CN105562366A - 一种智能干选主再选的工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种智能干选主再选的工艺及设备，采用一次选煤二次扫选矸石或一次选矸二次精选煤两种不同的主再选分选方式。所述智能干选主再选的设备是采用射线对矿物进行智能识别分选的干法分选设备，根据精煤和矸石对射线吸收量的不同来识别精煤和矸石，采用空气喷嘴作为执行机构。本发明可应用在中煤含量较大的选煤厂和单次分选产品难以满足质量要求的选煤厂，以解决现有常规智能干选技术单次分选对中煤含量较大的煤矿适应性不强和产品质量不高的问题，能够扩大智能干选技术的应用规模，提高智能干选分选效果。

Description

一种智能干选主再选的工艺及设备

技术领域

本发明属于干法选煤技术领域，具体涉及一种智能干选主再选的工艺及设备。

背景技术

随着干法选煤越来越受到重视，智能干选技术随之兴起，它是一种基于射线、光谱分析或图像识别煤矸石的智能自动分选技术。智能干选技术具有不用水、工艺简单、投资少、生产成本低的优点。从2005年开始，该项技术逐渐在煤炭行业进行了实际应用，如神火梁北煤矿、北京木城涧煤矿等。现有的基于射线识别的煤矸石自动分选机如中国专利CN101637765B所公开的煤矸石自动分选机，它包括原料进料斗、煤接料斗、矸石接料斗、设置在所述原料进料斗与煤、矸石接料斗之间的输送带传输机、识别分选控制机构和执行机构，所述识别分选控制机构包括设置在输送带下方的伽玛射线源、位于输送带上方对应于所述伽玛射线源位置处的射线传感器、与射线传感器电连接的测控仪表和设置在位于输送带上方的与测控仪表电连接的超声波发射接收器；所述执行机构为设置在煤、矸石接料斗上方的高频电磁阀；所述高频电磁阀的阀口朝着煤、矸石抛落轨迹设置。

现有煤矸石自动分选机，均是识别原煤中的矸石，通过空气喷嘴喷吹矸石，使矸石偏离原有轨迹，实现煤与矸石的分离，最终将矸石排出。该类分选方式对于中煤量非常少的易选煤分选效果比较理想，但是采用该种常规的单次分选的方式也存在以下不足。

（1）在中煤含量较大的时候，难以寻找一个理想的分选阀值，分选精度难以保证。分选阀值设高则精煤中夹带矸石的量明显上升，分选阀值设低则矸石中夹带煤的量明显上升。

（2）由于识别的原因。由于煤与矸石识别因素影响较多，每一块的煤和矸石的性质又不一一相同，因此存在误识别的情况，将煤识别成矸石，将矸石识别成煤，进而导致矸石中夹带煤，煤中夹带矸石。

（3）由于喷吹精度的原因。理论上，在识别装置分辨出煤与矸石之后，通过空气喷嘴逐块喷吹，会获得100%的分选精度。然而实际上，由于煤与矸石的形状各异、大小不一，喷吹执行难以保证100%与设计的理想状态吻合，因此存在误执行的情况，导致矸石中夹带煤，煤中夹带矸石。

（4）当入料不够均匀时，物料量突然瞬时增大，此时的喷吹精度会进一步下降，导致矸石中夹带煤，煤中夹带矸石。

鉴于以上原因，有必要提供一种智能干选主再选的工艺及设备，将单次分选变为两次分选，通过两次分选提高智能干选的分选精度和对不同煤质的适应性，从而进一步扩大智能干选技术在选煤厂的应用范围，提高其应用效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能干选主再选的工艺及设备，应用于分选中煤含量较大的原煤和单次分选产品难以满足质量要求的原煤，以弥补现有常规智能干法工艺的不足。

一种智能干选主再选的工艺及设备，原煤来料经原煤分级筛筛分后，块原煤进入智能干选主再选的设备进行分选，分选方式有以下两种。

（1）一次选煤二次扫选矸石。第一次分选出纯净的高品质煤，第一次分选出的矸石进入第二次分选，第二次分选出纯净的矸石和低品质煤，最终纯净的矸石作为废弃物处理，高品质的煤与低品质的煤可以混合作为一种产品，也可以单独作为两种产品。

