智能选矸机器人的煤矸石图像识别系统设计

本研究设计了一种基于YOLOX模型识别煤矸石的实时检测系统。以Jetson TX2嵌入式设备作为图像处理核心,与摄像头、输入设备和显示器组成系统硬件部分,并通过串行通讯将矸石信息传送给下位机。实验结果表明,系统采用的YOLOX模型对煤矸石的识别准确率高于YOLOv5和YOLOv4模型,该实时检测系统功能和性能基本达到了预期要求。

GPRT智能选矸机器人技术在选煤厂的创新应用

为解决选煤厂捡矸皮带的智能化捡矸,开发了基于机器视觉和深度学习的煤矸快速判别技术。智能捡矸机器人由整列系统、识别系统、控制系统、动作系统组成,具有远程监测、远程管理、数据统计等多种功能,改造后可实现对煤矸石自动化识别以及自动捡矸功能。

官地矿TDS智能选矸及充填开采应用情况

针对官地煤矿矸石排放治理难题,在对井下煤矸分选工艺分析选择、井下充填工艺分析选择、井下矸石智能分选位置的分析基础上,选择了TDS智能干选系统,配合架后综合机械化充填技术,实现了井下矸石回填不外排,解决了制约矿井发展的矸石排放问题,具有良好的经济和社会效益。

智能选矸机器人系统的研究与应用

为解决选煤厂人工选矸岗位劳动强度大且存在安全隐患等问题,设计了集煤矸智能识别和分拣于一体的智能选矸机器人系统。该系统设计主要包括机器视觉识别算法和机械手控制系统两部分,其中:机器视觉算法采用CornerNet-SqeezeNet模型,运算速度块,识别效果好;机械手控制系统采用并联机械手和三坐标机械手,可充分发挥并联机械手高速重载特性和三坐标机械手灵活抓取的优势,对排队后的煤或矸石进行精准分拣。智能选矸机器人系统在开滦集团唐山矿业分公司实际应用结果表明:该系统识别周期在0.2 s以内,识别准确率为93.05%,机械手动作周期为1 s,拣出的煤块尺寸在50~300 mm之间,负载可达15 kg,分拣成功率达到90%以上。

智能选矸机器人关键技术研究

介绍了智能选矸机器人应用与研究现状,指出目前智能选矸机器人主要基于X射线和图像识别原理,利用高压气动分拣和桁架机器人抓取进行煤矸分离;智能选矸机器人分拣执行机构主要有桁架式、并联式、串联式等类型,响应速度快,常常以“拨”和“抓”的形式分离矸石;在胶带运输过程中,智能选矸机器人“拨”需要考虑不同矸石尺寸的兼容性及运动路径的优化,“抓”需考虑机械手的作业空间及机器人的承载能力。分析了智能选矸机器人在现场复杂环境中有效实现矸石分拣的基于深度学习的煤矸识别、面向非结构多约束环境的选矸机械臂运动规划、基于力反馈的机械臂主动柔顺控制、多臂协作分拣任务分配策略及控制等关键技术,并指出基于深度学习的煤矸识别技术作为选矸机器人的关键技术之一,仍需在煤矸数据集高效构建方法、煤矸识别算法的泛化性提升及实时性优化等方面进行进一步研究。结合现场应用和机器人智能化发展需求,指出了智能选矸机器人今后的研究方向:针对现场复杂环境进行技术改进,提高煤矸识别算法的鲁棒性和自适应性;适应复杂环境的智能感知和控制技术及矸石高精度三维位姿估算技术的研究;基于力位混合控制的选矸机器人智能拣矸技术研发;智能选矸机器人井下选矸技术探究。

