CN114101112A - 一种煤与煤矸石的分选方法和分选系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种煤与煤矸石的分选方法和分选系统，其中，该方法包括：获取所选取的多个抽样物料的孔径分布，根据多个抽样物料的孔径分布，确定偏振电磁波的波长值，基于电磁波发射器向待分选物料发射偏振电磁波，基于电磁波接收器采集经待分选物料衍射后的衍射电磁波，根据衍射电磁波生成衍射图像，并根据衍射图像确定待分选物料的种类。偏振电磁波能够入射至待分选物料内部一定深度，不受待分选物料表面形态的影响。另外，根据选取的抽样物料的孔径分布确定偏振电磁波的波长值，能够提升偏振电磁波的衍射效果及准确性，本发明实施例提供的煤与煤矸石的分选方法与分选系统，具有较强的适应性，能够大范围推广使用。

Description

一种煤与煤矸石的分选方法和分选系统

技术领域

本发明实施例涉及煤炭分选技术领域，尤其涉及一种煤与煤矸石的分选方法和分选系统。

背景技术

采煤过程中大量固体废物如煤矸石需要被分选剔除，目前主要采用图像识别的方法对煤与煤矸石进行分选，具体是采用可见光或者红外光拍摄物料，根据物料的表面特征对物料种类进行识别，在实验室环境下煤和煤矸石表面洁净，具有良好分选效果，但在实际生产过程中，煤与煤矸石表面经常沾有煤灰，导致表面特征失效，分选效果明显变差。而且部分地区煤矿存在煤与煤矸石外观几乎无明显差异的现象，采用表面特征的图像识别技术无法适用。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明实施例提供了一种煤与煤矸石的分选方法和分选系统，提升煤与煤矸石分选时的分选效率与分选准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种煤与煤矸石的分选方法，包括：

获取所选取的多个抽样物料的孔径分布；多个所述抽样物料与待分选物料属于同一批次的物料；所述待抽样物料包括煤和/或煤矸石，所述待分选物料包括煤和/或煤矸石；

根据多个所述抽样物料的孔径分布，确定偏振电磁波的波长值；

基于电磁波发射器，向待分选物料发射所述偏振电磁波；

基于电磁波接收器采集经由所述待分选物料衍射后的衍射电磁波；

根据所述衍射电磁波，生成所述待分选物料的衍射图像；

根据所述衍射图像，确定所述待分选物料的种类。

第二方面，本发明实施例还提供了一种煤与煤矸石的分选系统，包括：

偏振电磁波发射器、电磁波接收器和控制器；

所述偏振电磁波发射器用于向待分选物料发射偏振电磁波；所述待分选物料包括煤和/或煤矸石；

所述电磁波接收器用于采集经由所述待分选物料衍射后的衍射电磁波；

所述控制器用于控制所述偏振电磁波发射器发射所述偏振电磁波，以及控制所述电磁波接收器采集所述衍射电磁波，并执行本发明任意实施例所述的煤与煤矸石的分选方法。

本发明实施例提供的技术方案，根据抽样物料的孔径分布，确定电磁波的波长值，并基于电磁波发射器向待分选物料发射该偏振电磁波，由电磁波接收器采集经待分选物料衍射后的衍射电磁波，根据采集的衍射电磁波生成衍射图像，并根据衍射图像确定待分选物料的种类。利用电磁波发射器发射偏振电磁波来判断待分选物料的种类，偏振电磁波能够入射至待分选物料内部一定深度，不受待分选物料表面形态的影响，能够准确判断出待分选物料的种类。另外，由于偏振电磁波的振动方向只有一个，利用偏振电磁波作为入射电磁波，也能减少其他振动方向的电磁波的干扰，提升偏振电磁波的衍射效果及准确性，从而提升本发明实施例提供的煤与煤矸石的分选方法的适应性，有利于该分选方法的大范围推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种煤与煤矸石的分选方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种煤与煤矸石的分选方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种煤与煤矸石的分选系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种煤与煤矸石的分选系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种煤与煤矸石的分选方法的流程图，该分选方法可适用于对原煤进行分选，该分选方法可由本发明任意实施例提供的煤与煤矸石的分选系统执行。如图1所示，该方法包括：

