智能分选中煤矸X射线识别技术的研究

以煤矸分选系统和X双能射线为试验平台,从MATLAB和煤质分析入手,结合灰度值和R值法,探索利用X射线识别焦煤、肥煤、气煤中煤和矸石的可行性,进一步研究了不同煤种的密度和灰分的线性关系,得出厚度和密度的作用可以改变原煤的灰度值,阐述了R值法对于煤矸的识别,建立了煤和矸石的分离阈值并在此阙值下进行了识别试验。结果表明:不同煤种的灰分随着密度的增加而增加,且呈正相关关系。当原煤的密度以0.1 kg/L递增时,肥煤、气煤和焦煤的灰分会分别提高9.44、9.48、8.42个百分点;在同一密度级,原煤的厚度与灰度值呈现出良好的负相关关系;将R值法运用在煤和矸石的识别中,在30～100 mm粒级中识别正确率在93%以上。     

浅槽工艺动力煤选煤厂矸石带煤率探讨

针对浅槽工艺动力煤选煤厂将矸石带煤率作为考核指标的情况,提出以商品煤灰分指标校对矸石带煤率;说明了分选效果评价与矸石带煤率的关系,分析了浅槽工艺动力煤选煤厂生产中影响矸石带煤率的各种因素;认为矸石带煤率可作为分选精度指标,也可作为生产综合指标。     

哈尔乌素选煤厂降低浅槽矸石带煤率的试验研究

矸石带煤率是考核选煤厂生产管理的一项重要指标。准能集团公司对下属选煤厂洗选劣质煤要求矸石带煤小于5%,但实际生产中经常存在超标问题。为了降低矸石带煤率,减少资源浪费,提高分选效率,提高商品煤发热量,哈尔乌素选煤厂决定对劣质煤分选系统开展利用不同分选密度调控矸石带煤率的试验。通过对浅槽矸石采样进行浮沉试验,汇总试验数据,建立数学模型,最终得出的结论为:B系统浅槽分选密度不得低于1.69 g/cm^3,CD系统浅槽分选密度不得低于1.71 g/cm^3。     

矿物组分对智能分选X射线识别规律研究

针对煤和矸石智能分选过程中的分离依据问题,利用X射线识别矿物原理,结合图像灰度值提取方法,研究了不同性质的矿物及煤炭在不同尺度及密度情况下的灰度值变化规律。结果表明,单一矿物及混合矿物的灰度值随其厚度及密度的增加而逐渐减小,相同厚度时,矿物密度越大,其灰度值越小,这一规律同样适用于不同煤样。利用回归分析的方法,得到单一矿物和混合矿物厚度灰度值的回归方程,其中单一矿物石墨、石英、高岭土、蒙脱石在高能区和低能区下的回归方程系数a分别为59.25、65.69、61.61、58.02和174.95、177.31、186.95、161.81;利用石墨分别与其他3种矿物混合制得石墨∶石英、石墨∶高岭土、石墨∶蒙脱石、石墨∶高岭土∶石英、石墨∶蒙脱石∶石英、石墨∶蒙脱石∶高岭土样品,其高能区和低能区的回归系数分别为151.12、156.00、153.13、152.43、152.98、151.98和193.34、201.34、192.93、191.26、194.68、193.08,并用单一矿物回归方程对混合矿物进行验证,发现灰度区间与密度区间相对应,符合X射线识别规律;不同煤种(焦煤,肥煤,气煤)的灰度值与其厚度和密度具有高度显著的规律性,且变化趋势与单一矿物和混合矿物一致。     

计算机视觉检测系统在絮凝处理中的应用

絮凝法是废水处理过程中应用最广泛的一种方法。絮凝剂的性质直接影响絮凝效果。作者对计算机视觉检测系统在废水絮凝处理过程中的应用进行了研究。首先介绍了计算机絮凝检测系统的构成及设计原理和方法．然后通过对两种絮凝剂在模拟废水中的絮凝沉淀实验,用计算机视觉检测系统的图像获取功能对絮凝的全过程进行跟踪拍摄,并利用计算机图像处理技术对絮体图像进行分析,找出与絮体沉降特性有关的图形参数．得到絮体图像灰度值与溶液浊度之间的关系曲线,并提出利用絮体图像灰度直方图来判定絮凝沉淀的终点的方法,为絮凝过程的自动化控制提供依据。     

