本发明专利技术公开了一种基于煤矿井下胶带连续运输的煤矸智能分选装置，该装置包括动力装置、传送装置、提升装置、识别分离装置；动力装置包括连接皮带、皮带轮和托辊，托辊进行动力传输，带动皮带轮和连接皮带转动；传送装置包括传送带、矸石投放箱、矸石传送带，负责煤料和矸石的运输；提升装置包括导轨、蟹爪分离装置、提升皮带，负责块状煤料的分离运输；识别分离装置包括料箱、滑槽、摄像装置、称重装置、控制器、信息处理装置，通过料箱将煤料划分，滑槽进行排队，在称重装置进行识别，而后控制挡板开合掉落矸石。该装置通过连续化过程对工作面采出的煤料进行分离，可安装在顺槽或大巷中实现煤和矸石的分离，区别于以往将装置限制于单个硐室之中。硐室之中。硐室之中。
【技术实现步骤摘要】
一种基于煤矿井下胶带连续运输的煤矸智能分选装置
[0001]本专利技术涉及一种基于煤矿井下胶带连续运输的煤矸智能分选装置，属于煤矿开采
技术介绍
[0002]我国作为一个煤炭大国，长久以来，煤矿生产过程中煤矸分离一直都是一个很重要的环节，这个过程一般都是在煤料输送到地面之上进行的；分离产生的堆积矸石山，分离废水等都会对环境造成相当大的威胁，造成严重的污染；因此尽可能做到矸石不出井，将矸石在井下分离并利用起来，是未来煤矿企业要重点关注的问题，现今大多数的井下煤矸处理装置多为单一硐室中集中处理，不仅需要开辟新的硐室，因其是间断运输，所以还会影响生产，并且设备固定，移动时还需开辟新的硐室；因此急需一种在连续运输中，不影响井下生产、便于拆卸组装的煤矸分离装置。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在提供一种基于煤矿井下胶带连续运输的煤矸智能分选装置，连续性强、不影响皮带正常运输、不耽误生产。
[0004]本专利技术提供了一种基于煤矿井下胶带连续运输的煤矸智能分选装置，该装置包括动力装置、传送装置、提升装置、识别分离装置；动力装置包括连接皮带、皮带轮和托辊，托辊进行动力传输，带动皮带轮和连接皮带转动；传送装置包括传送带、矸石投放箱、矸石传送带，负责煤料和矸石的运输；提升装置包括导轨、蟹爪分离装置、提升皮带，负责块状煤料的分离运输；识别分离装置包括料箱、滑槽、摄像装置、称重装置、控制器、信息处理装置，通过料箱将煤料划分，滑槽进行排队，在称重装置进行识别，而后控制挡板开合掉落矸石。
[0005]所述的动力装置由托辊、小皮带轮、中皮带轮、大皮带轮、连接皮带组成；所述传送装置为由传送带、矸石投放箱、矸石传送带组成；所述的提升装置包括导轨、蟹爪分离装置、提升皮带；所述的识别分离装置包括料箱、滑槽、称重装置、摄像装置、挡板、控制器、信息处理装置；所述的导轨位于矿用井下巷道皮带上方，埋于煤料中，且末端与煤料上表面大致齐平，前端两侧存在挡板；蟹爪分离装置位于导轨尾端上方20mm处，尾端与提升皮带相连，蟹爪分离装置与提升皮带均为倾斜放置，倾斜角度保证煤料在提升皮带上不会滑落；所述的料箱位于提升皮带末端下方，料箱底部中间呈圆锥形鼓起，侧边底部沿圆周方向均匀分布八个出料口，出料口与滑槽相连，滑槽倾斜放置在圆盘上，倾斜角度为10
°
~15
°
，煤料利用倾斜时自身的切向力和旋转时产生的离心力在滑槽上滑动；在每个滑槽末端放置一个称重装置和摄像装置；滑槽尾端有可开合挡板；所述的称重装置位于滑槽末端，且称重装置中间与滑槽内部边缘固定，前后两侧与固定处形成翘板形状，翘起时前后倾斜角度大于50
°
，大于块状煤料的内摩擦角，下部有挡板以防翘起时煤料滑落；
