[发明专利]一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统及方法

权利要求书

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，后输送至工作面采空区进行破碎充填。

2.根据权利要求1所述的一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统，其特征在于：所述升温分级装置上部卤素光照灯源及中部恒温加热灯柱提供双向热源，所施加热源温度控制在35℃，温度波动正负0.5℃。

3.根据权利要求1所述的一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统，其特征在于：所述升温分级装置中部自旋式可替换钢管通过两帮护帮板连接，护帮板下侧预留自旋式钢管接口，排列间距可根据现场所需粒度级别进行微调。

4.根据权利要求1所述的一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统，其特征在于：所述红外摄像头对称布置于防爆金属壳内前部左右独立区域内，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。

5.根据权利要求1所述的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。

6.根据权利要求1所述一种井下煤矸石分级高精度智能分选系统的分选方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.原煤整列：装置启动，整列喂料装置将工作面采出原煤经整列平铺后输送至第一皮带输送装置，防止物料堆叠。

S2.样本降温：整列后原煤输送至降温装置，喷洒装置洒水降温除尘，使原煤温度处于同一水平，避免因采煤机械摩擦碰撞而导致的煤或矸石局部高温。

S3.升温分级：降温后原煤进入升温分级装置，设置筛选粒度之上原煤加温后送入第二输送装置，筛选粒度之下碎煤或矸石进入下部煤粉筛分装置，筛分煤粉由底部煤粉仓收集，余下碎煤或矸石进入下级处理，若碎煤粒度太小无收集必要则随矸石一起运回工作面直接充填采空区，若设置粒度较大，则将碎煤和矸石利用湿法分选后收集碎煤，余下矸石充填。

S4.识别预测：红外摄像头对设别区域内煤矸样本进行拍摄，样本数据输送至红外信号处理单元进行滤波、降噪和坐标定位，并将输出结果转入煤矸识别单元进行处理及煤矸识别，得出预测结果，由原划分坐标及皮带输送速度预判到达煤矸分拣装置下部时间。

S5.煤矸分选：预测结果输入分拣控制模块，控制机械手臂根据预判结果进行煤矸分选，抓取后矸石进入矸石滑槽，后续处理后充填采空区，余下精煤随皮带输送进入煤仓提升出井。