减少三产品重介质旋流器矸石带煤的措施

贺西矿选煤厂采用三产品重介质旋流器分选工艺,投产后矸石带煤率高达1.5%以上;经试验探讨,采取延长第二段旋流器的在线调节器插入深度、缩小底流口直径、提高悬浮液入口压力等措施,可将矸石带煤率降到0.7%以下,并分别建立了调节器插入深度和底流口直径与矸石带煤率之间的回归方程。     

X射线智能选矸技术在姚桥选煤厂的应用

姚桥选煤厂人工手选矸石存在劳动强度大、效率低、环境差的弊端,特别是井下采煤过断层、矸石含量超过40%以上。为了解决问题,选煤厂进行了X射线智能选矸试验,试验结果发现,随着入料煤与矸石质量比比值增大,分选后煤中含有矸石的量呈下降趋势,而矸石中含有煤的量呈上升趋势。半年多的工业生产运行表明,智能化选矸工艺效率高、用工减少、劳动强度降低,吨原煤选煤成本节约1.80元,但同时也发现供风系统中存在电磁阀数量多、维修量大等需要改进之处。     

神东矿区选煤厂水洗矸石干选效果分析

阐述了水洗矸石再处理的必要性,从理论上提出采用干选技术回收可燃物的可行性。以神华煤制油选煤厂水洗矸石分选为例,通过分析煤矸石可选性特点及主流干选机的分选原理,显示了干选水洗煤矸石的优越性。研究表明：IDS型X射线智能分选机分选上湾选煤厂大于50 mm块矸石可以节省矸石破碎成本,ZM型复合式干选机分选小于50 mm末矸石有利于提高分选效率,有利于低热值精煤的回收。分别对补连塔选煤厂和神华煤制油公司小于50 mm水洗矸石采用ZM型复合式干选机成功进行了半工业性干选试验,补连塔煤矸石入料热值4.51 MJ/kg,精煤产率26.74%,精煤热值12.79 MJ/kg,分选后热值提高了8.28 MJ/kg;神华煤制油公司煤矸石入料平均热值为6.22 MJ/kg,精煤产率36.98%,精煤平均热值为14.60 MJ/kg,干选提高热值约8.37 MJ/kg。采用IDS型X射线智能分选机对神东上湾煤矿选煤厂50 mm以上的矸石进行了分选试验,分选密度为1.8 g/cm³时,可回收28.13%的精煤产品,煤中含矸2.43%,矸石带煤1.97%,排矸率达99.04%。     

余吾煤业动筛矸石再选技术改造实践

余吾选煤厂块煤采用动筛跳汰排矸工艺,由于机械动筛跳汰机分选效果较差,矸石存在带煤偏多的问题,易造成矸石外排过程中出现环保、安全、治安等社会问题。为解决该问题,提出建设动筛矸石再选系统,回收矸石外排带走的煤,以增加企业经济效益。     

基于灰度直方图和投影技术的图像检索算法

本文提出了基于灰度直方图和投影技术的图像检索算法,该算法既考虑了图像的灰度信息,又考虑了图像的空间信息。通过对灰度向量、投影向量及中心矩的计算,提高了检索效果。实验结果表明,该方法可有效提高图像检索精度和效率。     

李家壕选煤厂提高产品发热量的措施

为提高李家壕选煤厂产品发热量,分析了原煤性质,说明原煤属低灰~中灰、低硫~中硫、特低磷、中高发热量的不黏煤和长焰煤;原生煤泥中混入较多矸石,且矸石易泥化,分选时应尽可能减少煤和矸石与水的接触时间;次生煤泥灰分极高为74.23%,矸石破碎泥化现象严重,主要集中在-0.045 mm细煤泥中。通过提高选煤厂管理水平,改造过煤溜槽,增设外来煤系统、细煤泥外排系统和矸石直接外排系统等措施对选煤厂进行改造。改造后选煤厂管理水平不断提高,原煤水分大幅降低,平均降低3%左右;外来优质煤的掺混使原煤仓、产品仓和过煤溜槽的黏堵情况得到改善,细煤泥快速回收;块精煤和混末煤产品的发热量明显提高,每年增加利润近3000万元。     