S110、获取所选取的多个抽样物料的孔径分布。

其中，多个抽样物料与待分选物料属于同一批次的物料，待抽样物料包括煤和/或煤矸石，待分选物料包括煤和/或煤矸石。

可以理解的是，当偏振电磁波的波长值接近或小于待分选物料内部的孔径时，能够发生明显衍射现象，因此，本发明实施例中，可在同一批次的物料中选取多个抽样物料，并测量抽样物料的孔径。

具体地，由于同一批次的物料数量众多，例如同一批次开采的原煤数量很多，可从同一批次的物料中选取多个抽样物料，只测量选取的抽样物料的孔径，获取所选取的多个抽样物料的孔径分布。可以理解，抽样物料中包括不同种类的待分选物料，例如包括煤和煤矸石。对于选取的多个抽样物料的具体数量，本发明实施例不做限制，可根据同一批次的全部物料的数量进行选择，但应保证经过对多个抽样物料的孔径分布进行统计学分析后，能够准确得到全部抽样物料的孔径分布。

对于抽样物料孔径的测量方法，本发明实施例不做限制，例如可以利用扫描电子显微镜进行测量，但不局限于此方法，任意一种能够测量抽样物料孔径的方法均在本发明实施例技术方案的保护范围内。

本发明实施例中的技术方案，可根据待分选物料内部的孔径对电磁波发射器发射的偏振电磁波的波长值进行选择，选择合适波长的偏振电磁波，以保证偏振电磁波经过待分选物料时能够发生明显的衍射现象，从而产生衍射电磁波，形成衍射图像。

S120、根据多个抽样物料的孔径分布，确定偏振电磁波的波长值。

进一步地，在获取了多个抽样物料的孔径分布后，可对多个抽样物料的孔径分布进行统计学分析，从而得到同一批次的全部物料的孔径分布，再根据全部物料的孔径分布确定发射的偏振电磁波的波长值。

选取多个抽样物料进行孔径检测，并获取孔径分布，既能够保证确定的偏振电磁波波长值与全部物料的孔径分布相匹配，从而使衍射现象发生，还能够减少孔径分布确定时的工作量，提高整个分选方法的分选效率。

S130、基于电磁波发射器，向待分选物料发射偏振电磁波。

此时电磁波发射器发射的偏振电磁波波长值即为根据抽样物料的孔径分布确定的偏振电磁波的波长值。

具体地，电磁波发射器是指能够发射电磁波的仪器，本发明实施例中采用的电磁波发射器能够发射偏振电磁波，电磁波是一种横波，横波的振动方向垂直于其传播方向，当电磁波的振动方向与电磁波传播方向所在平面只限于某一固定方向，即电磁波的振动方向偏于某一方向时，发生电磁波偏振现象，称振动方向偏于某一方向的电磁波为偏振电磁波。

具体地，基于电磁波发射器向待分选物料发射偏振电磁波，以对待分选物料的种类进行判断。可以理解，原煤被开采出来时，原煤中既包括可燃煤，还包括不易燃烧的煤矸石废物。本发明实施例中，利用电磁波发射器向待分选物料发射偏振电磁波，偏振电磁波具有一定能量，能够入射到待分选物料内部一定深度处。偏振电磁波在待分选物料内部传播时，由于待分选物料中存在孔径，孔径会形成自然光栅，当某孔径形成的自然光栅的方向与入射进来的偏振电磁波的振动方向一致时，则偏振电磁波会透过该孔径，同时该偏振电磁波会再次通过某孔径的衍射，形成衍射电磁波，并沿着一定方向从待分选物料中射出。由于不同种类的待分选物料内部的孔径不同，当偏振电磁波射向待分选物料中时，偏振电磁波经过待分选物料后会发生不同程度的衍射，形成的衍射电磁波数量等会存在差别。

