智能机器人系统在煤矸分选工艺中的研究与应用

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作者 侯晓松 李强 《中国煤炭》 北大核心 2024年第9期92-98,共7页

鉴于传统选煤厂人工分选劳动量大、效率低、粉尘多等问题,传统选煤厂选煤工艺不能满足新时期工业生产的技术标准。随着煤炭分选技术的不断进步,人工作业也逐渐被自动化选配装置所代替。介绍了煤矸智能分选技术的研究现状,开发了智能矸... 鉴于传统选煤厂人工分选劳动量大、效率低、粉尘多等问题,传统选煤厂选煤工艺不能满足新时期工业生产的技术标准。随着煤炭分选技术的不断进步,人工作业也逐渐被自动化选配装置所代替。介绍了煤矸智能分选技术的研究现状,开发了智能矸石分选机器人,阐述了系统技术方案,研究矸石分选系统的全自动化流程以及计算机视觉、图像处理等技术。通过对社会经济效益分析表明,该系统可显著提高选煤准确率、提升企业生产效率和经济效益,实现了减人、增安、提效的目的。 展开更多

关键词 智能机器人系统 煤矸智能分选 计算机视觉 图像处理

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基于运动分析和仿真的井下弹道式煤矸分选研究 被引量：7

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作者 郎庆田 周甲伟 +4 位作者 王元仁 李希勇 孙春江 张明 李明国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第2期85-87,共3页

介绍了一种新型井下煤矸分选方法——弹道式煤矸分选。通过对斜碰撞过程中原煤(混矸)球的运动分析,推导出基于碰撞恢复系数的物料块反弹距离公式。运用计算机仿真对理论推导结果进行验证,并分析了理论推导结果和仿真结果出现差异的原因。

关键词 弹道式 井下煤矸分选 斜碰撞 运动分析 仿真

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井下弹道式煤矸分选的理论和实验 被引量：3

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作者 周甲伟 王福荣 +1 位作者 刘瑜 杜长龙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期498-504,共7页

为减少矸石山地面污染,对井下弹道式煤矸分选方法进行研究。利用非线性接触模型对煤和矸石的抛射、碰撞和反弹过程进行分析,得到反弹距离理论计算公式,确定其主要影响因素为煤和矸石碰撞前后的接触刚度。对新汶协庄矿的煤和矸石进行反... 为减少矸石山地面污染,对井下弹道式煤矸分选方法进行研究。利用非线性接触模型对煤和矸石的抛射、碰撞和反弹过程进行分析,得到反弹距离理论计算公式,确定其主要影响因素为煤和矸石碰撞前后的接触刚度。对新汶协庄矿的煤和矸石进行反弹距离实验,实验结果表明:煤的反弹距离服从正态分布,矸石的反弹距离服从?分布;当冲击速度大于7 m/s时,二者的反弹距离差值较大,可以分离出约30%的矸石,并且此时部分煤被破碎,可结合破碎粒度分离出更多的矸石。利用实验数据得到煤和矸石反弹距离的拟合公式,其相关系数R2分别为0.835和0.918。 展开更多

关键词 煤矸分选 冲击速度 反弹距离 分布 差值 数据拟合

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弹道式煤矸分选中煤矸石恢复系数的数值计算 被引量：1

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作者 周甲伟 杜长龙 刘瑜 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第10期65-67,共3页

为使弹道式煤矸分选技术更方便用于实际生产,解决煤和矸石恢复系数实验测量不便的问题,通过对煤和矸石与反弹板接触过程的分析,采用线性阻尼接触过程模型对碰撞振动过程进行研究,得到煤和矸石与钢质反弹板碰撞恢复系数的数学表达式;并... 为使弹道式煤矸分选技术更方便用于实际生产,解决煤和矸石恢复系数实验测量不便的问题,通过对煤和矸石与反弹板接触过程的分析,采用线性阻尼接触过程模型对碰撞振动过程进行研究,得到煤和矸石与钢质反弹板碰撞恢复系数的数学表达式;并分析了影响恢复系数的因素,绘制出二者的关系曲线。 展开更多

关键词 弹道式煤矸分选 线性阻尼 恢复系数 数值计算

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井下智能煤矸分选系统方案研究 被引量：12

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作者 孟莹 《煤矿机械》 2021年第9期29-31,共3页

