【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于非爆开采，具体涉及一种基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法及系统。
技术介绍
1、与煤矿矿床不同，金属矿床的矿石与围岩无明显的分界线，根据《矿床工业指标论证技术要求(dz/t 0339-2020)》，矿石、围岩一般是将综合分析论证后的边界品位为判定标准，该品位以上为矿石，该品位以下为废石。矿山的实际工况不同，边界品位值也存在一定差异。同时部分金属矿床的矿石和废石难以用肉眼进行有效区分，需采用超前钻探化验等手段确定矿体的边界，这给矿山现场作业增加了难度，影响开采效率。
2、近年来，特别是在开采夹石多分支复杂的矿体时，为规避钻爆法引起矿、废石混采严重的问题，微波辅助机械掘进等非爆开采方式逐步在向金属矿山领域拓展，通过控制掘进方向能一定程度减少废石的混入。然而，目前尚缺乏矿、废石快速有效的识别方法，且现有的掘进装备难以对采掘的矿、废石进行就地分离，导致在掘进有夹石的工作面时，仍无法避免废石的混入，增加了后续的运输成本和选矿成本。
3、因此，亟待提出一种针对金属矿床采掘工作面矿岩快速识别方法，以及开发一种能就地分离矿、废石的掘进装备，达到在非爆连续开采时降低废石混入率和贫化率的效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法及系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，包括：
4、步骤
5、步骤s2，通过红外线测温仪监测系统对掌子面的温度进行实时监测，记录微波照射下掌子面温度随时间的变化关系；
6、步骤s3，将掌子面温度随时间的变化关系输入决策库，通过决策库对比匹配得出监测区域对应的金属矿品位；
7、步骤s4，根据金属矿石工业品位的划分指标，结合步骤s3中的对比匹配结果，判定各个块段是否为矿石，进而生成掌子面的矿岩分界线。
8、优选的，对掌子面划分为多个10cm×10cm大小正方形块段，以对每个块段为采集单位进行温度变化数据采集，根据温度随时间的变化关系确定每个块段的矿石金属品位，从而识别掌子面的矿岩分界线。
9、优选的，分析每个块段在微波照射下的温度变化规律，并与决策库内的数据进行对比匹配，以反推各块段内的矿石金属品位。
10、优选的，基于各块段矿石金属品位进行矿石品位分界线划定，形成对应掌子面的矿岩分界线，以供掘进机操作员现场分辨。
11、优选的，所述决策库内存储的数据包括不同金属品位矿石的微波热源变化规律，以此与红外线测温仪的测温数据进行比对，从而确定掌子面的矿岩分界线。
12、一种基于微波热源的近距离红外线的矿岩识别系统，包括：
13、微波发生器，所述微波发生器用于产生微波，以通过微波照射掌子面使其升温；
14、红外线测温仪，所述红外线测温仪对掌子面照射区域的温度进行实时监测；
15、控制中心，所述控制中心对应连接红外线测温仪，得出微波照射下监测区域对应的温度随时间的变化关系，并将监测区域温度随时间的变化关系与决策库对比匹配得出对应的金属矿品位，根据金属矿边界品位判定监测区域是否为矿石，进而分析掌子面的矿石、围岩分布情况，从而生成掌子面的矿岩分界线；
16、掘进模块，所述掘进模块结合矿岩分界线对掌子面进行掘进。
17、优选的，所述决策库内存储的数据包括多种某金属矿品位的微波热源变化规律，以此与红外线测温仪的测温数据进行比对，从而确定掌子面的矿岩分界线。
18、优选的，所述识别系统还包括显示器，所述显示器对应连接控制中心，以显示掌子面形状及其矿岩分界线。
19、优选的，所述掘进模块通过机械手臂连接掘进机，所述掘进机包括行进履带和铲运机构，所述铲运机构位于机械手臂下方，所述铲运机构具有前方向下倾斜与巷道底面的铲运平面，所述铲运平面上设有两个拨轮；
20、铲运平面中部设有传送通道延伸至铲运机尾部，铲运机尾部设有拨片，所述拨片在矿石溜槽和废石溜槽之间切换，其中矿石溜槽与后接的矿石皮带运输机相连，废石溜槽斜向下延伸至掘进机侧部。
21、有益效果：微波敏感度与金属品位密切相关，金属矿物成分越高，微波敏感度越低，升温速度越慢，通过前期在实验室内对某一矿床不同金属品位矿石进行微波照射温度测试，得出不同金属品位矿石的微波热源升温规律以形成决策库。现场以10cm×10cm正方形块段为单位记录微波照射岩石表面的温度变化，并与决策库内存储的数据进行比对，可以得出各个块段内的金属品位，进而有效识别工作面的矿岩分界线，为后续掘进机矿、废石就地分离提供基础条件。
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1.一种基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，对掌子面划分为多个10cm×10cm大小正方形块段，以对每个块段为采集单位进行温度变化数据采集，根据温度随时间的变化关系确定每个块段的矿石金属品位，从而识别掌子面的矿岩分界线。
3.根据权利要求2所述的基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，分析每个块段在微波照射下的温度变化规律，并与决策库内的数据进行对比匹配，以反推各块段内的矿石金属品位。
4.根据权利要求3所述的基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，基于各块段矿石金属品位进行矿石品位分界线划定，形成对应掌子面的矿岩分界线，以供掘进机操作员现场分辨。
5.根据权利要求3所述的基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，所述决策库内存储的数据包括不同金属品位矿石的微波热源变化规律，以此与红外线测温仪的测温数据进行比对，从而确定掌子面的矿岩分界线。
6.一种基于微波热源的近距离红外线的矿岩识别系统
7.根据权利要求6所述的基于微波热源的近距离红外线的矿岩识别系统，其特征在于，所述决策库内存储的数据包括多种某金属矿品位的微波热源变化规律，以此与红外线测温仪的测温数据进行比对，从而确定掌子面的矿岩分界线。
8.根据权利要求6所述的基于微波热源的近距离红外线的矿岩识别系统，其特征在于，所述识别系统还包括显示器，所述显示器对应连接控制中心，以显示掌子面形状及其矿岩分界线。
9.根据权利要求6所述的基于微波热源的近距离红外线的矿岩识别系统，其特征在于，所述掘进模块通过机械手臂连接掘进机，所述掘进机包括行进履带和铲运机构，所述铲运机构位于机械手臂下方，所述铲运机构具有前方向下倾斜与巷道底面的铲运平面，所述铲运平面上设有两个拨轮；
...【技术特征摘要】
1.一种基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，对掌子面划分为多个10cm×10cm大小正方形块段，以对每个块段为采集单位进行温度变化数据采集，根据温度随时间的变化关系确定每个块段的矿石金属品位，从而识别掌子面的矿岩分界线。
3.根据权利要求2所述的基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，分析每个块段在微波照射下的温度变化规律，并与决策库内的数据进行对比匹配，以反推各块段内的矿石金属品位。
4.根据权利要求3所述的基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，基于各块段矿石金属品位进行矿石品位分界线划定，形成对应掌子面的矿岩分界线，以供掘进机操作员现场分辨。
5.根据权利要求3所述的基于微波热源的近距离红外线矿岩识别方法，其特征在于，所述决策库内存储的数据包括不同金属品位...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏程，李何林，彭俊，孙国权，肖益盖，杨家冕，刘海林，代碧波，王小兵，曾文旭，潘堃，王林飞，
申请(专利权)人：中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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