基于深度学习的摇床接矿位置预测方法

目前在摇床进行选矿的过程中，使用的摇床矿带识别及接矿板自动调节装置大大提高了摇床的自动化程度。但是对于接矿位置不在矿带分割线位置的矿物，例如锡矿，在分割线处接到的矿物品位会达到60以上，而真正需要的品位范围是[38 ,42]，仍需要人工设置偏移量确定接矿位置。针对接矿需要人工参与的问题，本文研究出了一种输入为摇床矿带图像，输出为接矿位置的深度学习预测模型，该模型以VGG-16为基础网络结构，使用均方损失和Adam优化器进行训练，通过批量大小、迭代次数以及学习率等超参数调整卷积层中的权重值。在华联锌铟公司新田选矿厂精选段摇床开展了摇床智能接矿工业试验研究，实验结果表明，验证集中85%的样本预测误差小于19.5毫米，93.7%的预测误差小于29.25毫米，因此该方法能够让计算机学习到操作工的接矿经验，计算出满足生产需要的接矿位置，真正实现摇床智能接矿。基于深度学习的预测模型在现场运行了半年多，接矿的精矿品位能够达到工艺要求。     

智能选矿摇床巡检机器人的路径规划

选矿摇床是一种重要的重力选矿设备,已有百年的发展历史,它是钨、锡等矿选矿的关键设备,在工业中获广泛应用。但是,目前摇床的生产操作基本还是依赖人工来完成,摇床的自动化和智能化是目前急需解决的问题。针对选矿摇床生产的智能化问题,本文基于团队开发的摇床智能巡检机器人,采用改进的遗传算法对摇床生产巡检机器人的全局路径进行规划,并用带栅格地图的A*算法解决了巡检机器人的局部路径规划问题。     

矿用智能巡检机器人设计

为保证生产顺利进行和保障工作人员的安全,需对矿井设备以及矿井的工作环境进行实时巡检。而传统的人工巡检劳动强度大、危险系数较高、巡检过程困难、不适用于现在煤矿的巡检要求,因此研发了一种矿用智能巡检机器人。针对矿井特殊的工作环境,从机器人的移动性能、视觉定位与导航技术、图像识别技术、井下通信等方面详细地阐述了矿用智能巡检机器人所要解决的关键技术,为机器人的研发提供参考。     

综采工作面自动巡检机器人系统设计

为解决综采工作面巡视作业空间狭小、设备间配合动作复杂、作业环境恶劣导致的人工巡检困难,巡检人员安全无法保障的问题,设计了一种占用空间小,适应三大设备相互动作,可以实现自动化巡检,集视频监控、数据融合、数据上传、温度异常报警等功能为一体的综采工作面巡检机器人系统。自动巡检机器人系统包括自动巡检系统、机器人本体、电气控制系统、通信网络系统和集控室集控系统。其自动巡检系统采用吊缆机构与悬轨支撑机构相结合的方式实现了综采工作面液压支架拉架动作后机器人巡检路径轨道的自适应;机器人本体上装载的可见光相机和红外热成像仪采集的工作面作业数据可通过通信网络系统实现与控制主机间的双向信息交互,采集的作业数据通过集控室集控系统实现可见光和红外数据的实时融合,为进一步通过智能分析算法实现更高级识别奠定基础;集控室系统可以对采集数据进行可视化处理,对巡检机器人工作状态进行实时智能控制,并在综采设备工作异常时报警。自动巡检机器人在中煤张家口煤矿机械有限责任公司综采工作面实验室进行了试验性研究,研究结果表明:在综采工作面的狭小设备空间中,液压支架经常性会进行拉架操作,现有的固定轨道的巡检机器人无法进行巡检,自适应轨道系统可以吸收拉架产生的设备位置变化,保证巡检轨道的畅通,实现了巡检机器人的无障碍通过;机器人本体采用高精度可见光传感器和热成像传感器,可以获取高精度的可视化图像信息,相较于现有人工目测或手持仪表测量,数据真实可靠,并可实时反馈现场环境状况。集控室系统可视化处理后的数据能直观反映出设备运作时的工作状况,提高了巡检人员对工作设备操控的准确度,其报警功能可以在工作异常时及时告知巡检人员作业异常原因及异常区域,提高巡检作业的安全可靠性。此综采工作面自动巡检机器人站地空间小,可代替人工实现对综采工作面的巡检作业,巡检作业安全可靠。     

