(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210956505.X (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 中国矿业大 学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路丁1 1号 (72)发明人 张锦旺　韩星　程东亮　何庚　 刘凤琪　魏炜杰　李良晖　 (74)专利代理 机构 北京博尔赫知识产权代理事 务所(普通 合伙) 16045 专利代理师 于武江 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01J 5/48(2006.01) (54)发明名称 一种连续动态煤矸识别实验 装置 (57)摘要 本发明公开了一种连续动态煤矸识别实验 装置， 属于综采工作面测量的实验装置领域， 包 括输送装置、 喷淋装置、 控制装置和检测装置； 输 送装置， 用于循环输送煤矸石； 喷淋装置， 设置于 输送装置 上， 用于模拟喷雾； 控制装置， 设置在输 送装置上侧， 用于控制输送装置启停， 控制喷淋 装置喷淋方向， 喷雾效果以及喷淋量； 检测装置， 设置在输送装置一侧， 用于采集干燥状态下或潮 湿状态下煤矸石的图像特征， 并将采集到的干燥 状态下或潮湿状态下煤矸石的图像特征导入PC 电脑终端中进行分析处理， 从而定量的得到混矸 率； 本发明可 以采集干燥状态下、 潮湿状态下煤 矸图像， 可以实现实验连续进行， 样品可 以自动 回收， 增强了煤矸动态识别实验操作流程的连续 性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115326800 A 2022.11.11 CN 115326800 A 1.一种连续动态煤矸识别实验装置， 其特征在于， 包括： 输送装置、 喷淋装置、 控制装置 和检测装置； 输送装置， 用于循环输送煤矸石； 喷淋装置， 通过 管道设置 于输送装置上 方， 用于模拟喷雾； 控制装置， 设置在输送装置上侧， 用于控制输送装置启停， 控制喷淋装置喷淋方向， 喷 雾效果以及喷淋量； 检测装置， 设置在输送装置一侧， 用于采集干燥状态下或潮湿状态下煤矸石的图像特 征， 并将采集到的干燥状态下或潮湿状态下煤矸石的图像特征导入PC电脑终端(11)中进 行 分析处理， 从而定量的得到混矸 率。 2.根据权利要求1所述的一种连续动态煤矸识别实验装置， 其特征在于， 所述输送装置 包括可弯曲刮板输送机(2)和放煤口(1)， 放煤口(1)上沿由支架支撑， 支架与放煤口(1)上 沿铰接， 下沿卡在可弯曲刮板输送机(2)的凹槽中， 可弯曲刮板输送机(2)由电机驱动匀速 运动。 3.根据权利要求2所述的一种连续动态煤矸识别实验装置， 其特征在于， 所述喷淋装置 包括喷淋管(4)、 储 水箱(5)、 水泵(6)和水阀(7)， 喷淋管(4)设置在可弯曲刮板输送机(2)上 方， 水泵(6)和水阀(7)均安装在管道上， 储水箱(5)设置在输送装置一侧， 通过管道与喷淋 管(4)相连接 。 4.根据权利要求1所述的一种连续动态煤矸识别实验装置， 其特征在于， 所述控制装置 包括控制箱(3)， 控制箱(3)与输送装置、 喷淋装置电连接 。 5.根据权利要求1所述的一种连续动态煤矸识别实验装置， 其特征在于， 所述检测装置 包括三脚架(8)、 红外热像仪(9)、 和PC电脑终端(11)， 三脚架(8)用于安置红外热像仪(9)， PC电脑终端(1 1)与红外热像仪(9)电连接 。 6.根据权利要求5所述的一种连续动态煤矸识别实验装置， 其特征在于， 所述检测装置 包括三脚 架(8)、 高速相机(10)和PC电脑终端(11)， 三脚架(8)用于安置高速相机(10)， PC电 脑终端(1 1)分别与高速相机(10)电连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115326800 A 2一种连续动态 煤矸识别实验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及综采工作面测量的实验装置领域， 更具体的说是涉及一种连续动 态煤 矸识别实验 装置。 背景技术 [0002]放煤是放顶煤开采独有的一道工序， 在放煤临近结束时， 需要判断是否有矸石混 入， 以便及时关闭放煤口， 若矸石过放会造成煤中混有较多矸石,影响煤炭质量,进而造成 更多污染； 若欠放则会严重影响生产效率， 降低煤炭资源回收率。 目前我国综采放顶煤开采 普遍采用人工方法判断放煤过程中是否有矸石混入并进行关闭放煤口操作。 但人工判断方 式不仅会因为放煤过程中烟尘大、 光线弱等情况造成判断误差,如果遇到人工操作延迟， 还 有可能造成人员的伤亡。 关于煤矸动态识别的实验装置， 中国专利提供了一种煤矸动态识 别实验台及实验方法(201310309927.9)。 该专利是通过探测仪采集相关数据， 对数据进行 处理及实验模拟， 确定合理的放煤高度及放顶煤液压支架尾梁的倾斜角度， 具体的实验方 法是： 将煤矸混合物盛装在漏斗中， 通过升降机调整好倾斜的角度， 将探测仪安装在平板推 车上， 放置好探测仪和落料箱， 调整好探测仪与实验台放煤口处的距离， 然后将挡板沿侧向 抽出， 漏斗中的煤矸混合物流出落入落料箱内， 模拟放顶煤液压支架放煤过程并测 量放出 的煤与矸石的混合度， 但其没有考虑喷雾对煤矸图像特征 的影响， 实验结束后的样品无法 自动回收， 实验不可以连续进 行。 研究煤和矸石的自动识别方法， 对推动放顶煤开采智能化 升级改造具有重要的意义。 由于煤矿井下现场条件限制， 现阶段对煤矸识别的研究主要以 室内实验为主。 目前室内的煤矸识别实验装置存在以下问题： 1)目前的煤矸识别室内实验 台无法完全反映出井下生产现场煤和矸石在可弯曲刮板输送机运动状态下煤矸图像特征， 更无法研究不同可弯曲刮板输送机速度对煤矸识别准确率的影响； 2)井下放煤过程中降尘 喷雾是必须 的环节， 液体 喷雾对煤矸图像特征参量影响很大， 现有实验台都不具备模拟降 尘喷雾功能， 只能进行干燥状态下煤矸识别模拟实验； 3)单次实验结束后煤矸样品需要手 动回收， 无法实现对煤矸样品的多次连续采集， 人为操作误差大。 [0003]本发明通过设计一种新的煤矸识别实验装置， 在室内更真实的还原了井下动 态的 煤矸识别流程， 对液压支架尾梁放落的顶煤进行煤矸识别， 有助于实现放顶煤开采向自动 化和智能化迈进。 [0004]因此， 如何提供一种连续动态煤矸识别实验装置， 是本领域技术人员亟需解决的 问题。 发明内容 [0005]有鉴于此， 本发明提供了一种连续动态煤矸识别实验装置， 具有可采集运动状态 下煤矸样品图像， 可进 行红外热像仪、 高速相机采集干燥状态、 液体喷雾状态下煤矸图像识 别实验， 可模拟不同的可弯曲刮板输送机速度和喷淋液体量对煤矸识别准确 率的影响， 可 以实现实验样品自动循环利用与回收、 实现多次煤矸动态 识别实验的连续操作的优点。说　明　书 1/4 页 3 CN 115326800 A 3