活化煤矸石基免烧砖胶凝性能的研究

对六盘水矿区煤矸石原粉组成进行分析,测定了煤矸石原粉和活化煤矸石粉制备免烧砖的胶凝性能,系统地研究了机械、热、化学及复合活化方式对原状煤矸石活性激发作用。研究表明,六盘水矿区煤矸石属于高铁高砂型煤矸石,活化煤矸石能够显著提高煤矸石基免烧砖的胶凝性能,复合活化效果优于单一活化方式,复合活化的煤矸石能够大幅度地提高免烧砖的胶凝性能,达到JC/T422-91(96)《非烧结普通黏土砖》MU15的标准。     

活化煤矸石地质聚合物的制备与性能研究

对原状煤矸石进行了定性和定量双重分析,优化了煤矸石活化的煅烧温度,探究了钠铝比(n(Na)/n(Al)=0.52、0.57、0.62)和激发剂模数(M=0.66、0.69、1.32、1.65)对活化煤矸石地质聚合物抗压强度和微观结构的影响。利用XRD、FT-IR和SEM对活化煤矸石地质聚合物的微观结构进行了分析表征。结果表明,高温活化煤矸石有助于激发煤矸石中的活性组分,在煅烧温度为600 ℃时,高岭岩相完全消失,“鼓包峰”面积相对较大,可用于制备活化煤矸石地质聚合物。n(Na)/n(Al)的提高促进了地质聚合反应的进行,抗压强度也随之提高,同时随着激发剂模数的增加,抗压强度也随之增加。当n(Na)/n(Al)为0.62,激发剂模数为1.65时,试样7 d的抗压强度可达到52 MPa。活化煤矸石地质聚合物的聚合产物主要为水化硅铝酸钠(N-A-S-H)凝胶,水化产物致密,性能优良。     

原煤性质对跳汰机工作参数的影响

针对济三选煤厂跳汰工艺无法满足原煤分选要求,分选精度和数量效率明显下降,精煤质量不稳定,精煤产率低等问题,对原煤进行筛分试验和小浮沉试验,说明原生煤泥含量较低为7.30%,中煤含量偏高为20.17%,原煤可选性为难选。分析了原煤粒度、水分、矸石量和中煤斗式提升机排放物对跳汰机工作参数的影响,结果表明：块煤量小时,应将跳汰机入选量降至最低,减小用风,增大频率,减小排气;块煤量多时,应采取大水小风的操作方法,增加水量,加快床层水平运动速度,增加中煤排放,减少用风量。原煤水分较高时,应增加给煤量8%～15%。矸石增多时,应降低一段床层厚度,增大一段碎矸透筛,减轻中煤段压力。中煤斗式提升机内块煤量大时,应增加二段床层厚度,减少二段排料和二段用风量;中煤斗式提升机内有较大颗粒矸石时,应减少带煤量,增大二段排料,加大二段用风,降低二段床层厚度。     

基于裹浆工艺的煤矸石混凝土性能研究

采用裹浆工艺对煤矸石骨料进行预处理,研究原状煤矸石骨料与不同浆体裹浆煤矸石骨料的吸水率、压碎值和干湿、冻融环境下的劣化行为以及裹浆煤矸石混凝土的强度和耐久性能,并分析骨料性能强化与混凝土性能提升的相关性。采用XRD、SEM分析原状煤矸石骨料与裹浆煤矸石骨料干湿、冻融循环前后的矿物组成、微观形貌和界面过渡区。结果表明,原状煤矸石骨料吸水率高,硬度低,在干湿、冻融环境下劣化明显,裹浆后煤矸石骨料性能提升。原状煤矸石混凝土强度与耐久性能较差,裹浆后煤矸石混凝土性能得到增强,骨料性能与混凝土性能相关性良好。煤矸石骨料劣化的主要原因是黏土矿物吸水后在干湿、冻融环境下软化失稳,而裹浆可以起到隔绝水分的作用,从而使骨料性能得到强化。骨料强化以及骨料与砂浆基体的结合程度提高共同促进了裹浆煤矸石混凝土性能提升。     

