智能選矸機器人關鍵技術研究

張袁浩， 潘祥生， 陳曉晶， 霍振龍， 任書文， 季亮

（1. 中煤科工集團常州研究院有限公司，江蘇 常州 213015；2. 天地（常州）自動化股份有限公司，江蘇 常州 213015）

0 引言

煤礦機械化、自動化、信息化和智能化是安全高效綠色現代化煤礦的發展方向[1-2]。國家能源局、科學技術部最新印發的《“十四五”能源領域科技創新規劃》將煤炭精準智能化洗選加工技術作為重點任務之一，并要求形成煤炭精確分選技術工藝及裝備[3]。煤炭洗選是將煤中矸石和雜質去除的過程，對提高原煤質量和推進煤炭清潔高效利用具有重要意義。煤矸隨主運輸膠帶升井后，作業人員需在地面揀矸膠帶處對矸石進行分揀，對于直徑小于200 mm的矸石一般采用機械動篩法進行處理，針對大于200 mm的大塊矸石，仍采用人工揀矸的方式進行分揀，這種方式分揀效率較低，現場揀矸環境惡劣，作業人員勞動強度大。

隨著智能檢測和機器人控制技術的不斷發展，應用智能選矸機器人實現煤矸智能化分選逐漸成為趨勢。智能選矸機器人具有煤矸智能識別、目標精確定位、矸石快速分揀等功能[4-5]，能夠替代作業人員進行煤矸分揀作業，可大幅降低作業人員勞動強度，提高矸石分揀效率。目前，選矸機器人技術研發和應用進展迅速，涉及到的關鍵技術大體可劃分為煤矸識別技術和分揀執行機構控制技術，即機器人設備根據煤矸識別結果執行分揀動作將煤矸有效分離。目前，國內已有一些煤礦應用智能選矸機器人進行煤矸分選[6-7]，但由于煤矸分揀環境復雜，智能選矸機器人實際應用中在算法識別效率和分揀系統可靠性方面存在難點，關鍵技術仍需進一步攻關。……