专利名称：井下铁矿石动态称重及品位实时分析方法
技术领域：
本发明涉及井下铁矿石计量分析系统。
背景技术：
井下矿石品位测量工作大多采用人工采样和化学分析的方法。但是，在运行的矿车上取样难度大，费时费力，影响生产效率，而且由于矿石密度分布不均勻，取出的样品代表性很差。另外，由于人为估算的结果不够精确，不能客观反映出铁矿石品位，不能很好的指导生产，影响了铁矿石的出厂质量。同时一些人为因素的干扰，影响了工人劳动积极性的提尚。通过传感器对矿石体积测量时，使用的装置多采用超声波测距传感器。由于超声波传感器之间的相互干扰问题，只能在矿车的上方布置3 6个传感器，使得采集的矿石高度数据有限，不能很好的拟合出矿石的实际表面，造成计算出来的矿石体积精度很差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种井下铁矿石动态称重及品位实时分析方法，本方法信息反馈迅速，品位分析的精度高。本发明所采用的技术方案是井下铁矿石动态称重及品位实时分析方法的步骤包括首先通过塞入式剪切力称重传感器二次轴计量方法对矿车载重进行计量；然后通过激光测距扫描仪测量矿石体积；最后根据测得的矿石质量和体积计算出其密度，并建立矿石品位-密度对应函数关系，根据该函数分析得出矿石品位。所述对矿车载重进行计量的方法具体包括101)先通过塞入式剪切力称重传感器测量矿车1、3轴(如附图
2所示22表示矿车1轴，20表示矿车3轴)的重量ml，再测量矿车2、4轴(如附图2所示21表示矿车2 轴，19表示矿车4轴)的重量m2 ；102)根据下式(1)计算单节车厢装载重量m m = (ml+m2) g σ (1)式中σ是重量修正值，该值是通过将矿石装袋分别计量(精确计量)累加与计算机计量得到的矿石重量比较，以矿石装袋精确计量为标准，对计算机计量重量值进行修正而得到的；103)根据下式(2)计算整列车的装载重量M
SM = YjMk(2)
k = l式中，s为车厢的节数；mk为第k节车厢的重量，其值根据前述步骤测定。所述测量矿石体积的方法具体包括201)在安装激光测距扫描仪的支架上安装光电发射器，在巷道的一侧安装光电接收器，使光电发射器发射的信号斜射到巷道边；
202)当矿车经过光电发射器发出的光电信号时，利用激光测距扫描仪测量矿车中矿石上表面至传感器之间的距离比/，再由传感器与车厢厢底之间的固定距离S减去、’， 得出矿车中各微元高度hij;203)根据步骤20 所获得的铁矿石表面点云数据，采用Delaimay三角剖分三维重构算法拟合三维曲面，进而计算出体积，计算式为下式(3)
权利要求
1.井下铁矿石动态称重及品位实时分析方法，其特征在于其步骤包括首先通过塞入式剪切力称重传感器二次轴计量方法对矿车载重进行计量；然后通过激光测距扫描仪测量矿石体积；最后根据测得的矿石质量和体积计算出其密度，并建立矿石品位-密度对应函数关系，根据该函数分析得出矿石品位。
2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于对矿车载重进行计量的方法具体包括101)先通过塞入式剪切力称重传感器测量矿车1、3轴的重量ml，再测量矿车2、4轴的重量m2 ；102)根据下式(1)计算单节车厢装载重量m:
3.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于测量矿石体积的方法具体包括201)在安装激光测距扫描仪的支架上安装光电发射器，在巷道的一侧安装光电接收器，使光电发射器发射的信号斜射到巷道边；202)当矿车经过光电发射器发出的光电信号时，利用激光测距扫描仪测量矿车中矿石上表面至传感器之间的距离、/，再由传感器与车厢厢底之间的固定距离S减去比/，得出矿车中各微元高度hij;203)根据步骤20 所获得的铁矿石表面点云数据，采用Delaimay三角剖分三维重构算法拟合三维曲面，进而计算出体积，计算式为下式(3)
4.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于 矿石品位-密度对应函数关系为E = ap +b， 其中E表示铁矿石品位，P表示铁矿石的密度； 当 E > 42 时，a = 63. 514，b = -60. 544 ；当 42 彡 E 彡 15 时，a = 26. 672，b = -9. 763 ； 当 E < 15 时，a = 63. 514，b = -67. 19。
全文摘要
本发明提供了一种井下铁矿石动态称重及品位实时分析方法，其步骤包括首先通过塞入式剪切力称重传感器二次轴计量方法对矿车载重进行计量；然后通过激光测距扫描仪测量矿石体积；最后根据测得的矿石质量和体积计算出其密度，并建立矿石品位-密度对应函数关系，根据该函数分析得出矿石品位。本方法信息反馈迅速，品位分析的精度高。
文档编号G01N9/02GK102175569SQ20111004793
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者夏鸿, 孟操, 张锐, 徐劲力, 王龙, 白俊江, 韩少军 申请人:武汉理工大学