本实用新型涉及煤矸石自动分选技术领域，特别是涉及一种煤矸石智能分选系统。
背景技术：
矸石是煤形成过程中与之伴生的黑色固体岩石，含碳量和发热值都很低，但在煤炭开采过程中会夹带大量矸石。在煤炭的深加工中，矸石预选是煤矿生产中的重要环节，可以极大地提高煤炭品质和利用率，降低煤炭的运输成本。目前，矸石的预选主要采用人工分选的方法，人工分选是指工人坐在皮带两侧，靠肉眼看，用手工选，从运动的煤块中找出矸石。人工分选的方法劳动强度大，生产效率低，工作环境差，严重影响工人身体健康。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种分选效率高、分选的煤种范围广、不受湿度的影响、适应性强且无需用水的煤矸石智能分选系统。
本实用新型一种煤矸石智能分选系统，包括进料斗、传送皮带、接料斗、排队装置、检测装置和执行装置，所述进料斗位于所述传送皮带进料端的上方，所述接料斗包括煤石接料斗和矸石接料斗，所述排队装置位于所述传送皮带上，所述检测装置与执行装置电连接；
所述排队装置包括多排错位分布的排队机构，所述排队机构包括水平杆以及设置在其上的支架和排队组件，所述支架位于水平杆的两端，相邻所述排队组件之间形成排队通道，所述支架上设有调节其高度的伸缩装置，所述支架通过伸缩装置控制所述水平杆的高度，所述排队组件包括支板和排队板，所述支板的一端与水平杆套接且可绕水平杆转动，所述支板的另一端与排队板固定连接；
所述检测装置包括设置在传送皮带下方的单能γ射线源、位于传动皮带上方与所述单能γ射线源对应的射线传感器、与所述射线传感器电连接的测控仪表和设置在所述传送皮带上方与测控仪表电连接的超声波传感器，所述单能γ射线源、射线传感器、超声波传感器和测控仪表分别与所述排队通道对应，所述单能γ射线源与射线传感器形成第一检测通道，所述超声波传感器形成第二检测通道，所述第一检测通道与第二检测通道的终端分别对应设有前置信号放大器，所述前置信号放大器与所述测控仪表连接；
所述执行装置包括控制器、高速电磁阀和喷枪，所述喷枪与高速电磁阀串接在高压空气管道上，所述高压电磁阀与控制器连接。
本实用新型煤矸石智能分选系统，其中所述排队板为宽度由小到大的渐宽板。
本实用新型煤矸石智能分选系统，其中所述喷枪包括背向设置的第一喷枪和第二喷枪，所述第一喷枪与第二喷枪均安装在所述传送皮带纵向轴线的上方。
本实用新型煤矸石智能分选系统，其中所述矸石接料斗包括第一接料斗和第二接料斗，所述第一接料斗位于所述传送皮带的一侧且对应第一喷枪对煤、矸石作用后运动轨迹的落料位置处，所述第二接料斗位于所述传送皮带的一侧且对应第二喷枪对煤、矸石作用后运动轨迹的落料位置处。
本实用新型煤矸石智能分选系统，其中所述煤石接料斗位于所述传送皮带出料端的下方。
与现有技术相比，本实用新型煤矸石智能分选系统与方法所具有的优点和有益效果为：
(1)本实用新型通过采用单能γ射线源，只有一种核辐射材料，只辐射一种谱线，不会发生多种谱线的相互干扰，测量准确，分选效果好，解决了现有技术中因采用双能γ射线源测量不准而导致分选效果不好的技术问题；
(2)本实用新型采用射线传感器作为主传感器测量物料对射线的衰减，采用超声波传感器作为辅助传感器测量物料使射线产生的在不同方向上的衍射角及衍射强度，即对出射的射线实时地进行全方位检测，克服了不同性质、不同形状的物料对单一传感器检测产生误差的问题，完全在物质密度等级上区分煤和矸石，分选效果好；
(3)本实用新型排队装置包括多排错位分布的排队机构，排队机构包括水平杆以及设置在其上的支架和排队组件，排队组件相对于水平杆水平转动，相邻排队组件之间形成排队通道，杂乱的物料通过排队组件在传送皮带上被强行排队，使物料有序的通过检测通道，获得最精准地检测，为物料的识别与分选打下了良好的检测基础；且支架通过伸缩装置控制水平杆的高度，以控制排队组件与传送皮带之间的间隙，不仅使排队组件能够在相对水平杆水平转动的条件下不刮蹭传送皮带，而且避免物料进入排队组件的下方以划伤传送皮带。
下面结合附图对本实用新型的煤矸石智能分选系统与方法作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型煤矸石智能分选系统的结构示意图；
图2为本实用新型煤矸石智能分选系统的俯视图；
图3为本实用新型煤矸石智能分选系统中排队装置的结构示意图；
其中：1、进料斗；2、传送皮带；3、排队装置；4、超声波传感器；5、射线传感器；6、前置信号放大器；7、单能γ射线源；8、测控仪表；9、控制器；10、高速电磁阀；11、第一喷枪；12、煤石接料斗；13、第一接料斗；14、第二喷枪；15、第二接料斗；