介绍了某矿煤矸分选的方案研究,从选矸工艺、选矸设备、矿建工程、经济效益等多方面进行了比选,结合矿井实际情况选用TDS智能干选机系统进行煤矸分离,并对其工艺布置进行了论述。该方案减少了矸石的无效运输,提升了选煤厂的处理能力,对... 介绍了某矿煤矸分选的方案研究,从选矸工艺、选矸设备、矿建工程、经济效益等多方面进行了比选,结合矿井实际情况选用TDS智能干选机系统进行煤矸分离,并对其工艺布置进行了论述。该方案减少了矸石的无效运输,提升了选煤厂的处理能力,对类似矿井具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 煤矸分选 矸石充填 智能干选机 分级筛 煤泥水处理 绿色开采

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基于多通道数据耦合技术的智能机器人系统在煤矸分选中的研究与应用

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作者 郭莹 刘兆雪 褚大雷 《选煤技术》 CAS 2023年第4期74-79,共6页

针对原煤车间苦、脏、累、险的人工拣选工作,付村煤业有限公司选煤厂采用非放射性煤矸识别技术,设计开发了集物料识别系统、执行系统、控制系统以及管理系统为一体的智能煤矸分选系统,实现矸石及煤的自动识别、自动分拣、自动煤矸分流... 针对原煤车间苦、脏、累、险的人工拣选工作,付村煤业有限公司选煤厂采用非放射性煤矸识别技术,设计开发了集物料识别系统、执行系统、控制系统以及管理系统为一体的智能煤矸分选系统,实现矸石及煤的自动识别、自动分拣、自动煤矸分流处理。生产实践表明:该系统使煤矸分选工艺环节从落后的人工控制方式转变为高效稳定的智能控制方式,煤矸分选效率≥98%。系统运行稳定可靠,提高了选煤厂自动化、智能化程度。 展开更多

关键词 智能煤矸分选 智能机器人系统 多通道数据耦合技术 图像识别 边缘计算 多光谱雷达系统 煤矸分选效率

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基于视频解析的智能煤矸分选技术研究 被引量：9

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作者 王中举 毛馨凯 孙江 《工矿自动化》 北大核心 2021年第S01期122-125,共4页

为了促进煤矿智能化的发展,提高选煤厂煤矸分拣效率,降低工人劳动强度,对基于视频解析的智能煤矸分选技术进行了研究。针对选煤厂工作环境,将近红外光源作为工业摄像机取样的唯一光源,基于Matlanb软件对样本图像进行预处理,建立训练样... 为了促进煤矿智能化的发展,提高选煤厂煤矸分拣效率,降低工人劳动强度,对基于视频解析的智能煤矸分选技术进行了研究。针对选煤厂工作环境,将近红外光源作为工业摄像机取样的唯一光源,基于Matlanb软件对样本图像进行预处理,建立训练样本矩阵,并对不同的训练样本矩阵进行预测识别,结果表明煤岩识别率与训练样本集数量呈正相关关系,当训练样本集数量达到200张时,识别率最高可达97.8%,稳定在95%左右。根据煤矸识别技术的研究,设计研发了基于视频解析的智能煤矸分选系统,其煤矸识别率可达96.8%,分拣率达94.6%,有效提高了选煤厂煤矸分拣率。 展开更多

关键词 煤矿智能化 选煤厂 煤矸分选 人工分选 人工识别 视频解析 深度学习 神经网络

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鑫岩煤矿井下煤矸分选与充填开采一体化系统设计 被引量：15

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作者 赵振宇 张开加 董宇 《煤炭工程》 北大核心 2022年第1期11-17,共7页

为解决煤炭生产过程中矸石严重影响生态环境的问题,实现安全、高效、绿色开采。结合鑫岩煤矿井上、下生产系统和开采条件,确定鑫岩煤矿井下煤矸分选与充填开采一体化系统。针对系统中滚轴筛设备选型及布置、原煤仓和矸石仓容量、综采工... 为解决煤炭生产过程中矸石严重影响生态环境的问题,实现安全、高效、绿色开采。结合鑫岩煤矿井上、下生产系统和开采条件,确定鑫岩煤矿井下煤矸分选与充填开采一体化系统。针对系统中滚轴筛设备选型及布置、原煤仓和矸石仓容量、综采工作面充填能力及关键设备选型和地面矸石垂直投料系统管径选型进行了设计,为鑫岩煤矿实现绿色开采提供技术保障,为类似条件矿井的井下分选与充填开采设计提供借鉴。 展开更多

关键词 绿色开采 井下煤矸分选 充填开采 地面矸石垂直投料系统

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智能煤矸分选系统在唐口选煤厂的应用实践 被引量：2

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作者 杨敏 杜建军 +1 位作者 孔令超 王世臣 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2023年第6期20-22,共3页