智能带式输送机巡检机器人的研究与应用

主煤流运输系统设备的日常巡检是安全生产的重要环节,针对采用人工巡检或固定摄像头定点监视等传统监控方式存在的巡检人员劳动强度大、全面巡检难度大、环境条件差、隐患型问题难发现、巡检效率低下等问题,研发制造了智能带式输送机巡检机器人以代替人工巡检,并介绍了智能带式输送机巡检机器人项目的研制背景和实施意义;详细阐述了该项目的整体设计与系统设计。通过实际应用表明,智能带式输送机巡检机器人能够实现日常的实际巡检需求,并能提高巡检效果,从根本上减轻了现场巡检人员劳动强度,降低了巡检人员劳动风险,确保主煤流运输系统设备安全可靠运行。     

煤矿带式输送机巡检机器人关键技术研究

针对带式输送机巡检机器人在煤矿井下的环境适应性、自主快速安全充电、基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别等关键技术问题,阐述了煤矿带式输送机巡检机器人系统总体设计;设计了一种模块化、两节车厢挂载式巡检机器人本体及吊挂单轨式、滚轮与链轮链条混合驱动的巡检机器人行走机构,可适应煤矿井下输送带运输复杂环境;提出了煤矿井下电—机—电能量转换充电方法,设计了基于鼓形齿的充电自动对接机构,可实现巡检机器人在煤矿井下自主快速安全充电,满足井下远距离巡检需求;提出了基于托辊运转的声压1/3倍频程谱及声品质尖锐度特征指标的托辊故障识别方法,针对井下多粉尘、浓雾气、低照度场景下视频质量差导致视频识别难的问题,提出了自适应图像增强算法框架,增强图像质量,在此基础上,基于目标轮廓先验知识,构建深度神经网络模型,实现煤矿井下人员、煤流、带面异物、带面损伤等特征不显著目标的视频智能识别,提高带式输送机巡检机器人智能化水平。对带式输送机巡检机器人样机及带式输送机异常工况音视频样本进行了验证测试,结果表明：巡检机器人最小转弯半径1 m,在负重220 kg、巡检速度0.4 m/s的情况下,可在角度为20°的坡道上平...     

矿井变电所机器人智能巡检系统设计

针对煤矿井下变电所设备运行状态的日常巡检、停送电安全技术措施落实以及视频监控全覆盖等问题，设计了一种直线轨道式巡检机器人系统与变电所设备实现通讯，建立智能巡检系统。重点介绍了矿井变电所机器人智能巡检系统的组成结构与巡检功能，论述了机器人系统巡检动作方式与智能巡检系统执行流程。实践表明：该智能巡检系统可以有效替代矿井变电所的人工巡检岗位，完成日常巡检任务，保障停送电安全技术措施的可靠落实，实现变电所视频的无盲区监控。机器人系统感知功能齐全，与变电所设备联动可靠，巡检运行状态平稳，解决了矿井变电所减员增效的关键技术问题。     

矿用自动巡检机器人在黄陵一号煤矿的应用

为了减少环境复杂、空间狭小、积水等因素对井下变电所、大型输送带输送机巷道等场所巡检工作的影响,黄陵一号煤矿采用ZX127矿用自动巡检机器人替代或辅助人工作业。从该巡检机器人组成及功能出发,结合其主要优点及性能,在井下皮带机巷道和井下变电所分别开展实际应用。实践发现,该巡检机器人可监测设备局部表面异常高温、局部空间异常温度变化、突发气体异常变化及爆炸等异响、顶板和侧帮的变形,以及皮带机托辊、滚筒是否损坏等;同时,能够实现不同岗位区域语音警示提示、井上井下视频通话指挥作业,遥控机器人指向照明和测温。     