对于电磁波发射器的类型，本发明实施例不做限制，可选用现有技术中的任意一种能发出偏振电磁波的电磁波发射器，任意能够完成偏振电磁波发射的电磁波发射器均在本发明实施例技术方案的保护范围内。

可选的，对于电磁波发射器发射的偏振电磁波的传播方向，也即电磁波发射器的设置角度，本发明实施例不做限制，本领域技术人员可根据实际情况进行设置。

本发明实施例中，利用电磁波发射器发射偏振电磁波来判断待分选物料的种类，偏振电磁波能够入射至待分选物料内部一定深度，不受待分选物料表面形态的影响，即使待分选物料表面附着有干扰物，例如煤和煤矸石表面均粘有煤灰；或者待分选物料的表面形态差别较小，也能够准确判断出待分选物料的种类。另外，由于偏振电磁波的振动方向只有一个，利用偏振电磁波作为入射电磁波，也能减少其他振动方向的电磁波的干扰，提升偏振电磁波的衍射效果及准确性。

S140、基于电磁波接收器采集经由待分选物料衍射后的衍射电磁波。

进一步地，当发射的偏振电磁波在待分选物料内部发生衍射后，衍射电磁波会沿着某一方向射出，通过电磁波接收器采集经由待分选物料衍射后的衍射电磁波，以便于后续的分析和处理。

对于电磁波接收器的类型，本发明实施例不做限制，可选用现有技术中的任意一种电磁波接收器，任意能够完成衍射电磁波的接收的电磁波接收器均在本发明实施例技术方案的保护范围内。

另外，对于电磁波接收器的设置角度，本发明实施例不做限制，但应保证电磁波接收器能够接收到经由待分选物料后衍射后的衍射电磁波，也即，电磁波接收器的设置角度与衍射电磁波的传播方向相匹配，本领域技术人员可根据电磁波发射器的设置角度等对电磁波接收器的设置角度进行设置。

示例性的，在一个可能的实施例中，电磁波发射器发射的偏振电磁波的传播方向与电磁波接收器采集的衍射电磁波的传播方向的夹角大于90度。

具体地，本发明实施例中，可设置电磁波发射器发射的偏振电磁波的传播方向与电磁波接收器采集的衍射电磁波的传播方向的夹角大于90度，也即，电磁波发射器的设置角度与电磁波接收器的设置角度的夹角大于90度，当电磁波发射器发射的偏振电磁波的传播方向与电磁波接收器采集的衍射电磁波的传播方向的夹角大于90度时，能够保证发射的偏振电磁波进入待分选物料内部，避免偏振电磁波在待分选物料表面发生反射，直接进入电磁波接收器，从而确保电磁波接收器采集到准确的衍射电磁波。

另外，电磁波发射器发射的偏振电磁波的传播方向与电磁波接收器采集的衍射电磁波的传播方向的夹角，也可根据其他条件进行调节，例如，实际应用过程中，若待分选物料由传送装置传送，此时可根据传送装置与电磁波发射器和/或电磁波接收器之间的距离对夹角进行调节，在保证电磁波接收器采集到衍射电磁波的前提下，电磁波发射器和/或电磁波接收器不会影响传送装置传送待分选物料；再例如，也可考虑偏振电磁波在待分选物料内的入射深度，来调节电磁波发射器发射的偏振电磁波的传播方向与电磁波接收器采集的衍射电磁波的传播方向的夹角，随着二者之间角度的增加，入射深度也增加，而入射深度太深，会造成偏振电磁波的光子损失率增加，此时应合理控制二者之间的角度，确保电磁波接收器采集到准确的衍射电磁波。

可选的，本发明实施例中，可将电磁波发射器与电磁波接收器相匹配设置，即，使电磁波接收器只接受电磁波发射器发出的偏振电磁波经待分选物料后产生的衍射电磁波，以消除杂光的干扰，进一步提升采集的衍射电磁波的准确性。

