【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体分离，具体而言，涉及一种基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统及方法。
技术介绍
1、煤矸石是一种常见的煤炭开采过程中产生的废弃物，其主要成分包括煤、岩石和矿物质。由于煤矸石的密度和成分与煤炭存在差异，因此在煤炭的分选过程中，有效地分离出煤矸石对于提高煤炭质量、减少环境污染具有重要意义。传统的煤矸石分离方法主要依赖于人工分选或简单的机械分选技术，这些方法效率低下，且无法准确区分密度相近的煤和矸石，导致煤炭资源的浪费和环境污染问题。
2、因此，有必要设计一种基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统及方法用以解决当前技术中存在的问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提出了一种基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统及方法，旨在更准确地识别和分离煤矸石，提高煤炭的纯度和分选效率。
2、一个方面，本专利技术提出了一种基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统，包括：
3、采集单元，被配置为采集完成初步筛选后的待分离原料的物料特征数据，并根据所述物料特征数据确定煤矸石分离装置的初始工作参数；
4、判断单元，被配置为控制所述采集单元采集所述煤矸石分离装置内部的第一湿度数据，根据所述第一湿度数据判断是否对所述初始工作参数进行调整；
5、处理单元，被配置为当判定对所述初始工作参数进行调整时，控制所述采集单元采集所述待分离原料的第二湿度数据，计算所述第二湿度数据与历史数据的相似度，根据所述相似度对所述初始工作参数进行调整；当
6、调整单元，被配置为采集以所述第一工作参数运行下的所述煤矸石分离装置的分离效率数据，并根据所述分离效率数据判断是否对所述第一工作参数进行调整，获得第二工作参数，并控制所述煤矸石分离装置以所述第二工作参数运行。
7、进一步地，所述煤矸石分离装置包括：
8、分离装置本体；
9、原料传送通道，位于所述分离装置本体的底部，且所述原料传送通道的一端与外部设备相连，所述原料传送通道的另一端伸出所述分离装置本体与分离执行机构相连；
10、探测模块，包括：x射线检测单元和超声波检测单元，所述x射线检测单元位于所述原料传送通道的上方，所述超声波检测单元位于所述原料传送通道的下方，所述探测模块用于采集所述物料特征数据；
11、所述分离执行机构，包括气流分离器、矸石出料斗和煤出料斗，所述气流分离器位于所述原料传送通道的上方，所述矸石出料口和煤出料斗分别位于所述原料传送通道的两侧。
12、进一步地，根据所述物料特征数据确定煤矸石分离装置的初始工作参数时，包括：
13、所述物料特征数据包括物料密度数据、物料厚度数据和物料粒度数据；
14、所述初始工作参数为所述气流分离机的初始气流速度和初始气流压力；
15、其中，所述初始气流速度通过下式获得：
16、
17、所述初始气流压力通过下式获得：
18、
19、其中，v0表示初始气流速度，k表示校正系数，ρ表示物料的平均密度，d表示物料的平均厚度，η表示气流介质的黏度，a表示气流通道的截面积，p0表示初始气流压力，c表示调整系数，d表示物料的平均粒度。
20、进一步地，根据所述第一湿度数据判断是否对所述初始工作参数进行调整时，包括：
21、将所述第一湿度数据进行特征提取，提取出第一湿度特征值；
22、将所述第一湿度特征值与第一湿度特征阈值进行比对，根据比对结果判断是否对所述初始工作参数进行调整；
23、当所述第一湿度特征值小于或等于所述第一湿度特征阈值时，判定不对所述初始工作参数进行调整；
24、当所述第一湿度特征值大于所述第一湿度特征阈值时，判定对所述初始工作参数进行调整。
25、进一步地，计算所述第二湿度数据与历史数据的相似度时，包括：
26、所述相似度通过下式获得：
27、
28、其中，s表示相似度值，取值范围在0到1之间，h2i表示第二湿度数据的第i个特征值，hhi表示历史数据的第i个特征值，n表示特征值的总数。
29、进一步地，根据所述相似度对所述初始工作参数进行调整时，包括：
30、当所述历史数据中存在与所述第二湿度数据的相似度大于相似度阈值的数据时，选取相似度最大值对应的历史工作参数作为所述第二工作参数，并控制所述煤矸石分离装置以所述第二工作参数运行；
31、当所述历史数据与所述第二湿度数据的相似度均小于或等于相似度阈值时，所述处理单元以相似度最大值对应的历史工作参数作为第一工作参数并控制所述煤矸石分离装置以所述第一工作参数运行。
32、进一步地，所述分离效率数据包括残留煤量数据、残留矸石量数据和输出物料湿度数据。
33、进一步地，根据所述分离效率数据判断是否对所述第一工作参数进行调整时，包括：