针对唐口选煤厂大于300 mm大块煤矸处理粗放、资源利用率较低的问题,采取增加1套智能煤矸分选系统对大块煤矸进行高效分选的改进措施;实践证明,智能煤矸分选系统在唐口选煤厂应用良好,提高了选煤厂经济效益和稀缺炼焦配煤的资源利用率。

关键词 选煤厂 智能煤矸分选系统 大块煤矸 炼焦配煤 资源利用率

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基于激光诱导击穿光谱技术的煤矸分选方法研究

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作者 倪浩然 周清 +3 位作者 李衍方 崔小峰 成中豪 倪琳 《煤质技术》 2022年第6期82-88,共7页

煤矸分选是煤矿生产的必要工序,对于提高煤炭的清洁利用效率、提升煤矿的生产质量均有至关重要的作用。为了提高煤矸分选的准确率和降低生产成本,提出1种基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的煤矸分选方法。通过LIBS对同一产地10个块煤样品... 煤矸分选是煤矿生产的必要工序,对于提高煤炭的清洁利用效率、提升煤矿的生产质量均有至关重要的作用。为了提高煤矸分选的准确率和降低生产成本,提出1种基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的煤矸分选方法。通过LIBS对同一产地10个块煤样品和10个矸石样品的表面进行激发,并收集光谱数据后对其进行分析处理;基于煤和矸石的主要矿物成分为Si、Al、Ca、Fe、Mg、K、Na、Ti该8种主要元素,通过计算每次收集光谱数据中主要元素的相对标准偏差(RSD)以分析结果的重复性,再根据主要元素的特征谱线波峰面积对煤和矸石进行分类。实验结果表明,激光诱导击穿光谱技术对煤矸分选具有有效性,可利用煤和矸石的不同元素组成进行样品分类鉴别,从而提高煤矸分选效率,以期为进一步研制煤矸石智能分检仪器设备提供技术支撑。 展开更多

关键词 激光诱导击穿光谱技术 矿物成分 煤矸分选方法 特征谱线 分选效率 相对标准偏差

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选煤厂封闭式自动煤矸分选机设计应用

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作者 李润春 《山东煤炭科技》 2019年第12期130-131,141,共3页

为了便于不同粒径煤矿原煤分选,提高分选效率,避免传统分选机在分选时出现筛网堵塞、分选效率低以及粉尘浓度大等技术难题,山西煤炭进出口集团左云长春兴煤业有限公司通过技术研究,设计了一套封闭式自动煤矸分选机,并对其结构、工作原... 为了便于不同粒径煤矿原煤分选,提高分选效率,避免传统分选机在分选时出现筛网堵塞、分选效率低以及粉尘浓度大等技术难题,山西煤炭进出口集团左云长春兴煤业有限公司通过技术研究,设计了一套封闭式自动煤矸分选机,并对其结构、工作原理进行阐述,在实际应用中取得了显著效果。 展开更多

关键词 选煤厂 煤矸分选 封闭式 分选机 设计应用

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济三矿煤矸井下原位智能分选系统及技术研究 被引量：1

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作者 武振 商和福 宗宪生 《煤炭科技》 2024年第4期186-191,196,共7页

针对济三煤矿井下矸石处理困难问题,通过对比分析现有井下煤矸分选技术的适应条件及优缺点,优选了井下智能分选技术的煤矸分选措施,基于济三矿井下系统布置,选择在西区胶带巷与西部胶带巷交叉附近建立了井下煤矸分选系统,并设计了济三... 针对济三煤矿井下矸石处理困难问题,通过对比分析现有井下煤矸分选技术的适应条件及优缺点,优选了井下智能分选技术的煤矸分选措施,基于济三矿井下系统布置,选择在西区胶带巷与西部胶带巷交叉附近建立了井下煤矸分选系统,并设计了济三矿井下智能分选系统布置方案。工程应用表明,该系统增加了主井有效提升能力,有效提升了矿井效益,每年可增加收入1.2亿元。 展开更多