S150、根据衍射电磁波，生成待分选物料的衍射图像。

进一步地，根据经由待分选物料衍射后的衍射电磁波，生成待分选物料的衍射图像。

具体地，由于待分选物料中煤和煤矸石的孔径数量与孔径大小等参数具有明显差别，煤的孔隙度高于煤矸石的孔隙度，当偏振电磁波入射时，煤内部孔径形成的自然光栅较多，并且自然光栅的方向呈随机分布，此时大部分偏振电磁波会通过孔径，形成衍射电磁波并从煤表面射出；而煤矸石内部孔径形成的自然光栅很少甚至没有，当偏振电磁波入射至煤矸石内部时，只有很少一部分甚至没有偏振电磁波发生衍射，从煤矸石表面射出的衍射电磁波也就很少。因此，基于待分选物料的种类不同，发生衍射的偏振电磁波的数量也就不同，即电磁波接收器采集的衍射电磁波的数量不同，从而生成不同的衍射图像。

其中，可选的，电磁波接收器可包括电磁波相机，由电磁波相机采集经由待分选物料衍射后的衍射电磁波，并生成衍射图像。设置电磁波相机的好处在于，电磁波相机既可采集衍射电磁波，同时也可根据采集到的衍射电磁波生成衍射图像，从而直接、准确、快速的获取待分选物料的衍射图像，提升本发明实施例提供的煤与煤矸石的分选方法的分选效率，使该方法更适用于实际生产过程。并且利用电磁波相机采集衍射电磁波并生成衍射图像，也能降低分选系统的设置难度，提高分选系统的集成化。

S160、根据衍射图像，确定待分选物料的种类。

具体地，由于不同种类的待分选物料形成的衍射图像不同，此时可根据生成的衍射图像，对待分选物料的种类进行判断。例如，可将衍射图像与标准图像进行对比，判断待分选物料的种类；再如，可根据衍射图像的灰度情况对待分选物料的种类进行判断。当然，根据衍射图像判断待分选物料的实现方法不限于上述两种，本领域技术人员可根据实际情况选择不同的判断方法。

本发明实施例提供的技术方案，通过选取的抽样物料的孔径分布，确定偏振电磁波的波长值，基于电磁波发射器向待分选物料发射该偏振电磁波，由电磁波接收器采集经待分选物料衍射后的衍射电磁波，根据采集的衍射电磁波生成衍射图像，并根据衍射图像确定待分选物料的种类。利用电磁波发射器发射偏振电磁波来判断待分选物料的种类，偏振电磁波能够入射至待分选物料内部一定；选择合适波长的偏振电磁波，能够保证偏振电磁波经过待分选物料时发生明显的衍射现象，提高待分选物料类型判断的准确性。另外，由于偏振电磁波的振动方向只有一个，利用偏振电磁波作为入射电磁波，也能减少其他振动方向的电磁波的干扰，提升偏振电磁波的衍射效果及准确性，从而提升本发明实施例提供的煤与煤矸石的分选方法的适应性，有利于该分选方法的大范围推广使用。

对于根据多个抽样物料的孔径分布确定偏振电磁波的波长值的具体实现方式，本发明实施例不做限制，本领域技术人员可根据实际情况选择合适的波长值确定方法。

可选的，在一示例性实施例中，根据多个抽样物料的孔径分布，确定偏振电磁波的波长值，可以包括：根据多个抽样物料的孔径分布，确定属于第一孔径分布区间的抽样物料的第一数量，以及确定与属于第二孔径分布区间的抽样物料的第二数量；其中，第一孔径分布区间的最小孔径大于第二孔径分布区间的最大孔径；判断第一数量与第二数量之间的差值是否大于或等于第一预设阈值； 若是，则将偏振电磁波的波长值确定为大于或等于第一孔径分布区间中的孔径值。

可以理解，各个抽样物料的孔径之间存在一定差别，本发明实施例中，可划分不同孔径区间，根据不同孔径区间内的抽样物料的数量，以抽样物料数量较多的某孔径区间内的孔径数值为依据，确定偏振电磁波的波长值。

