[发明专利]矿井输送带上煤含水分的微波检测方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤含水分的检测方法和设备。

背景技术

随着煤矿开采强度和机械化水平的提高，煤矿在提高煤产量的同时，产尘量和矿井作业场所的漂浮的煤尘也大大提高。煤尘给作业人员和安全生产造成了极大的危害：一方面煤尘严重危害现场工人的身体健康，另一方面煤尘含量过高潜伏着瓦斯爆炸的危险。实践证明：煤中水分含量越高，其颗粒漂浮量就越低；煤中水分含量越低，其颗粒漂浮量就越高。所以煤层注水、煤粉喷雾是增加煤中水分、降低漂浮量的重要手段。而如何准确快速地检测出输送带上(特别转载点处)煤中水分含量，对于控制煤颗粒的漂浮显得非常重要。因为输送带上煤处于动态中，如果其过于干燥，会引起大面积煤颗粒的漂浮，也即颗粒浓度过高，会引起瓦斯爆炸等一系列问题。

井下转载点落差较大，极易引起煤颗粒飞扬，如果盲目地喷水降尘，势必造成极大的水资源浪费；煤含水量过多，不符合相关标准，并给输送带承重造成压力(国家正常煤含水量标准为2％-4％)。如果在转载点处对输送带的煤进行含水量在线检测，当含水量小于2％时，知需喷雾，当含水量大于等于2％时知不需喷雾，从而实现对(转载点处)输送带上煤含水分的在线检测，当需要控制时，可进行智能控制。

目前检测煤含水分的方法主要有：烘干法和红外反射法。烘干法是测量煤含水率的直接方法，是传统的、也是最基本的测量方法，此方法测试精度高，但由于测量周期太长，所以不适于用于井下转载点处输送带上煤含水分的检测。红外反射法是依据光量的变化，既可检测表面可见缺陷及被测物的几何形状，又可测定被测物的含水率等，适合于生产过程中的产品检测，且易于实现自动化，但由于光头对卫生条件的要求较高，所以也不适于用于井下转载点处输送带上煤含水分的检测。上述方法均不适合井下转载点处输送带上煤含水分的检测。

发明内容

本发明的任务之一在于提供一种矿井输送带上煤含水分的微波检测方法。

本发明的任务之二在于提供一种实现上述检测方法的设备。

本发明为实现任务一采用技术方案是：矿井输送带上煤含水分的微波检测方法，包括以下步骤：1)微波频率的确定：通过不同频率下煤在干燥情况下和加水后对微波信号的衰减量测试，确定水对微波信号的最大吸收频率，从而确定所要选择的微波频率；2)确定煤含水率与微波信号衰减量的关系：在多种试样下先测量出透过输送带后的微波衰减量，后采用烘干法准确测量出输送带上煤含水率，据此画出微波衰减量-测量电压与输送带上煤含水率的关系曲线，根据关系曲线推出公式：Y＝aX+b，Y为经放大后检测的微波信号的衰减量，a、b为常数，X为煤含水率；3)进行误差修正：通过对煤不同高度、不同颗粒等试样对煤含水量的影响，计算平均误差；4)拟合微波衰减量和煤含水量的关系曲线，修正公式的a，b值。此时煤含水率X＝(Y-b)/a即可以通过微波衰减量得出。

本发明为实现任务二采用的技术方案是：实现上述微波检测方法的设备，包括微波信号源、测量电路和检波电路；测量电路包括发射喇叭天线和接收喇叭天线，检波电路包括隔离器、低噪声放大器、微波检波器、直流放大电路和信号采集处理电路；微波信号源通过定向耦合器与测量电路的发射喇叭天线电路连接，接收喇叭天线与隔离器电路连接，隔离器与低噪声放大器电路连接，低噪声放大器与微波检波器电路连接，微波检波器与直流放大电路连接，直流放大电路与信号采集处理电路连接。

本发明的有益效果是：能够快速的检测出输送带上的煤含水率，且不易受外界环境的影响，适合输送带上煤含水分的检测。

附图说明

图1为本发明的确定微波频率的测试框图；

图2为本发明所述设备的连接框图。

具体实施方式