34、根据所述残留煤量数据和残留矸石量数据计算分离效率评估值，将所述分离效率评估值与分离效率评估阈值进行比对，根据比对结果判断是否需要对所述第一工作参数进行调整；
35、当所述分离效率评估值大于或等于所述分离效率评估阈值时，判定不需要对所述第一工作参数进行调整；
36、当所述分离效率评估值小于所述分离效率评估阈值时，判定需要对所述第一工作参数进行调整。
37、进一步地，当判定需要对所述第一工作参数进行调整时，包括：
38、根据所述残留煤量数据和残留矸石量数据计算所述第一工作参数的修正系数；
39、所述修正系数与所述初始工作参数的乘积值为所述第二工作参数；
40、其中，所述修正系数根据下式获得：
41、
42、kx表示修正系数，rc表示残留煤量，rg表示残留矸石量，hc表示输出物料煤的湿度，hg表示输出物料矸石的湿度。
43、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统具有较高的灵活性和适应性。在实际应用中，由于煤矸石的成分和湿度可能会因采掘地点和季节变化而有所不同，因此，本专利技术能够根据实时采集的数据动态调整工作参数，确保分离过程始终处于最佳状态。此外，本专利技术还能够减少人工干预，提高自动化程度，降低操作成本，同时保证了分离过程的稳定性和可靠性。本专利技术可以有效减少煤炭资源的浪费，提高煤炭的利用率，对煤炭行业的可持续发展具有重要意义。
44、另一个方面，本专利技术还提出了一种基于x射线与超声波结合的煤矸石分离方法，包括以下步骤：
45、s100：采集完成初步筛选后的待分离原料的物料特征数据，并根据所述物料特征数据确定煤矸石分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于X射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于X射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，所述煤矸石分离装置包括：
3.根据权利要求2所述的基于X射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，根据所述物料特征数据确定煤矸石分离装置的初始工作参数时，包括：
4.根据权利要求1所述的基于X射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，根据所述第一湿度数据判断是否对所述初始工作参数进行调整时，包括：
5.根据权利要求1所述的基于X射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，计算所述第二湿度数据与历史数据的相似度时，包括：
6.根据权利要求1所述的基于X射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，根据所述相似度对所述初始工作参数进行调整时，包括：
7.根据权利要求1所述的基于X射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，所述分离效率数据包括残留煤量数据、残留矸石量数据和输出物料湿度数据。
8.根据权利要求7所述的基于X射线与超声波结合的煤矸石分离
9.根据权利要求8所述的基于X射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，当判定需要对所述第一工作参数进行调整时，包括：
10.一种基于X射线与超声波结合的煤矸石分离方法，应用于如权利要求1-9任一项所述的基于X射线与超声波结合的煤矸石分离系统中，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，所述煤矸石分离装置包括：
3.根据权利要求2所述的基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，根据所述物料特征数据确定煤矸石分离装置的初始工作参数时，包括：
4.根据权利要求1所述的基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，根据所述第一湿度数据判断是否对所述初始工作参数进行调整时，包括：
5.根据权利要求1所述的基于x射线与超声波结合的煤矸石分离系统，其特征在于，计算所述第二湿度数据与历史数据的相似度时，包括：
6.根据权利要求1所述的基于x射线与超声波结合的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴学武，马振乾，周金恋，王明仲，鲁书林，段勇信，康向涛，姜志忠，
申请(专利权)人：贵州盘江精煤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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