长距离带式输送机智能巡检机器人系统研究

莲盛煤矿主运系统带式输送机以往采用人工巡视，存在巡检效率低下、巡检不到位的情况，同时工人劳动强度大，危险因素多，导致带式输送机运行故障频发，运输效率低下。针对以上问题设计了智能巡检机器人系统，在主运系统带式输送机上进行了工业性试验。结果表明：智能巡检机器人系统可以实现对主运系统带式输送机的24 h不间断巡检，安全经济效益显著。     

斜沟煤矿运输胶带轨道巡检机器人系统的应用与研究

斜沟煤矿原煤运输胶带数量多、距离长,传统人工巡检已经不能满足矿井安全和运输发展需要,通过投入井下轨道巡检机器人和构建机器人信息无线传输网络,建成了原煤运输胶带机器人智能巡检系统,实现了设备温度、瓦斯浓度、故障信息、现场画面等信号的实时传输和事故预警,做到了全天候高质量的巡检,在矿井减人提效和保障安全生产上效果显著。     

某高碳质金矿石重选试验研究

介绍了某高碳质金矿石的重选试验研究,试验采用单一摇床、螺旋溜槽粗选-摇床精选以及旋流脱碳脱泥-摇床精选3种重选流程均取得了较好的选别效果,3种流程均能使矿石中的金得到有效富集,可获得回收率75%~80%,品位60~80 g/t的合格金精矿。     

风化低品位自云母选矿试验研究

对湖北随州小林低品位风化白云母进行了选矿试验研究,采用螺旋选矿机粗选、摇床分选、再磨和摇床再选、化学提纯等处理技术,获得云母品位＞30%、白度＞80%,Fe2O3含量较低的白云母精矿.该研究对低品位风化型云母的有效开发利用提供了技术途径.     

基于浮选过程的液位控制系统研究

浮选控制作为选矿厂生产过程中的一个重要环节,直接影响选矿厂的效益指标,因此必须充分发挥矿山自动化、先进控制、智能仪表以及大数据分析等技术优势,提高浮选过程的生产指标,增加市场竞争力,以保证浮选作业工作的稳定,在保证精矿、尾矿品位合格且标准差稳定的前提下,有效提高精矿金属回收率。液位控制作为浮选生产过程重要的环节,直接影响泡沫的移动速度控制,从而对选矿关键指标品位和回收率产生影响,另外液位控制也是整个浮选控制的难点和重点,因为选矿厂浮选过程通常是长流程、多设备耦合、大滞后、非时变、非线性的生产过程,在液位调节过程必须考虑整个浮选系统的液位协同控制,否则将会给系统带来巨大扰动,导致整个浮选系统不可控,严重影响整个选矿厂的经济指标,因而对浮选过程液位控制系统展开研究。     

输送带表面图像快速分割技术研究

快速图像处理是基于机器视觉的输送带在线状态监测系统的关键技术。针对输送带表面图像的分割,提出了一种快速阈值分割算法。该算法基于图像的灰度信息,具有简单、实时性好等特点。文章通过用实际图像对快速阈值分割算法与其它几种算法进行了对比,结果验证了该算法的有效性。     

钢丝绳牵引式巡检机器人研究与应用

为了解决煤矿井下巡检机器人电池充电的问题,设计研发了一种钢丝绳牵引式巡检机器人,详细论述了该机器人系统的组成及实现方法,介绍了机器人本体自发电装置的组成和工作原理。应用结果表明,该巡检机器人系统可以实现对煤矿井下带式输送机巷道的自动巡检,实现无人值守的目标。     