所述的信息处理装置位于圆盘上方中间，控制器位于圆盘边界，与滑槽末端底部相连，信息处理装置与控制器通过电缆相连；信息处理装置即微型嵌入式无风扇工业计算机；控制器通过改变电机的状态来控制挡板的开合；所述的识别分离装置中，信息处理装置根据称重装置传输的重量数据和摄像装置的图片数据，分析出煤料的体积以及密度，联合图片数据分析出煤料表面灰度特征，两者的结果进行加权作为判断煤和矸石的依据；所述的信息处理装置可以在识别的过程进行学习，将前期人工干预的分选结果当作训练模型，使识别的准确率逐步提高。
[0006]所述的矸石投放箱固定于支架的支柱上，支柱为四棱柱，数根支柱共同组成支架进行支撑；矸石传送带位于矸石投放箱下部出口；所述的识别分离装置由中间钢柱支撑，悬吊在支架上，整个识别分离装置在旋转中完成工作，识别后的煤料在挡板打开后呈抛物线运行，矸石投放箱和传送带一侧有阻挡煤料运行的挡板。
[0007]所述的导轨由数根弯曲的柱状杆组成，相邻两根杆之间间距为50mm，使经过破碎机破碎的煤料中大于50mm的块状煤料运动到煤料表面，两侧挡板避免块状煤料向表面运动过程中掉出皮带，柱状杆前端尖细，防止煤料阻塞。
[0008]所述信息处理装置为微型嵌入式无风扇工业计算机，控制器通过改变电机的状态来控制挡板的开合。
[0009]所述的称重装置前端下部有弹簧，根据弹簧的压缩量进行称重，煤料在前端下沉时完成称重；将数据传输至控制器，和摄像装置的图像信息一起传输至信息处理装置，信息处理装置进行处理后发出指令到控制器，控制挡板在不同位置进行开合，完成识别分离；所述的动力装置通过调整各部分皮带轮的大小调整提升皮带、识别分离装置的运行速度，皮带停止运行，整个装置停止运行；根据V=π
×
D
×
n，其中V—线速度，D—皮带轮直径，n—转速；皮带轮直径D与转速n成反比，通过调整D的大小调整n的大小。
[0010]本专利技术提供了采用上述装置进行煤矸智能分选的方法，包括如下步骤：a.破碎机破碎后的煤料通过传送带传送，通过导轨块状煤料被提升至表面；b.蟹爪分离装置通过蟹爪旋转将块状煤料送至提升皮带上，在提升皮带末端掉入料箱；c.进入料箱的块状煤料在下端进入滑槽，在滑槽中单列滑行，在末端进入称重装置，当有煤料进入称重装置后，称重装置后端抬起，阻挡下一块煤料的进入，同时摄像装置开始拍照；d.称重装置和摄像装置将采集到的数据通过电缆传输到信息处理装置，信息处理装置通过称重装置传输的重量数据和摄像装置的图片数据，分析出煤料的体积以及密度，联合图片数据分析出煤料表面灰度特征，密度分析结果和表面灰度特征结果进行加权，做出最后的判断，进行识别判断后，信息处理装置发出指令，控制器控制滑槽末端挡板的开合位置，若判断是矸石，在矸石投放箱上方打开，若是煤料，在传送带上方打开；e.煤料掉落后，称重装置末端落下，挡板闭合，下一块煤料进入，继续识别过程，循环往复；f.掉落的矸石从矸石投放箱掉落至矸石传送带上，运回采空区。
[0011]本专利技术的有益效果：
该装置结构简单，不阻碍连续运输，方便拆卸，均为皮带外附装置，不影响生产，对于解决井下煤矸处理问题具有重要意义。
[0012]1本专利技术设计了基于井下运输皮带的煤矸分选外设装置，在进行煤矸分选的情况下，不影响井下正常的生产和煤料的运输，提高了效率；2本专利技术中所使用的动力大部分来自于皮带运输时的动力，通过托辊传动皮带的动力，带动皮带轮和连接皮带的转动，进而带动整个装置的运行，减少了大功率动力源的存在，且整个装置的运行速度与传送带的速度呈比例关系，可通过调整皮带轮的大小调节各个装置的运行速度；3本专利技术的识别过程利用图像灰度识别和密度识别的加权结果对煤料进行判别，使得判断结果更加准确。