煤矿智能选矸系统应用

为了解放劳动力,提高分选效率及煤质,增加销售收入,采用机械排矸的方法代替现有人工手选是必要的。文中研究采用X射线识别,用高压气枪执行击打分选。基本原理是:采用X射线进行智能识别,针对入选原煤的煤质特征,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,通过高压风排矸系统将矸石排出。结果表明,智能选矸系统投运后,达到了自动化选矸和减人提效的目的,降低了手选工劳动强度并且提高了煤质,为矿井生产经营高质量发展注入新活力、提供新动能。

太西洗煤厂一分区智能选矸系统应用的可行性分析

本文介绍了太西洗煤厂一分区准备系统手选矸石存在的问题,提出了智能选矸系统代替人工选矸的改造方案,并对现场应用的可行性及应用后产生的效益进行了分析。

顺和煤矿选煤厂手选矸石系统技术改造及智能选矸可行性分析

根据顺和煤矿生产条件的复杂性,该煤矿采区的采面相对紧张,存在偶尔过断层现象,且煤质变化大,对选煤厂提出了相应严格的要求,原煤排矸系统面临巨大挑战。选煤厂据此积极对原煤排矸系统进行改造,根据矿井提煤的煤质情况达到了自主选矸或选煤。基于此,主要介绍了该系统的原理及构成,并分析了该系统的可行性与经济效益。

KGX智能选矸机器人及随掘随采随填充工艺

传统的矸石外排导致的环境污染、无效提升成本高,人工选矸开采煤质差等问题日益突显。为减少乃至杜绝井下矸石外排,西安重装所属企业从智能选矸机器人入手,着力解决井下智能机器人研发及井下随掘随采随填充工艺的研究。通过分析主流的充填开采技术及常用的选煤方法,介绍了KGX智能选矸机器人工作原理及技术优势。分析认为,"采-选-充"一体化工艺是以KGX智能选矸系统为核心,充分考虑了采煤、分选和充填协同作用,采取随掘随采随充填方式,可以达到矸石回收以及控制地表稳定,从根本上解决了煤矿开采伴随着矸石等固废排放和采场矿压与地表沉陷控制问题。

GPRT煤矸智能分选机器人在平煤十矿的应用实践

为解决矿井人工捡矸方式费时、费力、劳动强度大等问题,平煤股份十矿通过成功应用GPRT煤矸智能分选机器人系统,实现了人工手选向机器分拣的转变,矸石分拣成功率由75%提升至93.6%,达到了降低劳动强度、减少人工数量、降低了生产成本,提高企业生产效率和生产效益的目的。这一转变标志着企业在生产效率和生产效益上的重要提升,体现了科技创新在推动矿业发展中的关键作用。

煤矿智能化开采煤矸识别关键技术研究

本文介绍矸石智能分选设备的应用和研究,分析基于深度学习的矸石识别等关键技术,指出基于深度学习的矸石识别技术是矸石智能分选设备研制的关键技术之一,有必要研究矸石数据集的有效构造方法、矸石识别算法的泛化改进和实时优化。根据现场应用需要和智能设备发展,指出智能矸石分选设备未来的研究方向;对其进行技术改进,以适应复杂的现场环境,提高矸石识别算法的自适应性;研究适应复杂环境的智能传感与控制技术和矸石高精度三维位姿估算技术;研究智能矸石分选设备技术。

智能选矸机器人的研究与工程实践

智能选矸机器人是基于机器视觉的智能煤矸识别,通过高速相机摄取煤和矸石图像,对煤块和矸石的物状、纹理、灰度、波长、反射光线等数据进行采集并标定入库,再经一级目标检测网络识别煤矸轮廓、二级网络进行煤矸初筛和精筛分类,采用神经网络技术深度学习,从而实现煤矸识别功能。识别后的煤矸数据坐标,经多组多轴仿生机械手模拟人工抓取和拨取动作,实现快速精准抓取矸石。针对当前智能选矸机器人存在的一些问题,提出了改进措施。

GDRT煤矸智能分选系统的应用

通过对GDRT煤矸智能分选系统的实际应用,减少选矸工的数量,降低人工投入成本及潜在的安全隐患,提高了成品煤的品质,为企业创收。本文通过阐述系统方案和设备选型,为以后的干法选煤工业化改造提供参考依据。