（2）一次选矸二次精选煤。第一次分选出纯净的矸石，第一次分选出的煤进入第二次分选，第二次分选出纯净的高品质煤和低品质煤，最终纯净的矸石作为废弃物处理，高品质煤与低品质煤单独作为两种产品。

经过主再选两次分选后，可以明显提高分选精度，能够有效地分选中煤含量较大的原煤和单次分选产品难以满足质量要求的原煤。可以简单地获得高品质煤、低品质煤和矸石三种产物。

所述的智能干选主再选的设备，其特征是采用两道智能识别方法，针对不同的煤质特征建立与之相适应的分析模型，通过大数据分析，对煤与矸石进行数字化识别，最终通过两道智能执行系统将煤与矸石分离。智能干选主再选的设备包括给料系统、布料装置、第一道识别装置、第一道执行机构、第二道识别装置、第二道执行机构六大主要系统，以及供风系统、除尘系统、电控系统三个辅助系统。所述给料系统位于布料系统的入料端，原料由给料系统均匀给入布料装置上；所述的第一道识别装置是位于布料装置上方的X射线源和位于布料装置下方的X射线探测器；所述第一道执行机构为出口朝着煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴，所述的第一道识别装置除通过煤和矸石的物理性质来识别煤和矸石外，还将煤和矸石在布料装置上的位置信息输出给第一道执行机构，执行机构的空气喷嘴呈阵列式布置，根据被执行对象的位置智能开启相应位置的空气喷嘴；所述的第二道识别装置是位于煤、矸石运动轨迹上方的X射线源和位于煤、矸石运动轨迹下方的X射线探测器；所述第二道执行机构为出口朝着煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴，所述的第二道识别装置除通过煤和矸石的物理性质来识别煤和矸石外，还将煤和矸石在布料装置上的位置信息输出给第二道执行机构，执行机构的空气喷嘴呈阵列式布置，根据被执行对象的位置智能开启相应位置的空气喷嘴。

为了提高分选精度，入料原煤经过第一道识别装置和第一道执行机构分选出纯净的高品质煤或者纯净的矸石后，剩余物料及第一次分选没能精确分选出的净的高品质煤或者纯净的矸石一同进入第二道识别装置和第二道执行机构分选，能够弥补第一道识别装置的误识别和第一道执行机构的误操作。

为提高识别精度，所述的第一道识别装置和第二道识别装置除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还还将精煤和矸石在布料装置上的位置信息分别输出给后续第一道执行机构和第二道执行机构。空气喷嘴呈阵列式布置，第一道执行机构和第二道执行机构分别根据被执行对象的位置智能开启相对应的高频电磁阀。

所述的智能干选主再选的设备的空气喷嘴由高频电磁阀控制其开启和关闭，储气罐通过风管高频电磁阀连接，高频电磁阀通过风管与空气喷嘴连接。

本发明设有供风系统，储气罐储存压缩空气，压滤空气来自于单独设置的空压机或现有空压机房，压缩空气进入电磁阀前进行干燥与过滤处理。

本发明设有除尘系统，将因空气喷吹产生的灰尘除去，保持环境干净。

本发明带来以下有益效果。

1.提高智能干选技术适应性，通过主再两次分选可以分选出纯净的高品质煤、纯净的矸石和低品质煤，适用于分选中煤含量较大的原煤和单次分选产品难以满足质量要求的原煤。

2．提高分选精度，通过主再两次分选可以明显提高分选精度，假设每道识别装置的识别精度为90%，每道执行机构的执行精度为90%，则单次分选的精度为90%×90%=81%，经过二次分选后精度提高为81%+（100%-81%）×90%×90%=96.39%，主再选比单次分选精度提高15.39%。

