[發明專利]一種識別煤與煤矸石的方法及專用設備

有效

• 申請號: 201610537879.2
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN106140658B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 安德斌
• 申請（專利權）人: 安德斌
• 主分類號: B07C5/344
• 分類號: B07C5/344;G01N27/04
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙)13106
• 代理人: 于文順

技術領域

本發明涉及一種識別煤與煤矸石的方法及專用設備,根據電阻（絕緣性）不同在線識別煤與煤矸石識并進行分揀，屬于煤礦生產、加工技術領域。

背景技術

煤矸石是煤生產、加工過程中的伴生物，發熱量低、有害物質多，嚴重影響產品質量，需要及時進行識別和分揀。對粒徑較小的煤與煤矸石可以通過介質洗煤或風選的方法去除煤中的煤矸石，對于塊狀煤與煤矸石，背景技術的識別方法主要有如下幾種：1、人工進行分揀，存在問題是勞動強度大、作業環境惡劣、效率低下；2、圖像識別方法，根據煤與煤矸石的顏色灰度進行識別，存在問題是難以識別與煤相似的黑色煤矸石；3、伽馬射線識別方法，存在問題是難以識別厚度100mm以上的煤矸石，另外，伽馬射線對人體和環境有潛在危害。

發明內容

本發明目的是提供一種識別煤與煤矸石的方法及專用設備，根據煤與煤矸石的電阻值（絕緣性）不同進行識別，能夠在線識別煤與煤矸石并進行分揀，安全環保，效率高，簡單實用，不受物料粒徑大小影響，解決背景技術存在的上述問題。

本發明技術方案是：

一種識別煤與煤矸石的專用設備，包含導電輸送裝置、排隊機構、采樣裝置、電源模塊、撓性電極、控制裝置和分揀執行機構，導電輸送裝置上設有排隊機構，導電輸送裝置的上設有撓性電極，撓性電極的輸出與采樣裝置連接，電源模塊、控制裝置分別連接采樣裝置，控制裝置連接分揀執行機構，分揀執行機構設置在導電輸送裝置的尾部；根據煤與煤矸石的電阻值（絕緣性）不同進行識別，煤具有絕緣性質，不導電，煤矸石具有導電性，通過對煤與煤矸石進行動態接觸通電，測量電流參數，識別煤與煤矸石。

所述分揀執行機構下方，設置與分揀執行機構匹配的煤矸石輸送帶和煤輸送帶。

導電輸送裝置上面煤和煤矸石，經過排隊機構后，塊狀物料依次排隊并留有間隙，在經過撓性電極下方時，依次與撓性電極接觸，相當于一個電阻依次串聯在回路中；當煤塊與撓性電極接觸時，由于電阻無窮大且不能被擊穿，回路中沒有電流并經過采樣裝置反饋到控制裝置，控制裝置識別為煤，執行分揀機構無動作，煤塊經過導電輸送裝置前方落下時，落入煤輸送帶；當煤矸石塊與撓性電極接觸時，煤矸石有一定導電性，回路中有電流并經過采樣裝置反饋到控制裝置，控制裝置識別為煤矸石，執行分揀機構動作，煤矸石塊經過導電輸送裝前方落下時，落入煤矸石輸送帶。

所述導電輸送裝置，為撓性導電輸送帶，是導電橡膠輸送帶或金屬鏈條；導電輸送裝置的作用：一是輸送來至上位輸送機構的煤和煤矸石；二是作為電源模塊的低壓極與撓性電極通過煤或煤矸石形成回路并且接地。

所述排隊機構，是楔形導流板；其作用是根據導電輸送裝置的寬度和煤、煤矸石的大小，把煤和煤矸石沿輸送方向排成一行或幾行便于識別。

所述撓性電極，是由多根金屬鏈組成一個導電簾，安裝在導電輸送裝置上方，撓性電極下端靠重力與煤或煤矸石動態接觸并形成回路；撓性電極具有較大的撓性以適應煤塊或煤矸石不同大小和形狀，撓性電極最低點的與導電輸送裝置不接觸，以保證不放電；撓性電極上端通過導線與電源模塊的高壓端連接。

所述電源模塊，高壓端輸出高頻脈沖直流電，電源模塊采用8-10KV高頻直流電源，最大電壓18KV（連續可調）功率控制在200瓦以下，并做好安全防護。

所述采樣裝置，檢測電源模塊輸出的電流或電壓并向控制裝置輸出開關量、模擬量或數字量，控制裝置根據采樣裝置輸出的信息，識別與撓性電極接觸的是煤塊或煤矸石，控制分揀執行機構動作，實現煤與矸石的分離。

所述控制裝置，可以是PLC、單片機或其他控制器，還兼顧控制其他設備，達到統一協調運動。

所述分揀執行機構，動力源可以是液壓、氣動、伺服電機等，帶動特定機械把煤與煤矸石分別移動到煤輸送帶或矸石輸送帶運往不同地點。

一種識別煤與煤矸石的方法，根據煤與煤矸石的電阻值（絕緣性）不同進行識別，煤具有絕緣性質，不導電，煤矸石具有導電性，通過對煤與煤矸石進行動態接觸通電，測量電流參數，識別煤與煤矸石。

在干燥情況下，煤的是絕緣體，對其施加萬伏級高壓電，既沒有電流通過，達不到微安級，也不能被擊穿；煤矸石的電阻在兆歐級，且施加萬伏級高電壓后，電阻明顯降低，但是，通過的電流仍然可以達到毫安級；根據撓性電極與煤接觸時有無電流通過或者通過的電流級別差異，來識別與撓性電極接觸的是煤塊或煤矸石。