基于热红外响应的煤矸智能识别方法试验研究

作     者：张超 刘法政 刘善军 杨莉娜 谢子超 杨涛 易文华 

作者机构：华北科技学院安全工程学院 东北大学资源与土木工程学院 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2024年

学科分类：081902[工学-矿物加工工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:52274200) 河北省教育厅项目(编号:ZC2021024) 

主　　题：煤与矸石 智能识别 热红外响应 热激励 

摘      要：煤矸识别的精准、高效程度是影响煤炭清洁利用的关键，也是矿井智能化建设中煤岩智能识别的核心技术之一。鉴于红外热成像技术具备识别精度高、受作业环境因素影响小、操作简单、成本低等诸多优势，选取东庞矿2067综采工作面烟煤和顶板砂岩煤矸样品，采用主动热激励方式探测煤与矸石热红外响应信息，定量计算热激励温度变化指数，实现煤与矸石有效识别，并提出胶带运输煤矸识别方法。试验结果表明：烟煤与顶板砂岩在热激励的升温和降温条件下，热辐射温度变化明显，煤与矸石热红外响应特征存在明显差异，烟煤样品温度的变化幅度明显高于砂岩；根据煤与矸石热激励下辐射温度量与时间的关系，引入了热激励温度变化指数，并指明了应用条件，在利用一定热源主动升温、降温热激励试验中，确定了其条件下区分烟煤和顶板砂岩的阈值，并进行了实验验证；根据井下光照度低、扬尘大等特点，提出了运输胶带上设置净化恒温调节区、加热区、煤矸识别监测区和分选区的煤矸识别手段，为矿井煤矸智能识别提供了新思路。