3.节省项目投资，一套设备即可实现两次分选，比两套单次分选的设备投资大大节省。

4.简化生产系统，一套设备即可实现两次分选，相比比两套单次分选的设备，设备数量明显减少。

本发明具备的以上有益效果将能够能够扩大智能干选技术的应用规模，提高智能干选分选效果。

附图说明

图1与图2是本发明的一种智能干选主再选的工艺的示意图。

图3是本发明的一种智能干选主再选的设备的示意图。

图3中：1-原煤给料装置；2-入料溜槽；3-限下溜槽；4-带式布料器；5-第一道X射线源；6-第一道X射线线阵探测器；7-第一道由高频电磁阀控制的空气喷嘴；8-第二道X射线源；9-第二道X射线线阵探测器；10-第二道由高频电磁阀控制的空气喷嘴；11-一号溜槽；12-二号溜槽；13-三号溜槽；14-储气罐；15-除尘装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述。

如图1、图2、图3所示，一种智能干选主再选的工艺及设备，采用一次选煤二次扫选矸石或一次选矸二次精选煤两种不同的主再选分选方式。

采用一次选煤二次扫选矸石时。原煤经过原煤给料装置1给入入料溜槽2，在原煤给料装置1上筛除小于分选粒度下限的细粒物料，细粒物料进入限下溜槽3排出分选系统。原煤通过入料溜槽2进入带式布料器4，在带式布料器4上垂直安装有第一道X射线源5与第一道X射线线阵探测器6。原煤由带式布料器4将运送至带式布料器机头抛落，在经过第一道X射线源5与第一道X射线线阵探测器6之间时完成煤和矸石的第一次识别。第一道X射线线阵探测器6将检测到的煤和矸石的物质类别信息和在布料装置上的位置信息输出给后续第一道由高频电磁阀控制的空气喷嘴7。第一道由高频电磁阀控制的空气喷嘴7依靠高压空气将纯净的高品质煤喷吹入一号溜槽11。之后，未被喷吹的物料沿原始抛落轨迹继续下落，在落入第二道X射线源8与第二道X射线线阵探测器9之间时完成煤和矸石的第二次识别。第二道X射线线阵探测器9将检测到的煤和矸石的物质类别信息和在布料装置上的位置信息输出给后续第二道由高频电磁阀控制的空气喷嘴10。第二道由高频电磁阀控制的空气喷嘴10依靠高压空气将纯净的矸石喷吹入三号溜槽13，剩余未被喷吹的即为低品质煤落入二号溜槽12。第二道由高频电磁阀控制的空气喷嘴10依靠高压空气也可以根据实际情况将低品质煤喷吹入三号溜槽13，剩余未被喷吹的即为纯净的矸石落入二号溜槽12。最终实现纯净的高品质煤、纯净的矸石、低品质煤的分离。

采用一次选矸二次精选煤时。原煤经过原煤给料装置1给入入料溜槽2，在原煤给料装置1上筛除小于分选粒度下限的细粒物料，细粒物料进入限下溜槽3排出分选系统。原煤通过入料溜槽2进入带式布料器4，在带式布料器4上垂直安装有第一道X射线源5与第一道X射线线阵探测器6。原煤由带式布料器4将运送至带式布料器机头抛落，在经过第一道X射线源5与第一道X射线线阵探测器6之间时完成煤和矸石的第一次识别。第一道X射线线阵探测器6将检测到的煤和矸石的物质类别信息和在布料装置上的位置信息输出给后续第一道由高频电磁阀控制的空气喷嘴7。第一道由高频电磁阀控制的空气喷嘴7依靠高压空气将纯净的矸石喷吹入一号溜槽11。之后，未被喷吹的物料沿原始抛落轨迹继续下落，在落入第二道X射线源8与第二道X射线线阵探测器9之间时完成煤和矸石的第二次识别。第二道X射线线阵探测器9将检测到的煤和矸石的物质类别信息和在布料装置上的位置信息输出给后续第二道由高频电磁阀控制的空气喷嘴10。第二道由高频电磁阀控制的空气喷嘴10依靠高压空气将纯净的高品质煤喷吹入三号溜槽13，剩余未被喷吹的即为低品质煤落入二号溜槽12。第二道由高频电磁阀控制的空气喷嘴10依靠高压空气也可以根据实际情况将低品质煤喷吹入三号溜槽13，剩余未被喷吹的即为纯净的高品质煤落入二号溜槽12。最终实现纯净的高品质煤、纯净的矸石、低品质煤的分离。

