[发明专利]一种宽粒级煤矸分选系统及方法

说明书

本发明公开了一种宽粒级煤矸分选系统及方法，涉及煤矸分选技术领域。本发明包括振动布料器、水平输送装置、图像采集装置、煤矸剔除装置以及收料装置；煤矸剔除装置包括第一剔除组件和第二剔除组件；第一剔除组件用于剔除Xmm粒级以下的矸石；第二剔除组件用于剔除Xmm粒级以上的矸石。本发明通过第一剔除组件与第二剔除组件对不同范围粒级的矸石进行剔除，能够实现了超宽粒级高效分选，消耗极少气量实现大块矸石的分选，不仅提高了原煤产品的块煤率，而且还节约能耗，大大提高了分选系统的运行效率，具有较高的市场应用价值。

技术领域

本发明属于煤矸分选技术领域，特别是涉及一种宽粒级煤矸分选系统及方法。

背景技术

随着X射线检测技术的发展，应用领域发展迅速，具体涉及医疗影像、工业检测、行李安全检查等领域。针对混合物料的X射线在线检测和分选技术，通过对拍摄物料的X射线透射图像的采集、特征量提取、图像算法处理和剔除结构设计，已经成熟应用，例如粮食中分选出石子玻璃等恶性杂质，原煤混合中分选出无用的矸石，矿石抛废提升开采品位等。

现有的通过光电检测技术实现的物料分选应用过程，需要控制入料颗粒的尺寸差异较小或者在一定范围内；通过输送皮带或者滑槽的方式实现物料铺开，达到稳定运动后进行光电信号检测，光电成像技术可以是可见光图像检测，也可以是红外以及X射线等图像信号；检测信号经过算法识别和处理，形成物料分选的专用指令，控制剔除结构进行后续的分选指令；物料在输送结构末端随重力抛出，在下落过程中，高频电磁阀根据分选指令，控制高压气体，对需要剔除的物料进行喷吹，实现抛物轨迹的改变；物料落入不同的物料收集料斗等结构，实现物料的分选。

在实现上述光电检测技术的过程中，有若干前提条件需要注意以下几点：1)为了实现一定的工业应用分选效率，物料输送速度较高；2)小颗粒物料需要更大的电磁阀开关频率；3)大颗粒物料需要更大的电磁阀气体流量。然而高频电磁阀的开关频率，随着控制气量的增加而下降；物料尺寸越大，物料需要改变更大的轨迹，才能进入各自的溜槽实现分离；压缩气体喷吹物体实现分离的方式，随着物料尺寸和重量的增加，分选效率明显下降。

目前，原煤开采的特点是：单产线处理量大，粒度范围跨度大，块煤易破碎，大块矸石重量超过几百千克，同时由于煤炭低成本加工的要求，实际生产过程中无法进行精细的粒级筛分。现有的生产工艺一般是：通过人工挑出大块矸石，剩余的物料通过破碎到较小的粒级，例如100mm以下，进入洗选系统进行排矸提质。上述生产工艺存在的问题是：1)人工劳动强度大；2)矸石破碎增加原煤灰分，降低煤质；3)大量破碎增加煤泥占比，增加处理难度；

目前采用光电识别技术的煤矸分选，已经成熟应用于原煤预排矸的环节中，用于代替人工分选大块矸石，降低人员劳动强度，提高矸石排出效率。但现有的煤矸分选技术仍存在以下问题：1)超过300mm粒级物体由于太重，无法实现有效分选，需要进行前道破碎处理，减小了块煤率；2)大颗粒大重量的物料需要耗费大量压缩空气，电磁阀驱动的方式，分选性价比下降；3)为了增加高压气体的流量，增加分选动力，选择更大尺寸电磁阀，又无法兼容小尺寸物料的高频分选需求。

发明内容

本发明在于提供一种宽粒级煤矸分选系统及方法，其目的是为了解决上述背景技术中所提出的现有的煤矸分选技术对于尺寸不一的矸石的剔除仍存在分选效率低等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种宽粒级煤矸分选系统，包括振动布料器、水平输送装置、图像采集装置、煤矸剔除装置以及收料装置；所述煤矸剔除装置包括第一剔除组件和第二剔除组件；所述第一剔除组件用于剔除Xmm粒级以下的矸石；所述第二剔除组件用于剔除Xmm粒级以上的矸石；其中，X取250-350之间的整数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述振动布料器包括水平设置的筛面；所述筛面的上表面沿水平输送装置的输料方向并排设置有多个第一防压件与多个第二防压件；所述第一防压件与第二防压件交替设置。