附图说明
[0013]图1是一种基于煤矿井下胶带连续运输的煤矸智能分选装置示意图。
[0014]图2是识别分离装置放大示意图。
[0015]图3是动力装置放大示意图。
[0016]图4为导轨的放大示意图。
[0017]图中：1、传送带；2、导轨；3、蟹爪分离装置；4、提升皮带；5、料箱；6、滑槽；7、称重装置；8、摄像装置；9、挡板；10、控制器；11、信息处理装置；12、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于煤矿井下胶带连续运输的煤矸智能分选装置，其特征在于：该装置包括动力装置、传送装置、提升装置、识别分离装置；动力装置包括连接皮带、皮带轮和托辊，托辊进行动力传输，带动皮带轮和连接皮带转动；传送装置包括传送带、矸石投放箱、矸石传送带，负责煤料和矸石的运输；提升装置包括导轨、蟹爪分离装置、提升皮带，负责块状煤料的分离运输；识别分离装置包括料箱、滑槽、摄像装置、称重装置、控制器、信息处理装置，通过料箱将煤料划分，滑槽进行排队，在称重装置进行识别，而后控制挡板开合掉落矸石。2.根据权利要求1所述的基于煤矿井下胶带连续运输的煤矸智能分选装置，其特征在于：所述的导轨位于矿用井下巷道皮带上方，埋于煤料中，且末端与煤料上表面大致齐平，前端两侧存在挡板；蟹爪分离装置位于导轨尾端上方20mm处，尾端与提升皮带相连，蟹爪分离装置与提升皮带均为倾斜放置，倾斜角度保证煤料在提升皮带上不会滑落；所述的料箱位于提升皮带末端下方，料箱底部中间呈圆锥形鼓起，侧边底部沿圆周方向均匀分布八个出料口，出料口与滑槽相连，滑槽倾斜放置在圆盘上，倾斜角度为10
°
~15
°
，煤料利用倾斜时自身的切向力和旋转时产生的离心力在滑槽上滑动；在每个滑槽末端放置一个称重装置和摄像装置；滑槽尾端有可开合挡板；所述的称重装置位于滑槽末端，且称重装置中间与滑槽内部边缘固定，前后两侧与固定处形成翘板形状，翘起时前后倾斜角度大于50
°
，大于块状煤料的内摩擦角，下部有挡板以防翘起时煤料滑落；所述的信息处理装置位于圆盘上方中间，控制器位于圆盘边界，与滑槽末端底部相连，信息处理装置与控制器通过电缆相连；所述识别分离装置中，信息处理装置根据称重装置传输的重量数据和摄像装置传输的图片数据，分析出煤料的体积以及密度，联合图片数据分析出煤料表面灰度特征，两者的结果进行加权作为判断煤和矸石的依据；所述的信息处理装置能在识别的过程进行学习，将前期人工干预的分选结果当作训练模型，使识别的准确率逐步提高。3.根据权利要求1所述的基于煤矿井下胶带连续运输的煤矸智能分选装置，其特征在于：所述的矸石投放箱固定于支架的支柱上，支柱为四棱柱，数根支柱共同组成支架进行支撑；矸石传送带位于矸石投放箱下部出口；所述的识别分离装置由中间钢柱支撑，悬吊在支架上，整个识别分离装置在旋转中完成工作，识别后的煤料在挡板打开后呈抛物线运行，矸石...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵国贞，程伟，梁卫国，张佳启，周忠斌，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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