具体地，根据多个抽样物料的孔径分布，确定属于第一孔径分布区间的抽样物料的第一数量，即确定第一孔径分布区间内的抽样物料的数量，将此数量定义为第一数量；同时，确定属于第二孔径分布区间的抽样物料的第二数量，即确定第二孔径分布区间内的抽样物料的数量，将此数量定义为第二数量。其中，需要注意点的一点是，第一数量和第二数量占总抽样物料数量的比例均大于其他孔径区间内抽样物料的数量，也即，处于第一孔径分布区间和第二孔径分布区间内的抽样物料的数量均大于其他孔径区间内抽样物料的数量。另外，第一孔径分布区间和第二孔径分布区间分别覆盖的具体孔径范围，可根据实际抽样物料的孔径分布情况进行选择，本发明实施例对此不做限制，但需要注意的一点是，第一孔径分布区间的最小孔径大于第二孔径分布区间的最大孔径，也即，第二孔径分布区间内的抽样物料的孔径均应小于第一孔径分布区间内的抽样物料的孔径。

进一步地，判断第一数量与第二数量之间的差值是否大于或等于第一预设阈值，也即，判断第一孔径分布区间和第二孔径分布区间内覆盖的抽样物料的数量的差值，是否大于第一预设阈值。当判断第一数量与第二数量之间的差值大于或等于第一预设阈值时，说明第一孔径分布区间内的抽样物料数量较多，即第一孔径分布区间内的抽样物料数量所占的比重较大，此时将偏振电磁波的波长值确定为大于或等于第一孔径分布区间中的孔径值。

其中，第一预设阈值的数值可根据实际抽样物料的数量进行设置，例如可以设置为全部抽样物料的20%，当第一数量与第二数量的差值大于或等于此第一预设阈值时，说明第一孔径分布区间内的抽样物料数量较多，并且与第二孔径分布区间内的抽样物料的数量相差较大，此时可根据第一孔径分布区间，即较大孔径区间中的孔径值确定偏振电磁波的波长值。为了发生衍射现象，可设定偏振电磁波的波长值大于或等于第一孔径分布区间中的孔径值。

下面以一具体实施例，对上述偏振电磁波波长值的确定流程进行介绍。可以理解的是，待分选物料中，煤的数量较多，而煤矸石的数量较少，抽样物料中同样煤的数量较多，煤矸石的数量较少。若全部抽样物料的数量为200个，在测量各抽样物料的孔径后，得到孔径在120-150nm内的抽样物料为100个，孔径在100-120nm的物料为50个，此时120-150nm即为第一孔径分布区间、100-120nm为第二孔径分布区间；第一数量为100、第二数量为50，第一数量和第二数量的差值为50。可将第一预设阈值设置为全部抽样物料数量的20%，则第一预设阈值为40，并且第一数量和第二数量的差值大于第一预设阈值，此时可确定偏振电磁波的波长值为150nm或稍大于150nm的数值。可以理解，上述数值仅为示例，而非对第一孔径分布区间、第二孔径分布区间、第一数量、第二数量和第一预设阈值的限制。

将偏振电磁波的波长值设置为大于或等于第一孔径分布区间的好处在于，此时发射的偏振电磁波的波长值更接近待分选物料中煤的孔径大小，偏振电磁波更容易在煤的内部发生衍射，而几乎不在煤矸石内部发生衍射，从而待分选物料中，煤的衍射图像与煤矸石的衍射图像差别更大，从而提升煤与煤矸石的分选的准确性。

可选的，在一示例性实施例中，根据多个抽样物料的孔径分布，确定偏振电磁波的波长值，还可包括：若第一数量与第二数量之间的差值小于第一预设阈值，则将偏振电磁波的波长值确定为大于或等于第二孔径分布区间中的孔径值。

