CXR－1000X射线原煤分选系统在煤矿的应用

(
５) 机 械 分 离 系 统. 机 械 分 离 系 统 由 电 气 设
备、空气压缩系统以及带式输送机等组成.
据不同密度的差异来确定入料的成分.
２ CXR－１０００X 射线原煤分选系统主要技术参数
换为可见光,可见光再被传输到光电二极管,检测
通过 X 射线 系 统 的 矿 物 质 通 过 微 机 成 像 区 分
％
３
８０
干燥基灰分
４
Ad
空气干燥基挥发份
２２
８７
５
Vad
％
干燥无灰基挥发份
分选精度高、节水减排等优点.
关键词 CXR－１０００X 射线 原煤分选系统 分选精度 干法选煤
中图分类号 TD９４５
４ 文献标识码 A
App
l
i
c
a
t
i
ono
fCXR－１０００XＧ
r
ayr
awc
oa
ls
o
r
t
i
ngs
s
t
emi
nc
oa
lmi
ne
y
WangXi
aoyun１,L
iLan
出煤块和矸石,其中煤块标记为蓝色,矸石标记为
黄色.分选机根据入料供应情况和传感器设备,针
对每个分选任务进行优化,通过选择分选程序,快
速将机器进行切换,用于分选其它材料.
分选装置由电气连接,利用压缩空气的动力通
的决定分析并开动喷射器对规定的原煤和矸石进行
分选.
CXR－１０００X 射 线 原 煤 分 选 系 统 主 要 应 用 于
１４６０ mm×２４００ mm.
控制排放物料,从而将煤块和矸石的区分开,送入
３ CXR－１０００X 射线原煤分选系统工作原理
个喷嘴阀门,每个喷嘴阀门都由一个相应的电磁阀
不同的储藏仓.分选装置示意图如图 ４ 所示,喷射
模块如图 ５ 所示,喷嘴实物图如图 ６ 所示.
CXR－１０００X 射 线 原 煤 分 选 系 统 采 用 光 谱 成
oa
ls
o
r
t
i
ngs
t
emi
nc
oa
lmi
ne [
J]Ch
i
naCoa
l,
ys
２０１９,４５ (
１):８９－９３

８９
CXR－１０００X 射线原煤分选系统在煤矿的应用
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
图 １ CXR－１０００X 射线原煤分选系统结构组成示意图
gsy
yr
p
y
s
t
r
uc
t
u
r
a
lc
ompo
s
i
t
i
ono
ft
hesy
s
t
em wa
si
n
t
r
oduc
ed,andt
hema
i
nt
e
chn
i
c
a
lpamame
t
e
r
sandope
r
a
t
i
onp
r
i
nc
i
l
ewe
r
ee
l
abo
r
a
t
ed

p
Thep
r
a
c
t
i
c
a
lapp
l
i
c
a
t
i
onshowedt
ha
像原理,根据原子密度差异分选出不同的矿物,该
系统主要应用于 ８０~２５ mm 块 煤 的 分 选.CXR－
１０００X 射线 原 煤 分 选 系 统 工 作 原 理 示 意 图 如 图 ８
所示.
图 ５ 喷射模块
图 ８ CXR－１０００X 射线原煤分选系统工作原理示意图
由图 ８ 可 以 看 出, 振 动 给 料 机 将 ８０~２５ mm
,
３
TongdaSc
i
enceandTechnol
ogyResearchInst
i
tute DatongCoa
lMineGroupCo
,Ltd
,Datong,Shanxi０３７００３,China)
Ab
s
t
r
a
c
t L
i
n
f
en HongdaHuokouCoa
lMi
nea
r
e
ahadl
e
s
(
１)振动给料系统.振动给料系统是利用振动
器中的偏心块旋转产生离心力,使筛厢、振动器等
可动部分作强制的连续运动.原煤在筛厢筛面上作
图 ２ X 射线系统结构组成示意图
连续的抛掷运动,被连续均匀地铺撒在带式输送机
胶带上面.
(
２)输送系统.输送系统由胶带、滚筒、驱动
设备等组成,承担从振动给料系统给入的原煤输送
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
由如图 ３ 可以看出,X 射线束进过入射窗进入
聚合器汇集 在 闪 烁 晶 体 上, 闪 烁 晶 体 将 X 射 线 转
采集和分析过程以及分析物料密度,然后根据做出
给出了代表材料原子密度的图像.X 射线系统根据
原子密度标准分选出不同煤块和矸石的入料,再根
２４
３６
２２
６９
注:样品编号为 １５２６０６,样品名称为原煤,样品产地为临汾宏大豁口煤矿
９２
中国煤炭第 ４５ 卷第 １ 期 ２０１９ 年 １ 月
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
表 ２ 精煤检验报告
序号
检验项目
符号
单位
１
全水分
２
Mt
空气干燥基水分
Mad
t
i
ng２,J
i
aQi
nghua３
(
１
LinfenHongdaHongyaCoa
lIndust
ryCo
,Ltd
,DatongCoa
lMineGroup,Linfen,Shanxi０４１０００,China;
,
２
DatongCoa
lVocat
i
ona
landTechni
ca
lCol
l
ege Datong,Shanxi０３７００３,China;
sr
a
i
n
f
a
l
landde
f
i
c
i
en
twa
t
e
rr
e
s
ou
r
c
e,andwa
sunsu
i
t
ab
l
ef
o
rc
omＧ
,
l
e
xr
a
wc
o
a
lw
a
s
h
i
n
o
r
t
i
n
s
t
e
m
s
oC