关键词 煤矸分选 矸石处理 智能分选系统

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塔山煤矿井下煤矸智能分选方案设计 被引量：1

13

作者 张宪良 秋丰岐 《陕西煤炭》 2024年第5期85-88,共4页

为解决塔山煤矿矸石无效提升的问题,实现矿井的安全、高效、绿色开采。根据塔山煤矿实际开采现状及生产系统,结合煤矸智能分选系统布置原则,提出将井下煤矸智能分选系统布置在井底搭接硐室附近。同时,通过对塔山煤矿生产能力及原煤粒径... 为解决塔山煤矿矸石无效提升的问题,实现矿井的安全、高效、绿色开采。根据塔山煤矿实际开采现状及生产系统,结合煤矸智能分选系统布置原则,提出将井下煤矸智能分选系统布置在井底搭接硐室附近。同时,通过对塔山煤矿生产能力及原煤粒径进行分析,结合智能分选系统的分选能力,对系统的设备布置方案及主要设备选型进行设计,实施井下煤矸智能分选后可解决矿井的矸石无效提升问题,实现生态环境与经济效益的和谐统一,并为类似条件矿井进行井下煤矸分选提供相关设计经验。 展开更多

关键词 塔山煤矿 煤矸智能分选 系统布置位置 分选能力

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煤矸光电分选系统设计 被引量：7

14

作者 王卫东 张晨 +5 位作者 马中良 曹春晓 王彤彤 张璐琪 任春醒 梁静 《工矿自动化》 北大核心 2013年第12期5-8,共4页

针对煤矸石井下分选回填及综合利用的需求,提出了一种基于激光三维扫描与动态称重的煤矸光电分选系统的设计方案。首先由称重部分对被测物称重,并从所拍摄的每幅被测物图像中提取激光线,计算每幅图像中被测物光切面的面积,然后根据被测... 针对煤矸石井下分选回填及综合利用的需求,提出了一种基于激光三维扫描与动态称重的煤矸光电分选系统的设计方案。首先由称重部分对被测物称重,并从所拍摄的每幅被测物图像中提取激光线,计算每幅图像中被测物光切面的面积,然后根据被测物的体积和质量,按照识别算法对煤矸石进行识别,并根据识别结果向煤矸分选驱动机构发送分选信号,从而实现煤与矸石的在线实时分选。测试结果表明,该系统配合相应的执行机构能够准确地识别出煤和矸石,识别率为90%。 展开更多

关键词 煤矸石 光电分选 激光三维扫描 动态称重 煤矸分选驱动机构 节能设计

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煤矸智能分选的机器视觉识别方法与优化 被引量：70

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作者 徐志强 吕子奇 +2 位作者 王卫东 张康辉 吕海梅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2207-2216,共10页

煤矸图像的在线准确快速识别是煤矸智能分选的关键,深度卷积神经网络能够解决这一问题。以实际生产状态下采集的煤与矸石图像为训练与测试样本,基于ResNet等经典网络与SqueezeNet等先进轻量级网络建立了煤矸图像识别模型,分析了各模型... 煤矸图像的在线准确快速识别是煤矸智能分选的关键,深度卷积神经网络能够解决这一问题。以实际生产状态下采集的煤与矸石图像为训练与测试样本,基于ResNet等经典网络与SqueezeNet等先进轻量级网络建立了煤矸图像识别模型,分析了各模型的训练收敛情况。基于k-means++判断模型中不同卷积核所提取特征的相似程度,基于模型剪枝技术对相似度高的卷积核进行裁剪,实现了识别模型的优化与压缩。以识别精度、模型规模和模型运算复杂度为评价指标,定量衡量了压缩前后各模型的测试性能。分析了压缩后的模型对煤矸难、易识别样本的分类热力图可视化结果,揭示了模型的识别机理与分类依据。结果表明:利用多数现有的CNN框架建立模型均可以对煤和矸石有效识别,但网络复杂度过低则特征提取能力不足,网络复杂度过高则易产生更严重的过拟合情况,即模型复杂度对识别精度影响较大;基于模型剪枝得到的煤矸识别模型可以将煤的截断面处因镜质组成分而产生的反光现象作为识别煤的可靠依据,同时准确捕捉煤与矸石由于硬度不同所产生的轮廓、纹理、表面平整度等差异,综合给出识别结果。压缩后的模型在计算量与模型大小减少10倍的同时,识别精度提升了17.8%,实现节约计算与存储资源的同时提升识别精度,模型性能明显优于常规网络模型。 展开更多

关键词 煤矸分选 图像识别 卷积神经网络 模型剪枝 可视化

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井下煤和矸石液压式自动分选技术 被引量：22

16

作者 董长双 姚平喜 刘志河 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2007年第3期54-56,共3页

针对当前煤矿生产过程中,煤炭出井后进行煤、矸分选,排放大量的矸石,介绍了一种井下煤、矸石自动分选方法,该方法利用煤、矸石的破碎力不同,采用液压旋转分选油缸对煤、矸石进行破碎性自动分选,实现煤炭开采过程中,在井下直接把矸石分... 针对当前煤矿生产过程中,煤炭出井后进行煤、矸分选,排放大量的矸石,介绍了一种井下煤、矸石自动分选方法,该方法利用煤、矸石的破碎力不同,采用液压旋转分选油缸对煤、矸石进行破碎性自动分选,实现煤炭开采过程中,在井下直接把矸石分选出来,将矸石留在井下。 展开更多