其中，第一孔径分布区间、第二孔径分布区间、第一数量和第二数量的设置方式可参考上述实施例，此处不再赘述；第一预设阈值的数值也可根据实际抽样物料的数量进行设置，例如可以设置为全部抽样物料的20%，与上述实施例中不同的是，当判断第一数量与第二数量的差值小于此第一预设阈值时，说明第一孔径分布区间与第二孔径分布区间内的抽样物料的数量相差很小，即第一孔径分布区间与第二孔径分布区间内的抽样物料的数量占总抽样物料的比重接近，此时可结合偏振电磁波的入射深度确定偏振电磁波的波长。可以理解的是，偏振电磁波的波长与入射深度成反比，波长越短，入射深度越深，此时可根据第二孔径分布区间，即较小孔径区间中的孔径来确定偏振电磁波的波长值。当然，由于入射深度与光子损失率相关，也不能将偏振电磁波的波长值设置的过小，为了使不同种类的待分选物料的衍射图像差别较大，可设定偏振电磁波的波长值大于或等于第二孔径分布区间中的孔径值。

下面以一具体实施例，对上述偏振电磁波波长值的确定流程进行介绍。可以理解，待分选物料中，煤的数量较多，而煤矸石的数量较少，抽样物料中同样煤的数量较多，煤矸石的数量较少。若全部抽样物料的数量为200个，在测量各抽样物料的孔径后，得到孔径在120-150nm内的抽样物料为80个，孔径在100-120nm的物料为70个，此时120-150nm为第一孔径分布区间、100-120nm为第二孔径分布区间；第一数量为80、第二数量为70，第一数量和第二数量的差值为10。可将第一预设阈值设置为全部抽样物料数量的20%，则第一预设阈值为40，并且第一数量和第二数量的差值小于第一预设阈值，此时可确定偏振电磁波的波长值为120nm或稍大于120nm的数值。可以理解，上述数值仅为示例，而非对第一孔径分布区间、第二孔径分布区间、第一数量、第二数量和第一预设阈值的限制。

本实施例中，当两个孔径分布区间内抽样物料的数量占总抽样物料的比重比较接近时，可依据即较小孔径区间中的孔径来确定偏振电磁波的波长值，使偏振电磁波在待分选物料中的入射深度较深，提高偏振电磁波在待分选物料内部传输时的信噪比，提升衍射效果，从而使生成的衍射图像更加准确，即生成的衍射图像能够准确反映待分选物料的内部结构特征，进一步提高本发明实施例提供的分选方法的准确性。

可选的，在一个可选的实施例中，在基于电磁波接收器采集经待分选物料衍射后的衍射电磁波之前，还包括：对经待分选物料衍射后的衍射电磁波进行滤波处理。

具体地，可在衍射电磁波的传播路径中设置电磁波滤波器等元件，以滤除其他方向的干扰电磁波，使衍射电磁波的信噪比进一步提高。另外，进行滤波处理，也可以保证电磁波接收器接收的衍射电磁波为电磁波发射器发出的偏振电磁波经过待分选物料后所产生的衍射电磁波，进一步提高生成的衍射图像的准确性。

对衍射电磁波进行滤波处理的方法，本发明实施例不做限制，既可设置电磁滤波器，也可将电磁波接收器设置为带有滤波通道的电磁波相机，但不限于上述方式，任何能够对衍射电磁波进行滤波的方法均在本发明实施例技术方案的保护范围内。

图2为本发明实施例提供的另一种煤与煤矸石的分选方法的流程图，该方法在上述实施例的基础上进一步细化，如图2所示，该分选方法包括：

S210、获取所选取的多个抽样物料的孔径分布。

其中，多个抽样物料与待分选物料属于同一批次的物料，待抽样物料包括煤和/或煤矸石，待分选物料包括煤和/或煤矸石。

S220、根据多个抽样物料的孔径分布，确定偏振电磁波的波长值。

S230、基于电磁波发射器，向待分选物料发射偏振电磁波。

S240、基于电磁波接收器采集经由待分选物料衍射后的衍射电磁波。

S250、根据衍射电磁波，生成待分选物料的衍射图像。

上述步骤的具体实施方式均可参照上述实施例，此处不再赘述。

S260、根据衍射图像，计算衍射图像的平均灰度值。

具体地，根据生成的衍射图像，计算衍射图像的平均灰度值，由于待分选物料中煤的孔径较多，此产生的衍射电磁波较多，衍射图像的平均灰度值较大；而煤矸石的孔径很少，产生的衍射电磁波很少，对应的衍射图像的平均灰度值也就较小。本发明实施例中，可设置控制器，由控制器计算不同待分选物料的衍射图像的平均灰度值，根据衍射图像的平均灰度值判断待分选物料的种类。