Ｇ
r
a
a
wc
o
a
ls
e
a
r
a
t
i
o
ns
s
t
e
m
m
a
d
ei
nP
o
l
a
n
d
w
a
si
n
t
r
o
d
u
c
e
d

The
p
gs
r
ay,r
awc
oa
ls
o
r
t
i
ngsy
s
t
em,s
epa
r
a
t
i
onp
r
e
c
i
s
i
on,d
r
oa
lp
r
epa
r
a
t
i
on
yc
ywo
大同煤矿集团临汾宏大豁口煤矿一直以原煤生
产和销售为主,原煤出井后没有经过分选加工直接
进行销售,因此价格较深加工的煤炭低２０~３０ 元/
t,
而且由于煤质不稳定,销售一度处于滞销状态.另
★ 煤炭科技 机电与信息化 ★
CXR－１０００X 射线原煤分选系统在煤矿的应用
王晓云１ 李兰亭２ 贾清华３
(
１
大同煤矿集团临汾宏大洪崖煤业有限公司,山西省临汾市,０４１０００;
２
大同煤炭职业技术学院,山西省大同市,０３７００３;
３
大同煤矿集团有限责任公司同大科技研究院,山西省大同市,０３７００３)
外,由于本矿所属 地 区 多 旱 少 雨,水 资 源 匮 乏,不
适合建设繁杂的原煤水洗分选系统.经过深入调研
和分析论证,决定引进波兰 CXR－１０００X 射线原煤
设周期短,投资成本低,能够尽快适应和满足煤炭
市场的需求,拓 宽 煤 炭 营 销 市 场,提 高 经 济 效 益,
为实现公司经济跨越式发展提供有力的保障.
入储煤 仓.CXR－１０００X 射 线 原 煤 分 选 系 统 现 场
原煤带式输 送 机 上 进 入 煤 仓,８０~２５ mm 原 煤 进
入振动给料机;振动给料机通过设置粗筛将粒块机
工艺实施示意图如图 ９ 所示.
图 ９ CXR－１０００X 射线原煤分选系统现场工艺实施示意图
统在大同煤矿集团临汾宏大豁口煤矿投入使用,将
摘 要 大同煤矿集团临汾宏大豁口煤矿所属地区多旱少雨且水资源匮乏,不适合建设
繁杂的原煤水洗分选系统,因此引进波兰生产的 CXR－１０００X 射 线 原 煤 分 选 系 统.介 绍 了
CXR－１０００X 射线原煤分选系统的结构组成,阐述了 CXR－１０００X 射线原煤分选系统的主
要技术参数和工作原理.实际应用表明,该 系 统 具 有 占 地 面 积 小、工 艺 简 单、运 行 成 本 低、
块煤输送至带式输送机上形成矿物流,顺序通过成
像分析源,进 入 检 测 区 域. 煤 块 进 入 X 射 线 检 测
区域时,应用光谱成像原理,X 射线智能分析系统
对每块矿石进行定性分析,并将结果输入到微机控
制器进行分析处理成像,微机控制器根据预先设定
的阈值判断被检测的矿石是精煤还是矸石.该系统
将蓝色标定为精煤,黄色标定为矸石,射线检测点
并向分选装置发出动作指令.喷射模块起动后,通
过 １１０ 个电磁阀和压风系统来控制各个喷嘴,喷出
气体将下落中的矸石改变轨迹进入矸石槽,精煤则
落入 精 煤 槽. 整 个 分 选 程 序 完 成 分 选 过 程 仅 需
９１
CXR－１０００X 射线原煤分选系统在煤矿的应用
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
/a,
８０~２５ mm 块 煤 的 分 选, 处 理 能 力 达 ６０ 万 t
排矸效率在 ９０％ 以上,矸中带煤率小于 ５％ .该系
统外 形 尺 寸 为 １０７００ mm×４４７０ mm×３０００ mm,
