专利名称：煤矸光电在线分选装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矸检测技术，尤其涉及一种煤矸光电在线分选装置和方法。
背景技术：
开采出来未经过加工的煤被称为原煤，原煤中含有一定比例的矸石。矸石的主要成分是岩石，密度大，灰分高，发热量小，属于煤炭中的杂质，对煤炭质量有不可忽视的影响。因此，煤矸石分选是煤矿生产过程中不可缺少的环节。现有技术中，将矸石从煤炭中分选出来主要采用人工手选和机械分选两种方法， 其次为T射线透射法分选法。人工手选由工人手工将矸石从煤块中分拣出来，这种方式劳动强度大，工作环境恶劣，生产效率低，矸石拣选率也直接受人员素质、管理水平等人为因素影响，分选质量得不到保证。机械方法是利用煤矸的物理特性的不同来分选，如重介分离法和干式分选法，其存在的问题是设备结构复杂，能耗高，运行成本高；对环境污染比较大；难以在井下使用。T射线透射分选法采用双能Y射线作为放射源，根据煤和矸石对射线吸收量的不同来识别煤和矸石。此种方法的缺点是需要使用具有放射性的T射线，增加了管理困难，限制了它的推广范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种能耗低、无污染、使用方便的煤矸光电在线分选装置和方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的煤矸光电在线分选装置，包括运输装置，所述运输装置的上方设有摄像头和激光发射器，所述运输装置的前方设有称重装置，所述运输装置与所述称重装置之间设有滑轨。本发明的上述的煤矸光电在线分选装置实现煤矸光电在线分选的方法，利用激光三角测距法测量煤矸的体积，用称重装置测量煤矸的重量，由体积和重量计算出煤矸的密度，通过煤和矸石的密度的不同来分选煤矸。 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的煤矸光电在线分选装置和方法，由于包括运输装置，运输装置的上方设有摄像头和激光发射器，运输装置的前方设有称重装置，运输装置与所述称重装置之间设有滑轨。可以利用激光三角测距法测量煤矸的体积，用称重装置测量煤矸的重量，由体积和重量计算出煤矸的密度，通过煤和矸石的密度的不同来分选煤矸。能耗低、无污染、使用方便。
图1为本发明实施例提供的煤矸光电在线分选装置的结构示意图。
图中1.摄像头，2.激光发射器，3.称重装置，4.运输装置，5.滑轨。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明的煤矸光电在线分选装置，其较佳的具体实施方式
如图1所示包括运输装置，所述运输装置的上方设有摄像头和激光发射器，所述运输装置的前方设有称重装置，所述运输装置与所述称重装置之间设有滑轨。本发明的上述的煤矸光电在线分选装置实现煤矸光电在线分选的方法，其较佳的具体实施方式
是利用激光三角测距法测量煤矸的体积，用称重装置测量煤矸的重量，由体积和重量计算出煤矸的密度，通过煤和矸石的密度的不同来分选煤矸。具体包括步骤激光发射器垂直发射一条一字型激光线，照射到运输装置上；摄像头的拍摄方向与激光发射方向呈5° -80°的角度，连续拍摄从激光线下经过的煤矸，并根据所拍摄的图像计算煤矸的体积；煤矸经过称重装置时，由称重装置对其称重；由体积和重量计算出密度，根据煤和矸石密度的差异来分选煤矸。根据所拍摄的图像计算煤矸的体积时，具体包括根据激光三角测距法，计算出每幅图像中激光线照射出的煤矸的剖面面积；随着煤矸向前移动，通过快速的拍摄，得出多幅图像，计算出煤矸的多个剖面的面积，将这些剖面的面积进行积分，近似计算出煤矸的体积。本发明适于煤矸的初选，与现有的技术相比，采用本发明对煤矸进行分选，能够达到降低能耗、减少污染、使用方便的目的。具体实施例工作过程是煤矸由运输装置4运送，激光发射器2向运输装置4上垂直发射一条一字型激光线。摄像头1的摄像方向与激光发射器2的激光发射方向呈一定的角度，对经过激光器下方的煤矸进行拍摄。当煤矸经过激光器下方时，从摄像头拍摄的图片上来看，照射在煤矸上的激光线会发生偏移，根据激光三角测距法，可以计算出激光线照射出的煤矸的剖面面积。用此方法，随着煤矸向前移动，通过快速的拍摄，可以计算出煤矸的多个剖面的面积，将这些剖面的面积进行积分，就可以近似计算出煤矸的体积。拍摄的速度越快，计算出的煤矸体积就越接近于真实体积。煤矸经由滑轨5经过称重装置3，在经过称重装置3 时，由称重装置称量煤矸的重量。将煤矸的重量除以体积，可以计算出煤矸的密度，最后根据密度来判断经过的是煤还是矸石。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种煤矸光电在线分选装置，其特征在于，包括运输装置，所述运输装置的上方设有摄像头和激光发射器，所述运输装置的前方设有称重装置，所述运输装置与所述称重装置之间设有滑轨。
2.—种权利要求1所述的煤矸光电在线分选装置实现煤矸光电在线分选的方法，其特征在于，利用激光三角测距法测量煤矸的体积，用称重装置测量煤矸的重量，由体积和重量计算出煤矸的密度，通过煤和矸石的密度的不同来分选煤矸。
3.根据权利要求2所述的煤矸光电在线分选的方法，其特征在于，包括步骤激光发射器垂直发射一条一字型激光线，照射到运输装置上；摄像头的拍摄方向与激光发射方向呈5° -80°的角度，连续拍摄从激光线下经过的煤矸，并根据所拍摄的图像计算煤矸的体积；煤矸经过称重装置时，由称重装置对其称重；由体积和重量计算出密度，根据煤和矸石密度的差异来分选煤矸。
4.根据权利要求3所述的煤矸光电在线分选的方法，其特征在于，根据所拍摄的图像计算煤矸的体积时，包括根据激光三角测距法，计算出每幅图像中激光线照射出的煤矸的剖面面积；随着煤矸向前移动，通过快速的拍摄，得出多幅图像，计算出煤矸的多个剖面的面积， 将这些剖面的面积进行积分，近似计算出煤矸的体积。
全文摘要
本发明公开了一种煤矸光电在线分选装置和方法，包括运输装置，运输装置的上方设有摄像头和激光发射器，运输装置的前方设有称重装置，运输装置与所述称重装置之间设有滑轨。可以利用激光三角测距法测量煤矸的体积，用称重装置测量煤矸的重量，由体积和重量计算出煤矸的密度，通过煤和矸石的密度的不同来分选煤矸。能耗低、无污染、使用方便。
文档编号B07C5/00GK102371249SQ20111033495
公开日2012年3月14日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者张晨, 徐志强, 王卫东 申请人:中国矿业大学(北京)