Illuminant estimation for object recognition

Comparing colour histograms of images has been shown to be a powerful technique for discriminating among large sets of images. However, these histograms depend not only on the properties of imaged objects but also on the illumination under which the objects are captured. If this illumination dependence is not accounted for prior to constructing the colour histograms, colour‐based image indexing will fail when illumination changes. This failure can be addressed by correcting the RGBs in an image to corresponding RGBs representing the same scene but under a standard reference illuminant prior to constructing the histograms. To perform this correction of RGBs, it is necessary to have a measurement or, more commonly, an estimate of the illumination in the original scene. Many authors have proposed illuminant estimation (or colour constancy) algorithms to obtain such an estimate. Unfortunately, the results of colour histogram matching experiments under varying illumination conditions have shown that existing estimation algorithms do not provide a sufficiently good estimate of the scene illuminant to enable this approach to work. In this article we report on the results of our repetition of those experiments, but this time using a new illuminant estimation algorithm—the so‐called color by correlation approach, which has been shown to afford significantly better performance than previous algorithms. The results of this new experiment show that when this new algorithm is used to preprocess images, a significant improvement in colour histogram matching performance is achieved. Indeed, performance is close to the theoretically optimal level of performance, that is, close to that which can be obtained using actual measurements of the scene illumination. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Col Res Appl, 27, 260–270, 2002; Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). DOI 10.1002/col.10064     

高火山灰活性煅烧煤矸石添加量对水泥抗压强度的影响

为研究高火山灰活性下煤矸石添加量对水泥抗压强度影响,以龙岩翠屏山煤矿煤矸石为研究对象,分析了温度对煤矸石活性的影响以及煤矸石添加量对水泥强度的影响。结果表明:随着煅烧温度的增大,煤矸石烧失量在逐渐增大,烧失量与煅烧温度呈幂函数关系;随着煅烧温度的增大,煤矸石活性呈现先增大后减小的规律,煅烧煤矸石吸钙量与温度成二次多项式关系,推断实验煤矸石的煅烧最佳温度为750 ℃;随着煤矸石添加量的增加,水泥单轴抗压强度呈下降趋势,试件的抗压强度与煤矸石添加量成指数关系;随着龄期的增大,添加煤矸石的试件强度具有增长的趋势。研究结果对确定煤矸石添加量提供了理论依据,对指导煤矸石在凝胶材料中应用具有重要意义。     

贵州六盘水煤矸石的矿物特性

对贵州六盘水地区煤矸石的矿物特性进行了研究. 结果表明,以煤巷矸和岩巷矸混合矸为主的煤矸石固定碳含量和热值均较低,不适宜直接用于动力燃料发电,而富铝、高铁、高钙是其重要特征,SiO2, Al2O3和Fe2O3含量之和达70%~80%,所含V, Co, Ni, Cr, Ge的富集度高,均具有回收利用价值. 矿物组成以石英和高岭石为主,其次为菱铁矿、黄铁矿、蒙脱石、斜长石、伊利石、白云石、方解石、锐钛矿等;粉末状煤矸石由大小不一的不规则颗粒组成,粒径多为1~3 mm,部分粒径为0.2~1 mm;石英、菱铁矿、黄铁矿等晶体矿物多呈致密块状,结晶完整;高岭石、蒙脱石、伊利石等多呈片状、疏松团块状,结晶较石英差;而含碳有机质多呈片状,呈无定型.     

潞安CC矿区3号煤的煤岩煤质特征研究

研究区3号煤的煤岩煤质特征研究结果表明,研究区3号煤分布稳定,厚度较好,可作为动力用煤和民用煤或高炉喷吹用煤;3号煤的资源利用面临煤层夹矸的排放与堆积、煤中有害元素通过燃烧等向外界释放两个环境问题,对煤矸石及煤炭进行化工预处理等将有助于减弱环境影响。     

原状煤矸石骨料强化工艺研究

以陕西铜川原状煤矸石为研究对象,对其进行分拣、破碎、分级等工艺处理,重点进行煤矸石的化学强化和表面包覆相关实验。选用粒径为2.36~4.75 mm的煤矸石,采用不同的强化剂和包覆粉来提高其强度和耐水性。研究发现,当用硅酸盐类强化剂B（质量分数为6%）掺入0.7%土壤固化剂进行复配后的溶液作强化剂,对煤矸石强化效果最明显;在液体强化后的煤矸石表面用水泥和某尾矿粉质量比为1:1.2进行包覆处理,包覆量为煤矸石质量的25%,所制得的产品干压碎值约降低50%,耐水性约提高85%,所制得的煤矸石骨料产品性能良好。将所制得的煤矸石骨料产品替代部分石灰岩用作水泥砂浆集料,相比原状煤矸石砂浆,强化后的煤矸石水泥砂浆抗折、抗压强度都有提高。