其中带式输 送 机 和 振 动 给 料 机 尺 寸 为 ９５４０ mm×
过喷射模块,在带宽 ８００ mm 的 胶 带 下 方 装 有 １１０
式输送机运 输 至 成 像 分 析 源 的 X 射 线 分 选 器 进 行
电离照射,实现矿料的标定和识别,再由微型控制
器控制执行系统,实现精煤和矸石的分离,矸石经
经犁式卸料器卸至大倾角波状挡边带式输送机上运
矸石带式输送机运至矸石堆,精煤经带式输送机落
送到弛张筛,弛张筛筛选 ２５~０ mm 的原煤输送到
任务.
(
３)成像 分 析 源.CXR－１０００ X 射 线 原 煤 分
选系统的关键设备是成像分析源,而成像分析源的
核心是 X 射 线 系 统.X 射 线 系 统 包 括 安 装 在 带 式
输送机上的集成 式 X 射 线 门,X 射 线 门 由 X 射 线
源和线扫描传感器组成,仅在安装带式输送机时 X
５ 应用效果
２０１５ 年 ７ 月,CXR－１０００X 射 线 原 煤 分 选 系
原煤和通过 CXR－１０００X 射 线 分 选 系 统 分 选 出 来
的精煤在各项指标上做的检验报告见表 １ 和表 ２.
表 １ 原煤检验报告
序号
检验项目
符号
单位
１
全水分
２
Mt
空气干燥基水分
Mad
％
干燥基灰分
４
Ad
空气干燥基挥发份
图 ６ 喷嘴实物图
(
４)计算机智能控制系统.计算机智能控制系
统由硬 件 和 软 件 组 成, 硬 件 有 控 制 柜、 数 据 采 集
PCI卡和计算 机 等,软 件 CXR 操 作 的 基 本 原 理 是
获取胶带上 来 料 的 X 射 线 和 视 觉 图 像、 启 动 图 像
将检测源 (已被 标 定 的 矿 石) 反 馈 到 微 机 控 制 器,
０
０２s.
械分割成粒 级, 矿 料 均 化 后 均 匀 掉 落 至 X 射 线 分
４ 现场工艺实施
８０~２５ mm CXR－１０００X 射 线 原 煤 分 选 系 统
车间紧邻储 煤 棚, 筛 分 车 间 －８０ mm 的 筛 下 原 煤
选机;８０~２５ mm 矿 物 流 进 入 分 选 机 后, 通 过 带
１ CXR－１０００X 射线原煤分选系统结构组成
CXR－１０００X 射 线 原 煤 分 选 系 统 结 构 组 成 主
要由振动给料系统、输送系统、成像分析源、计算
分选系统,该系统 具 有 占 地 面 积 小、工 艺 简 单、运
机智能控制系统、机械分离系统等部分组成,其组
行成本低、分选精 度 高、节 水 减 排 等 优 点.而 且 建
５
Vad
干燥无灰基挥发份
６
Vdaf
焦渣特征
CRC
７
干燥基全硫
８
Std
干基氢
Hd
９
干燥基高位发热量
Qgr,d
/kg
MJ
１０
收到基恒容
低位发热量
Qnet,v,ar
/kg
MJ
３
执行标准
３
６
％
０
３４
％
％
％
检验结果
２９
２０
GB/T２１２－２００８
１~８
２２
８１
３２
３３
７
％
３
６１
％
３
５８
GB/T２１３－２００８
射线门才 可 以 运 转, 屏 蔽 设 施 符 合 高 度 的 安 全 标
准,不需要另外的屏蔽措施.X 射线系统结构组成
示意图如图 ２ 所示,X 射 线 系 统 工 作 原 理 图 如 图 ３
所示.
图 ３ X 射线系统工作原理图
图 ４ 分选装置示意图
９０
中国煤炭第 ４５ 卷第 １ 期 ２０１９ 年 １ 月
成示意图如图 １ 所示.
引用格式:王晓云 ,李兰亭 ,贾清华 CXR－１０００X 射线原煤分选系统在煤矿的应用 [