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基于机器视觉的煤中杂物智能分选系统研究

　　原煤在开采过程中经常会混入各类铁器、锚杆、锚索、网片、破损胶带、电缆头、木材等生产废旧物资。此外，井下作业产生的生活垃圾(如塑料瓶、塑料袋等)也会混入到提升原煤中。煤炭中的杂物极易堵塞管道、溜槽、阀门、筛孔等部件，成为困扰选煤厂连续生产的主要因素之一。煤炭中的杂物，轻则堵塞运输系统，降低脱泥脱介系统效率，发生跑、冒、滴、漏现象;重则可能导致带式输送机划伤或分选设备堵塞，造成设备故障及产品质量事故。如果杂物进入商品煤，在商品煤使用过程中，还有可能会因某种杂物的存在而导致使用设备受损、锅炉爆炸等安全生产事故，从而带来严重的经济损失，甚至造成人员伤亡。杂物的存在还制约了出口煤业务的发展，经常导致不必要的商务纠纷和索赔，给煤炭生产企业造成了不应有的经济损失。

　　清除煤中的杂物，既是个老问题，又是个新问题。无论是煤炭生产企业还是用煤企业，从未忽视过煤炭中杂物的分拣工作。尤其是近几年来，煤中杂物的分拣问题变得越来越突出，对杂物分拣效果的要求也越来越高。过去的“三吸一筛”效率较低，己无法满足清除煤中各种杂物的要求。

　　目前，在清除金属杂物方面，采用电磁除铁器的多级除铁方式效果很好。对于煤中的木质杂物，国内外大多采用在工艺系统中设置破碎、筛分等加工环节来分离，也有采用清水立轮分选机、斜轮分选机或槽选机等清除木屑的实例。总体来说，这些方法具有一定效果，但也均存在一些不足。拦杂网、除杂钩等机械装置也是近年来常用的除杂方法，但除杂效率较低，且需要频繁检查和维护除杂装置，应用局限性较大。

　　为减少商品煤中杂物数量，大多数选煤厂一般在块煤手选带式输送机上设置人工手选环节来拣除杂物，但存在杂物拣除率低，员工劳动强度大，安全系数低等问题。

　　从我国目前在用的杂物分离设备状况看，效率低、故障多和维修量大是制约煤中杂物分离设备推广使用的主要因素。为了解决杂物对煤炭生产的影响，针对煤中杂物的混杂状况，研究开发了一种基于机器视觉的智能识别与机械手精准抓取的煤中杂物智能分选系统(以下简称“杂物智能分选系统”)，并在淮北矿业集团涡北选煤厂得到了成功应用。

基于机器视觉的煤中杂物智能分选系统研究

　　原煤在开采过程中经常会混入各类铁器、锚杆、锚索、网片、破损胶带、电缆头、木材等生产废旧物资。此外，井下作业产生的生活垃圾(如塑料瓶、塑料袋等)也会混入到提升原煤中。煤炭中的杂物极易堵塞管道、溜槽、阀门、筛孔等部件，成为困扰选煤厂连续生产的主要因素之一。煤炭中的杂物，轻则堵塞运输系统，降低脱泥脱介系统效率，发生跑、冒、滴、漏现象;重则可能导致带式输送机划伤或分选设备堵塞，造成设备故障及产品质量事故。如果杂物进入商品煤，在商品煤使用过程中，还有可能会因某种杂物的存在而导致使用设备受损、锅炉爆炸等安全生产事故，从而带来严重的经济损失，甚至造成人员伤亡。杂物的存在还制约了出口煤业务的发展，经常导致不必要的商务纠纷和索赔，给煤炭生产企业造成了不应有的经济损失。

　　清除煤中的杂物，既是个老问题，又是个新问题。无论是煤炭生产企业还是用煤企业，从未忽视过煤炭中杂物的分拣工作。尤其是近几年来，煤中杂物的分拣问题变得越来越突出，对杂物分拣效果的要求也越来越高。过去的“三吸一筛”效率较低，己无法满足清除煤中各种杂物的要求。

　　目前，在清除金属杂物方面，采用电磁除铁器的多级除铁方式效果很好。对于煤中的木质杂物，国内外大多采用在工艺系统中设置破碎、筛分等加工环节来分离，也有采用清水立轮分选机、斜轮分选机或槽选机等清除木屑的实例。总体来说，这些方法具有一定效果，但也均存在一些不足。拦杂网、除杂钩等机械装置也是近年来常用的除杂方法，但除杂效率较低，且需要频繁检查和维护除杂装置，应用局限性较大。

　　为减少商品煤中杂物数量，大多数选煤厂一般在块煤手选带式输送机上设置人工手选环节来拣除杂物，但存在杂物拣除率低，员工劳动强度大，安全系数低等问题。

　　从我国目前在用的杂物分离设备状况看，效率低、故障多和维修量大是制约煤中杂物分离设备推广使用的主要因素。为了解决杂物对煤炭生产的影响，针对煤中杂物的混杂状况，研究开发了一种基于机器视觉的智能识别与机械手精准抓取的煤中杂物智能分选系统(以下简称“杂物智能分选系统”)，并在淮北矿业集团涡北选煤厂得到了成功应用。