除尘系统15将因空气喷吹产生的灰尘除去，保持环境干净。储气罐14为第一道由高频电磁阀控制的空气喷嘴7和第二道由高频电磁阀控制的空气喷嘴10提供气源。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述技术方案进行变更和修改。但是，本发明并不局限于上述的具体技术方案，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (5)

1.一种智能干选主再选的工艺，其特征是：包括一次选煤二次扫选矸石或一次选矸二次精选煤两种不同的主再选分选方式，（1）一次选煤二次扫选矸石：第一次分选出纯净的高品质煤，第一次分选出的矸石进入第二次分选，第二次分选出纯净的矸石和低品质煤，最终纯净的矸石作为废弃物处理，高品质的煤与低品质的煤可以混合作为一种产品，也可以单独作为两种产品；（2）一次选矸二次精选煤：第一次分选出纯净的矸石，第一次分选出的煤进入第二次分选，第二次分选出纯净的高品质煤和低品质煤，最终纯净的矸石作为废弃物处理，高品质煤与低品质煤单独作为两种产品。

2.根据权利要求1所述的一种智能干选主再选的工艺，其特征是：可以通过两次分选来提高分选精度，用于分选中煤含量较大的原煤和单次分选产品难以满足质量要求的原煤，也可以通过主再选简单地获得高品质煤、低品质煤和矸石三种产物。

3.一种智能干选主再选的设备，其特征是：采用两道智能识别方法针对不同的煤质特征建立与之相适应的分析模型，通过大数据分析，对煤与矸石进行数字化识别，最终通过两道智能执行系统将煤与矸石分离；所述的智能干选主再选的设备包括给料系统、布料装置、第一道识别装置、第一道执行机构、第二道识别装置、第二道执行机构六大主要系统，以及供风系统、除尘系统、电控系统三个辅助系统；所述给料系统位于布料系统的入料端，原料由给料系统均匀给入布料装置上；所述的第一道识别装置是位于布料装置上方的X射线源和位于布料装置下方的X射线探测器；所述第一道执行机构为出口朝着煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴，所述的第一道识别装置除通过煤和矸石的物理性质来识别煤和矸石外，还将煤和矸石在布料装置上的位置信息输出给第一道执行机构，执行机构的空气喷嘴呈阵列式布置，根据被执行对象的位置智能开启相应位置的空气喷嘴；所述的第二道识别装置是位于煤、矸石运动轨迹上方的X射线源和位于煤、矸石运动轨迹下方的X射线探测器；所述第二道执行机构为出口朝着煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴，所述的第二道识别装置除通过煤和矸石的物理性质来识别煤和矸石外，还将煤和矸石在布料装置上的位置信息输出给第二道执行机构，执行机构的空气喷嘴呈阵列式布置，根据被执行对象的位置智能开启相应位置的空气喷嘴。

4.根据权利要求3所述的一种智能干选主再选的设备，其特征是：为了提高分选精度，入料原煤经过第一道识别装置和第一道执行机构分选出纯净的高品质煤或者纯净的矸石后，剩余物料及第一次分选没能精确分选出的纯净的高品质煤或者纯净的矸石一同进入第二道识别装置和第二道执行机构分选，能够弥补第一道识别装置的误识别和第一道执行机构的误选。

5.根据权利要求3所述的一种智能干选主再选的设备，其特征是：所述的智能干选主再选的设备的空气喷嘴由高频电磁阀控制其开启和关闭，储气罐通过风管高频电磁阀连接，高频电磁阀通过风管与空气喷嘴连接。