TDS智能矸选机在东曲选煤厂的应用

近年来随着煤矿开采深度的不断深入,原来的选矸工艺已经不能满足当前选煤厂的生产需求。针对东曲选煤厂原煤质量差、煤炭中含矸量高的问题,对TDS智能矸选和浅槽重介分选两种方案进行了研究对比。实践表明TDS智能矸选具有投资费用少、生产效率高、维护及生产方便的优点,分选的原煤含量可达92.27%,矸石带煤率为1.41%,煤中带矸率为4.87%,满足了工业生产的需求,大大降低了生产成本。

TDS智能干选机在干河煤矿的应用

阐述了TDS智能干选机的结构、工作原理和分选过程,并介绍了其在干河煤矿的实际应用情况。生产实践表明:TDS智能干选机分选300~50 mm粒级原煤的数量效率可达94.45%,EP值为0.048;在分选密度为1.80 g/cm^3条件下,总错配物含量为4.73%,矸石带煤率为1.34%,煤中带矸率为5.32%,使用效果良好,不仅降低了投资,且节约了生产费用。

基于视觉智能技术的魏家峁露天煤矿矸石破洗运系统

露天煤矿普遍存在矸石无效破碎、洗选、运送问题,为降低破碎负荷、减少洗选总量、缩减矸石运距,切实提高大型露天煤炭企业经济效益,分析了国内外选矸技术,提出了基于视觉智能选矸技术,并介绍了视觉智能选矸设备构成;以魏家峁露天煤矿为例,通过视觉智能选矸技术的应用,优化了矸石破碎、洗选、运输生产环节。

TDS智能干选机在煤矿中的研究与应用

内蒙古能源某矿位于宁夏回族自治区银川市东南35 km,行政区划分隶属内蒙古自治区鄂托克前旗上海庙镇管辖。未配套建设选煤厂,矿井原煤主要运输至中心选煤厂进行集中分选加工,对于中心选煤厂来说,原煤来料粒度要求小于50 mm,在内蒙古能源某矿设置地面生产系统,将原煤粒度控制在50 mm以内,以满足中心选煤厂入料及产品地销的粒度要求。另外,5号煤层质量较好,块原煤可以通过筛分后直接销售。但是开采9号煤层时由于硫分较高,而且矸石含量较高,特别是+50mm块煤中矸石含量更高,通过设置TDS智能排矸系统,可以稳定原煤煤质,改善后续选煤厂主洗系统分选效果,提高精煤产率以及产品销售价格;可以降低块煤破碎机的处理负荷,降低设备故障率。对于稳定生产、提高企业经济效益,意义重大。可以减少长距离输送带运输的负荷,降低生产成本,增加企业经济效益。较采用手选工艺,可以大幅减轻劳动强度,改善作业环境,同时可以做到减人提效的目的。介绍了TDS智能矸选系统的作用意义,从技术报告中阐述了智能矸选系统在新矿内蒙古能源有限责任公司某矿应用的主要特点,在与其他分选系统比较中进一步扩大了其优越性,最后从效益分析中确定了智能矸选系统的推广意义。

GDRT系统工业试验分析

GDRT智能选矸系统是通过γ射线与复合传感器相结合,依据识别数学模型运算,实现了对矸石的识别与分选。根据工业试验结果分析,在额定处理量条件下,选后产品质量的决定因素为原煤含矸率与设备选净率。在原煤煤质较差情况下选后产品也可保证良好的分选效果,原煤含矸率为60%时,设备选净率在95%以上,选后块煤含矸率为7%以下。GDRT系统具有操作简单、维护量小、能耗低、分选精度较高、安全系数较高的特点,能创造较好的经济效果和社会效益,降低了人工功劳强度,符合建设节能高效环保型现代化矿井的需求。