关键词 井下煤矸分选 液压 选择性破碎

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关中矿区煤矸井下分选及短壁充填设计与实践

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作者 朱磊 刘成勇 +3 位作者 刘治成 古文哲 潘浩 宋天奇 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期73-78,共6页

针对关中矿区煤矿资源逐渐枯竭、“建下”压煤量大、煤矸石外排难等问题,提出了煤矸井下分选及短壁充填方法。对比了不同煤矸分选技术及煤矸石充填技术的优缺点,并基于煤矸分选技术和短壁充填技术相结合的方法研究了煤矸井下分选及短壁... 针对关中矿区煤矿资源逐渐枯竭、“建下”压煤量大、煤矸石外排难等问题,提出了煤矸井下分选及短壁充填方法。对比了不同煤矸分选技术及煤矸石充填技术的优缺点,并基于煤矸分选技术和短壁充填技术相结合的方法研究了煤矸井下分选及短壁充填技术在关中矿区的适用性。以关中矿区百良旭升煤矿煤矸井下分选系统及CT501短壁充填面为工程案例,分析了煤矸井下分选及短壁充填系统工艺原理、系统布置、关键设备和关键技术。通过煤矸分选及充填效果监测、地表沉降观测和效益分析,实践结果表明,在关中矿区实施煤矸井下分选及短壁充填技术可有效控制地表沉降、减少煤矸石外排、延长资源枯竭型矿井剩余服务年限,经济及生态效益显著。 展开更多

关键词 煤矸井下分选 短壁充填 选充一体化 系统设计

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基于图像处理技术的煤和矸石自动分选研究 被引量：2

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作者 宋金玲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第B10期142-144,共3页

提出了基于图像灰度平均值和灰度共生矩阵对煤矸进行分选的方法，先对图像进行预处理，通过实验提取出特征参数并进行分类方程的构造，再用分类方程对煤矸进行分选，在光照均匀和煤矸不重叠等实验室条件下，分割和识别效果都较理想．

关键词 煤矸分选 图像处理 灰度共生矩阵

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煤矿矸石井下分选及就地充填技术适应性评价研究 被引量：2

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作者 陈存强 汪义龙 +4 位作者 李贵和 崔鹏飞 顾雷雨 杨简 冯来宏 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第3期53-58,共6页

结合甘肃某矿的实际情况,建立了矸石井下分选与就地充填技术适用性评价层次分析模型,构建了综合模糊判断矩阵并计算各因素的权重,设立了分选+充填技术20种组合方式,结合专家评价法得到隶属度向量构造模糊关系矩阵,采用平均法求解隶属度... 结合甘肃某矿的实际情况,建立了矸石井下分选与就地充填技术适用性评价层次分析模型,构建了综合模糊判断矩阵并计算各因素的权重,设立了分选+充填技术20种组合方式,结合专家评价法得到隶属度向量构造模糊关系矩阵,采用平均法求解隶属度,根据最大隶属度原则,得到分选与充填技术最优组合。多层次模糊数学综合评价表明,动筛跳汰分选+膏体充填开采技术为最优方案。 展开更多

关键词 煤矸分选 充填开采 层次分析法 模糊评价

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孟津煤矿智能煤矸机器人研究应用

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作者 沈传波 王迪 +1 位作者 何伟 许胜军 《能源与环保》 2024年第4期179-186,共8页

针对煤矿井下煤尘弥漫、噪声较大,人工手动筛分误拣率高造成煤矿生产工作效率较低的问题,结合信息化和智能化技术,孟津煤矿研究设计了一款智能煤矸机器人。详细论述了智能煤矸机器人的组成和工作原理,对比了应用智能煤矸机器人前后的效... 针对煤矿井下煤尘弥漫、噪声较大,人工手动筛分误拣率高造成煤矿生产工作效率较低的问题,结合信息化和智能化技术,孟津煤矿研究设计了一款智能煤矸机器人。详细论述了智能煤矸机器人的组成和工作原理,对比了应用智能煤矸机器人前后的效益。实际应用表明,采用机器人智能选矸技术后,经济效益、安全效益、社会效益和长远效益都得到有效提升。 展开更多

关键词 煤矸分选 定位抓取 滚动筛 图像识别

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