云南某难选金矿石重—浮联合工艺选矿试验研究

云南某金矿石含炭质高,金矿物主要为自然金,部分金和硫化矿物聚集程度较高,多数粒度较细小,宜采用富集后再氰化浸出工艺提金。试验研究表明,适宜的富集工艺为-200目占85%的磨矿产品摇床重选,摇尾1粗2精2扫、中矿顺序返回流程浮选,可获得金品位295.45 g/、t回收率32.65%的重砂;金品位42.07 g/、t回收率53.46%的浮选金精矿,总金回收率达86.11%。     

浅析全自动淘洗精选机在马坑的应用

马坑铁矿采选生产规模由100万吨/年分阶段扩能形成年处理能力达300万吨的三个并列磨磁生产系统,精选作业曾经使用过筒式磁选机、磁选柱两种设备,生产铁精矿平均品位在63.5%左右。为了满足500万吨的选矿处理能力,选矿厂通过引进高压辊磨预选工艺将选矿处理能力在原有300万吨的基础上提高到500万吨,截止2019年5月中旬井下500万吨技改正式投产,选矿厂处理能力也达到500万吨/年。选矿达产后选矿厂于2020年通过淘洗机和磁选柱工业试验对比后,精选作业选择全自动淘洗精选机做为精选设备。生产实践表明：全自动淘洗精选机的使用可以确保马坑铁矿选矿获得铁精矿平均品位达到65%以上。     

大冶铁矿尾矿中铁矿物在线回收工艺与生产实践

摘要:简介了大冶铁矿选厂入选原矿性质与大冶铁矿选厂工艺流程,大冶铁矿尾矿中主要矿物含量、铁物相分析及粒度组成,进行了在线尾矿中铁矿物的回收试验研究。在大冶铁矿选矿尾矿中,虽然全铁品位较低且磁性铁占有率也较低,但采用中磁粗选富集-中磁粗精再磨-弱磁精选工艺流程可获得铁品位合格的铁精矿。根据试验研究结果建设了尾矿再磨再选回收系统,生产实践表明,年可回收铁品位62.50%以上的铁精矿0.96万t,年创产值816万元,年利润344万元,且1.72年收回全部投资。既提高了矿产资源的利用率,又创造了可观的经济效益,还带来了明显的社会效益。      

云南某低品位高泥氧化锡矿石选矿试验

云南某氧化锡矿Sn含量为0.170%、Fe含量为4.66%，泥化现象严重，属含铁、低品位、高泥难选锡矿石。为开发适宜的选别工艺流程并确定最佳工艺条件，在原矿性质研究的基础上开展了该矿石的选矿工艺研究。结果表明：①矿石中含锡0.170%，-0.019 mm细泥含量为12.74%，矿石中主要有用矿物为锡石，其次为褐铁矿，主要脉石矿物为石英；锡主要以锡石及酸溶锡的形式存在，选别难度较大。②螺旋溜槽抛尾是该矿适宜的预先抛尾方式，最佳工艺条件为洗矿分级后+0.212 mm粗粒磨矿至-0.074 mm占56.25%、螺旋溜槽截矿器精矿端宽度55 mm、螺旋溜槽给矿矿浆浓度30%、螺旋溜槽给矿矿浆速率3.0 m3/h，在此基础上可获得产率为32.65%、锡品位为0.424%、锡回收率为81.43%的溜槽精矿。③溜槽锡精矿摇床精选可获得锡品位较高的摇床锡精矿，摇床锡精矿强磁选除铁可获得高品位合格锡精矿。④矿石经“螺旋溜槽预先抛尾—摇床精选—强磁选除铁”的联合工艺流程，可获得产率为0.22%，锡品位41.860%，锡回收率为54.17%的锡精矿，及产率为0.68%，锡品位4.950%，锡回收率为19.80%的锡富中矿，锡累计回收率为73.97%，选矿产品含杂均不超标，较好地实现了该锡矿的分选。