S270、判断平均灰度值是否大于或等于预设灰度阈值，若是，则执行S280；若否，则执行S290。

S280、确定待分选物料为煤；

S290、确定待分选物料为煤矸石。

进一步地，判断各待分选物料对应的衍射图像的平均灰度值与预设灰度阈值的大小，当平均灰度值大于或等于预设灰度阈值时，判断待分选物料为煤；当平均灰度值小于预设灰度阈值时，判断待分选物料为煤矸石。

其中，预设灰度阈值可事先根据实验情况进行设置。例如可先在待分选物料中挑选出煤和煤矸石，分别向煤和煤矸石发射偏振电磁波，并获取煤和煤矸石对应的衍射图像，根据煤和煤矸石的衍射图像的平均灰度值，确定预设灰度阈值，预设灰度阈值应接近煤的衍射图像对应的平均灰度值。根据实验结果中煤和煤矸石的衍射图像的平均灰度值来确定预设灰度阈值，使预设灰度阈值更接近真实情况下煤的预设灰度阈值，能够保证准确区分出待分选物料中的煤和煤矸石。

本实施例中，基于衍射图像的平均灰度值与预设灰度阈值的对比结果，对待分选物料的种类进行判断，既能提高待分选物料种类的判断效率，还能保证分选结果的准确性，有利于本发明实施例提供的煤与煤矸石的分选方法的大范围推广使用。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种煤与煤矸石的分选系统，图3为本发明实施例提供的一种煤与煤矸石的分选系统的结构示意图，如图3所示，该分选系统包括：

偏振电磁波发射器410、电磁波接收器420和控制器430；

偏振电磁波发射器410用于向待分选物料440发射偏振电磁波；待分选物料440包括煤和/或煤矸石；

电磁波接收器420用于采集经由待分选物料440衍射后的衍射电磁波；

控制器430用于控制偏振电磁波发射器410发射偏振电磁波，以及控制电磁波接收器420采集衍射电磁波，并执行本发明任意实施例提供的煤与煤矸石的分选方法。

可选的，该分选系统中，电磁波发射器410发射的偏振电磁波的传播方向与电磁波接收器420采集的衍射电磁波的传播方向的夹角α大于90度。也即，电磁波发射器410的设置角度与电磁波接收器420的设置角度的夹角α大于90度。可选的，该分选系统中，电磁波接收器420可包括电磁波相机；电磁波相机用于采集经由待分选物料440衍射后的衍射电磁波，并生成衍射图像。

可选的，该分选系统中，还可包括：电磁波滤波器，设置于衍射电磁波的传播路径中；

电磁波滤波器用于对经由待分选物料衍射的衍射电磁波进行滤波处理；

控制器430还用于控制电磁波滤波器对衍射电磁波进行滤波处理。

可选的，本发明实施例提供的分选系统中，电磁波接收器420可与控制器430电连接，当生成衍射图像后，将衍射图像发送至控制器430，控制器430可根据衍射图像，确定待分选物料440的种类。

可选的，控制器430具体可用于根据衍射图像，计算衍射图像的平均灰度值；判断平均灰度值是否大于或等于预设灰度阈值；若是，则确定待分选物料440为煤；若否，则确定待分选物料440为煤矸石。

可以理解的是，作为整个分选系统的控制主体，控制器430应与分选系统内的所有装置电连接或通讯连接。图4中仅示例性的示出了控制器430与电磁波发射器410与电磁波接收器420连接，并不代表实际连接情况。

另外，本发明实施例提供的分选系统中，还可包括传送装置、保护罩等装置，图4为本发明实施例提供的另一种煤与煤矸石的分选系统的结构示意图，如图4所示，该分选系统还可包括：