301、水平杆；302、支架；303、支板；304、排队板。
具体实施方式
如图1-3所示，本实用新型一种煤矸石智能分选系统，包括进料斗1、传送皮带2、接料斗、排队装置3、检测装置和执行装置，进料斗1位于传送皮带2进料端的上方，接料斗包括煤石接料斗12和矸石接料斗，排队装置3位于传送皮带2上，检测装置与执行装置电连接。
排队装置3包括多排错位分布的排队机构，排队机构包括水平杆301以及设置在其上的支架302和排队组件，支架302位于水平杆301的两端，相邻排队组件之间形成排队通道，支架302上设有调节其高度的伸缩装置，支架302通过伸缩装置控制水平杆301的高度，排队组件包括支板303和排队板304，支板303的一端与水平杆301套接且可绕水平杆301转动，支板303的另一端与排队板304固定连接，排队板304为宽度由小到大的渐宽板，其中，渐宽板为三角形。
排队组件通过支板303相对水平杆301转动，使杂乱的物料在传送皮带2上被强行排队，进而使物料有序的通过检测通道，获得最精准地检测，为物料的识别与分选打下了良好的检测基础；且支架302通过伸缩装置控制水平杆301的高度，以控制排队组件与传送皮带2之间的间隙，不仅使排队组件能够在相对水平杆301水平转动的条件下不刮蹭传送皮带2，而且避免物料进入排队组件的下方以划伤传送皮带2。
检测装置包括设置在传送皮带2下方的单能γ射线源7、位于传动皮带上方与单能γ射线源7对应的射线传感器5、与射线传感器5电连接的测控仪表8和设置在传送皮带2上方与测控仪表8电连接的超声波传感器4，单能γ射线源7、射线传感器5、超声波传感器4和测控仪表8分别与排队通道对应，单能γ射线源7与射线传感器5形成第一检测通道，超声波传感器4形成第二检测通道，第一检测通道与第二检测通道的终端分别对应设有前置信号放大器6，前置信号放大器6与测控仪表8连接。
前置信号放大器6用于物料依次通过第一检测通道与第二检测通道的检测后，射线传感器5和超声波传感器4分别将信号通过相对应的前置信号放大器6进行预处理，使检测后的信号进行放大、成形、分层等操作，并将预处理后的信号传输给测控仪表8。
由于采用单能γ射线源7，只有一种核辐射材料，只辐射一种谱线，不会发生多种谱线的相互干扰，测量准确，分选效果好，解决了现有技术中因采用双能γ射线源测量不准而导致分选效果不好的技术问题。
采用射线传感器5作为主传感器测量物料对射线的衰减，采用超声波传感器4作为辅助传感器测量物料使射线产生的在不同方向上的衍射角及衍射强度，即对出射的射线实时地进行全方位检测，克服了不同性质、不同形状的物料对单一传感器检测产生误差的问题，完全在物质密度等级上区分煤和矸石，分选效果好。
执行装置包括控制器9、高速电磁阀10和喷枪，喷枪与高速电磁阀10串接在高压空气管道上，高压电磁阀与控制器9连接。喷枪包括背向设置的第一喷枪11和第二喷枪14，第一喷枪11与第二喷枪14均安装在传送皮带2纵向轴线的上方。
其中，煤石接料斗12位于传送皮带2出料端的下方。矸石接料斗包括第一接料斗13和第二接料斗15，第一接料斗13位于传送皮带2的一侧且对应第一喷枪11对煤、矸石作用后运动轨迹的落料位置处，第二接料斗15位于传送皮带2的一侧且对应第二喷枪14对煤、矸石作用后运动轨迹的落料位置处。
煤矸石智能分选系统的分选步骤为：
步骤1：块状物料由进料斗1落到传送皮带2上，物料通过排队装置3依次顺序进入到相应的排队通道中，并进入到检测装置所在范围内。
步骤2：物料依次通过第一检测通道和第二检测通道检测后，分别将信号通过对应的前置信号放大器6进行预处理，预处理的过程为将信号放大、成形、分层等操作。
步骤3：经预处理后的信号传输给测控仪表8，测控仪表8中的微处理器将信号依据煤矸石数学模型进行运算，得到每块物料对应的单位厚度物料对射线的衰减值，并将单位厚度物料对射线的衰减值与预先标定的阈值进行比较；
其中，若单位厚度物料对射线的衰减值大于预先标定的阈值，则被判定单位厚度物料对射线的衰减值过大，即为矸石，控制器9控制高速电磁阀10在矸石经过喷枪时开启，喷枪将矸石吹落进矸石接料斗中；
其中，若单位厚度物料对射线的衰减值小于预先标定的阈值，则被判定为煤，喷枪不动作，使之自然抛入煤石接料斗12。
本实用新型通过采用单能γ射线源7作为衍射源，采用主传感器与辅助传感器结合使用的测量方式，分选效率高，矸石选出率不低于85％，选出的矸石中不含煤块，可靠性好；分选的煤种范围广，不受湿度的影响，适应性强；处理粒度范围广；不消耗水资源，能耗极低，不对环境造成破坏和污染；体积小、重量轻，对使用场地要求小。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。