升温分级装置上部卤素光照灯源及中部恒温加热灯柱所施加热源温度控制在35℃，温度波动正负0.5℃，自旋式可替换钢管间距根据所需粒度级别可进行微调，针对原煤若无需粒度分级，则可将自旋式可替换钢管间距设为0cm。
[0018]进一步地，根据本技术所述煤矸分选系统，所述智能分拣中枢位于防爆金属壳内，安装于第二输送装置机械手臂上方，所述红外摄像头左右对称布置于防爆金属壳内，视角范围呈交叉布置聚焦第二输送装置原煤入口，所述金属防爆外壳红外摄像头正对煤矸对象处布置两面透视窗。
[0019]进一步地，根据本技术所述煤矸分选系统，所述煤矸识别单元为自行研制红外识别软件，针对升温后煤矸石温度差异进行识别。
[0020]进一步地，根据本技术所述煤矸分选系统，所述机械手臂由智能分拣中枢内分拣控制单元控制，若为精煤则不启动机械手臂使其平稳过渡至下一皮带输送进入煤仓提升出井，若为矸石则由机械手臂抓取至矸石滑槽进入二次输送装置，处理后回填采空区。
[0021]本技术具有以下有益效果：
[0022]1、本技术原煤进行红外识别之前，历经降温、升温二次作用过程，降温过程将整列装置所输入原煤降至同一温度，减少因采煤机械碰撞摩擦引起的局部煤或矸石高温导致初始温度误差；升温分级装置采用上部卤素光照灯源、中部恒温加热灯柱双向热源，且原煤在自旋式钢管运动下翻滚前进，使原煤块体均匀受热，避免因原煤形状不规则或红外识别视角差异产生的二次误差；红外识别过程中，采用双摄像交叉识别，分拣控制单元作用前二次甄别进一步减少装置误差；该技术在井下工作过程中受环境影响较小，极大限度的减小了工作面开采过程中粉尘、光源、噪音等限制因素对煤岩识别结果的影响，从而达到高精度识别的目的。
[0023]2、本技术升温分级装置中部自旋式受热钢管间距可按照筛选粒度需要进行
调节，筛选粒度之上原煤进入第二运输装置，筛选粒度之下原煤进入煤粉筛分装置进行二次筛选，煤粉进入底部煤粉仓，碎煤及小块矸石顺滤网溜入下级处理装置，进行采空区回填或二次分选。
[0024]3、本技术所述整列喂料装置、降温除尘装置、升温分级装置、红外识别装置、智能分拣中枢、煤矸分离装置均可进行拆卸重组，拆装方便，适用性强，可在井下实现煤矸分选的整个作业流程。相比于跳汰机、重介旋流器等，优化了选煤工艺，减小了硐室占用面积，同时分选矸石可直接井下回填，提高了煤矸分选效率并有效节约了生产成本，减少了工艺浪费。
附图说明
[0025]图1为本技术提供的井下煤矸石分级高精度智能分选系统结构示意图；
[0026]图2为本技术提供的所有两侧开口箱体框架安装结构示意图；
[0027]图3为本技术提供的升温分级装置中部结构示意图；
[0028]图4为本技术提供的井下煤矸石分级高精度智能分选系统工作流程图；
[0029]图中：1—整列喂料装置；2—第一皮带输送装置；3—降温除尘装置；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统，其特征在于：所述系统主要包括整列喂料装置、第一皮带输送装置、降温除尘装置、升温分级装置、第二皮带输送装置、红外识别装置、智能分拣中枢、煤矸分离装置；所述降温除尘装置为两侧开口的箱体结构，箱体顶部预设有两个喷洒装置，每个喷洒装置下端连接四个喷头，且喷洒装置下端可带动喷头自动旋转；所述升温分级装置由上、中、下三部分组成，上部为两端开口箱体且箱体顶部依次安装有两个半球形卤素光照灯源，中部为自旋式可替换圆柱钢管，钢管内嵌有恒温加热灯柱，下部内设煤粉筛分装置；所述第二皮带输送装置与升温分级装置相连，上设有煤矸分离装置，用于将升温处理后原煤送至煤矸识别区域而后进行分选；所述红外识别装置与智能分拣中枢相连，布置于煤矸分离装置上部，用于识别煤矸红外图像；所述智能分拣中枢包括红外信号处理单元、煤矸识别单元、分拣控制单元；所述煤矸分离装置包括机械手臂和矸石滑槽，筛分后矸石由机械手臂抓取进入矸石滑槽，后输送...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪宝，秦逢缘，程辉，秦兆博，蒯振敏，李勖，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：