电磁波滤波器450，设置于衍射电磁波的传播路径中，用于对衍射电磁波进行滤波处理；

传送装置460，用于传送待分选物料440至保护罩470下方，保护罩470内设置有电磁波发射器410和电磁波接收器420，保护罩470可用于阻挡外界电磁波的干扰。

本发明实施例提供的煤与煤矸石的分选系统，具备本发明任意实施例提供的煤与煤矸石分选方法的全部技术特征及相应有益效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种煤与煤矸石的分选方法，其特征在于，包括：

获取所选取的多个抽样物料的孔径分布；多个所述抽样物料与待分选物料属于同一批次的物料；所述待抽样物料包括煤和/或煤矸石，所述待分选物料包括煤和/或煤矸石；

根据多个所述抽样物料的孔径分布，确定偏振电磁波的波长值；

基于电磁波发射器，向待分选物料发射所述偏振电磁波；

基于电磁波接收器采集经由所述待分选物料衍射后的衍射电磁波；

根据所述衍射电磁波，生成所述待分选物料的衍射图像；

根据所述衍射图像，确定所述待分选物料的种类。

2.根据权利要求1所述的煤与煤矸石的分选方法，其特征在于，所述电磁波发射器发射的所述偏振电磁波的传播方向与所述电磁波接收器采集的所述衍射电磁波的传播方向的夹角大于90度。

3.根据权利要求1所述的煤与煤矸石的分选方法，其特征在于，根据多个所述抽样物料的孔径分布，确定所述偏振电磁波的波长值，包括：

根据多个所述抽样物料的孔径分布，确定属于第一孔径分布区间的抽样物料的第一数量，以及确定与属于第二孔径分布区间的抽样物料的第二数量；其中，所述第一孔径分布区间的最小孔径大于所述第二孔径分布区间的最大孔径；

判断所述第一数量与所述第二数量之间的差值是否大于或等于第一预设阈值；

若是，则将所述偏振电磁波的波长值确定为大于或等于所述第一孔径分布区间中的孔径值。

4.根据权利要求3所述的煤与煤矸石的分选方法，其特征在于，根据多个所述抽样物料的孔径分布，确定所述偏振电磁波的波长值，还包括：

若所述第一数量与所述第二数量之间的差值小于第一预设阈值，则将所述偏振电磁波的波长值确定为大于或等于所述第二孔径分布区间中的孔径值。

5.根据权利要求1所述的煤与煤矸石的分选方法，其特征在于，在基于电磁波接收器采集经所述待分选物料衍射后的衍射电磁波之前，还包括：

对经所述待分选物料衍射后的衍射电磁波进行滤波处理。

6.根据权利要求1所述的煤与煤矸石的分选方法，其特征在于，根据所述衍射图像，确定所述待分选物料的种类，包括：

根据所述衍射图像，计算所述衍射图像的平均灰度值；

判断所述平均灰度值是否大于或等于预设灰度阈值；

若是，则确定所述待分选物料为煤；

若否，则确定所述待分选物料为煤矸石。

7.一种煤与煤矸石的分选系统，其特征在于，包括：偏振电磁波发射器、电磁波接收器和控制器；

所述偏振电磁波发射器用于向待分选物料发射偏振电磁波；所述待分选物料包括煤和/或煤矸石；

所述电磁波接收器用于采集经由所述待分选物料衍射后的衍射电磁波；

所述控制器用于控制所述偏振电磁波发射器发射所述偏振电磁波，以及控制所述电磁波接收器采集所述衍射电磁波，并执行权利要求1-6任一项所述的煤与煤矸石的分选方法。

8.根据权利要求7所述的煤与煤矸石的分选系统，其特征在于，所述电磁波接收器包括电磁波相机；

所述电磁波相机用于采集经由所述待分选物料衍射后的衍射电磁波，并生成衍射图像。

9.根据权利要求7所述的煤与煤矸石的分选系统，其特征在于，还包括：电磁波滤波器，设置于所述衍射电磁波的传播路径中；

所述电磁波滤波器用于对经由所述待分选物料衍射的所述衍射电磁波进行滤波处理；

所述控制器还用于控制所述电磁波滤波器对所述衍射电磁波进行滤波处理。

Images