[實(shí)用新型]一種基于物料密度來(lái)篩選煤與煤矸石的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720023349.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206818557U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李功民;安德斌;王旭哲;朱衛(wèi)坡;王新華;李志明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 唐山市神州機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): G01N9/24
• 分類號(hào): G01N9/24
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于煤炭選煤技術(shù)領(lǐng)域，其涉及一種基于物料密度來(lái)篩選煤與煤矸石的設(shè)備,其適用于基于煤與煤矸石密度不同利用X射線及點(diǎn)陣探測(cè)器和超聲波測(cè)距裝置協(xié)同作用在線篩選煤與煤矸石并進(jìn)行分揀。

背景技術(shù)

煤矸石是煤生產(chǎn)、加工過(guò)程中的伴生物，發(fā)熱量低、有害物料多，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，需要及時(shí)進(jìn)行篩選和分揀。對(duì)粒徑較小的煤與煤矸石可以通過(guò)介質(zhì)洗煤或復(fù)合干法(風(fēng)選)選煤的方法去除煤中的煤矸石，對(duì)于塊狀煤與煤矸石，現(xiàn)有技術(shù)的篩選方法主要有人工分揀、圖像篩選方法、伽馬射線篩選和X射線篩選等幾種，這些篩選方法均有各自的優(yōu)點(diǎn)和生產(chǎn)適應(yīng)范圍，但是均有一定的缺陷或不足。例如人工進(jìn)行分揀，普遍存在問(wèn)題是勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境惡劣、效率低下；圖像篩選方法是根據(jù)煤與煤矸石的顏色灰度進(jìn)行篩選，存在問(wèn)題是難以篩選與煤相似的黑色煤矸石；伽馬射線篩選方法難以篩選厚度100mm以上的煤矸石，并且伽馬射線對(duì)人體和環(huán)境有潛在危害；X射線篩選存在后續(xù)程序繁雜等問(wèn)題，并且X射線探測(cè)器都是沿用X射線成像技術(shù)領(lǐng)域的線陣探測(cè)器，線陣探測(cè)器像素多，數(shù)據(jù)處理量大，需要配備工控機(jī)專門(mén)來(lái)處理，另外無(wú)法解決物料粒徑大小的影響，不適應(yīng)煤礦特定的使用環(huán)境。

隨著貧瘠礦山的開(kāi)發(fā)以及煤矸石篩選的需要，急需將上述篩選方法的優(yōu)勢(shì)綜合利用的需要，各大高校及研究所的選礦技術(shù)人員均投入了大量研究力量進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究，由于技術(shù)難度大及需要的資金投入多，截至到目前沒(méi)有成功地將上述篩選方法綜合利用的先例。

實(shí)用新型內(nèi)容

基于現(xiàn)實(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐的需要，本申請(qǐng)人投入大量資金及長(zhǎng)期研究，提供了一種基于物料密度來(lái)篩選煤與煤矸石的設(shè)備,其基于煤與煤矸石密度不同利用X射線及點(diǎn)陣探測(cè)器和超聲波測(cè)距裝置協(xié)同作用在線篩選煤與煤矸石并進(jìn)行分揀，不僅很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題，還能把X射線及點(diǎn)陣探測(cè)器和超聲波測(cè)距裝置的優(yōu)勢(shì)協(xié)同利用起來(lái)。

依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，提供一種基于物料密度來(lái)篩選煤與煤矸石的設(shè)備，其根據(jù)煤與煤矸石密度不同,利用X射線及點(diǎn)陣探測(cè)器和超聲波測(cè)距裝置的協(xié)同作用在線篩選煤與煤矸石并進(jìn)行分揀。

進(jìn)一步地，基于物料密度來(lái)篩選煤與煤矸石的設(shè)備利用煤和煤矸石的密度不同、尺寸不同及對(duì)X射線的衰減也不同的原理，X射線穿透物料時(shí)，其初始強(qiáng)度I₀與出射強(qiáng)度I_X的關(guān)系是：I_X＝I₀exp(-μρL),其中ρ為物料密度，L為物料厚度，μ為物料磁感應(yīng)常數(shù)。

更進(jìn)一步地，基于物料密度來(lái)篩選煤與煤矸石的設(shè)備包含輸送裝置1、X射線源2、點(diǎn)陣探測(cè)器3、超聲波測(cè)距裝置4、控制裝置5和分揀執(zhí)行機(jī)構(gòu)6，輸送裝置1用于輸送待篩選的煤或煤矸石以一定的速度通過(guò)X射線源2下方的檢測(cè)區(qū)域，X射線源2用于提供具備一定穿透能力的X射線，點(diǎn)陣探測(cè)器3位于輸送裝置1下方，沿輸送裝置1橫向均布，并在X射線輻射區(qū)域，超聲波測(cè)距裝置4安裝輸送裝置1上方，控制裝置5與X射線源2、點(diǎn)陣探測(cè)器3、超聲波測(cè)距裝置4、分揀執(zhí)行機(jī)構(gòu)6相連，分揀執(zhí)行機(jī)構(gòu)6設(shè)置在輸送裝置1的尾部。

優(yōu)選地，依據(jù)煤和煤矸石的密度不同、尺寸不同，對(duì)X射線的衰減也不同，待篩選的煤或煤矸石通過(guò)X射線源2與點(diǎn)陣探測(cè)器3之間的區(qū)域時(shí)，點(diǎn)陣探測(cè)器3接受到的X射線強(qiáng)度隨物料的密度和厚度變化，點(diǎn)陣探測(cè)器3把X射線強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為模擬或數(shù)字信號(hào)并傳送到控制裝置5，超聲波測(cè)距裝置4能夠連續(xù)測(cè)量與物料上方的距離并轉(zhuǎn)換為模擬或數(shù)字信號(hào)并傳送到控制裝置5，控制裝置5根據(jù)X射線強(qiáng)度信號(hào)和距離信號(hào)算出物料厚度,通過(guò)計(jì)算得到物料密度數(shù)據(jù)，依據(jù)給定的判別閾值，判定物料是煤或煤矸石。

優(yōu)選地，所述分揀執(zhí)行機(jī)構(gòu)6下方，設(shè)置與分揀執(zhí)行機(jī)構(gòu)6匹配的煤矸石輸送帶7和煤輸送帶8。所述輸送裝置1為撓性橡膠輸送帶，輸送裝置的作用是輸送來(lái)至上位輸送機(jī)構(gòu)的煤和煤矸石；所述X射線源2，是將電能轉(zhuǎn)換為X射線的裝置并包含一系列冷卻、控制系統(tǒng)組成的單元。

優(yōu)選地，所述點(diǎn)陣探測(cè)器3，是由一列X射線探測(cè)器組成的的探測(cè)單元，在輸送裝置1的輸送帶下方沿皮帶寬度均勻安裝，間距與物料粒度相關(guān)；每個(gè)探測(cè)器有若干個(gè)閃爍體組成，閃爍體把X射線轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換和放大，再轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電流。

更優(yōu)選地，所述測(cè)距裝置4是一種超聲波測(cè)距離傳感器，采用超聲波回波測(cè)距原理，檢測(cè)傳感器與目標(biāo)物之間的距離，并將距離參數(shù)變換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電流。