组成。 1、进料斗、传送皮带和排队机构构成设备的机械系统； 2、由放射源和射线传感器构成检测系统，放射源的辐射方向为正上方； 3、控制仪表构成系统的煤矸石识别及气阀的控制部分； 4、高压气和气阀构成系统的执行系统。 5、系统组成如下图所示：

  1. 煤矸石自动分选机意义及简介 煤中矸石的自动剔选是现代化煤炭生产工艺流程中的重要环节之一。先进的分选方式与 方法研究已逐渐引起煤炭生产和应用部门的重视，煤矸石自动分选机是对块状原煤里的矸石 在传输过程中实现其物理分选的专用设备。它的出现主要是基于对以下几方面的考虑。 1)我国大部分煤炭开采生产仍延续着人工选矸的落后方式，劳动强度大，生产效率低 下，矸石拣选率也直接受人员素质、管理上的水准等人为因素影响。 2)传统的重介分离等排矸方法产生大量难以处理的煤泥污染物， 对人和农作物赖以生 存的水源和耕地破坏严重，尤其是在我国主要产煤地区出现的开采煤炭资源与环境污染以及 原本就十分匮乏的水资源间的矛盾日显突出。目前，已有不少煤炭生产加工公司不同程度地 受到我国环境保护法的制约，造成设备闲置，产量下降，经济损失严重。 3)煤是一种资源，它作为特殊能源和产品原料，在诸多行业生产中起着逐渐重要的 作用。在国际国内市场上，块煤交易形势一直较好，但由于我国煤炭初加工能力较弱，块煤 含矸率偏高，价格损失较大，市场竞争力不强。 4)干式分选方法是当今煤炭分选技术的重要发展的新趋势之一。 煤炭的洗选主要是跳汰选 煤和风选，除此以外还有其它选煤方式，如浮选工艺法、复合式干法选煤等洗煤方法。但这几种 方法都是基于跳汰选煤工艺或风选原理的基础上改进而成。均存在设备整体结构较为复杂，占地 面积大，造价昂贵，使用成本比较高，维护困难等问题，尤为严重的是环境污染问题。目前在 国际上尚未见有煤矸石自动分选机实用产品或类似设备的出现。因此，煤矸石自动分选设备 对我国干式分选技术的进步与发展也将起到积极的推动作用。填补了此项的空白。 我们经过十几年的研究、探索，采用“放射性同位素射源” ，根据煤和矸石对射线吸收 量的不同来识别煤和矸石，用高频电磁气阀作为执行机构 ，生产并投入到正常的使用中目前国内外第 一台自动化程度较高的自动选矸设备，其中多项核心技术已获国家专利。该设备集机械、自 动控制及核物理于一体，具有简单易操作，维护方便，抗恶劣环境等一系列优点，很适合在 选煤现场实时使用，有效解决了现有选煤设备存在的问题。设备于 2005 年 5 月在河南许昌 新龙公司梁北煤矿（现改名为神火集团梁北煤矿）正式投入到正常的使用中，设备安装在梁北煤矿原手 工选矸的传送皮带上，完全替代了人工手选，并且保证选出的矸石中不含煤块。设备运行以 来，在矿上没有配备任何维护人员的情况下，运行稳定，受到煤矿领导及生产人员的高度评 价。

  5. 技术原理 煤矸石自动分选机主要由原料进料斗，煤和矸石出料斗，皮带传输机以及识别与分选控 制系统几部分构成。由于整个识别与分选工作过程是非接触，实时的，因此不会影响正常的 物料传输。皮带上设有若干个物料排队通道，每一通道独立的配置一套由双能γ射线

  线传感器、气动执行器和测控仪表组成的识别与分选系统，以提高整机的运行可靠性。 当一定粒度的物料落到传送皮带上以后，在排队机构的作用下顺序排列并穿过γ射线源 和γ射线传感器，传感器将感应信号经过放大、整形后传送给控制仪表。控制仪表中的微处 理器将信号依据煤矸石识别数学模型进行运算，得出此时穿过γ射线的物料的密度加权值。 此加权值与事前设定的加权值相比较，高于设定值的判断为矸石，低于设定值的判断为 煤。当判断为矸石时，经过仪表设定的延时时间后，在矸石抛落过程中经过高频气阀时，控 制仪表打开高频气阀，高压气流冲出气阀并击中抛落过程中的矸石，使其偏离原来的抛落轨 迹，落入矸石料斗。没有被击的煤块按原轨迹自然抛入煤斗。 6. 核放射源技术参数和使用说明 CX104 型双光子辐射输出器是中国原子能科学研究院同位素研究所设计的 CX 系列产品之 一，采用贫化铀作为γ射线屏蔽材料。该输出器设计安全，操作方便，性能稳定，准直孔定 位准确。输出器由罐体、转鼓、安装板和防尘板组成。 ⑴．技术特征： 1．137Cs 放射源最大装载量为 1.11GBq（30mCi） 2．241Am 放射源最大装载量为 11.1GBq（300mCi） 3．准直孔直径Φ20mm，长度为 100mm。 4. 罐体外型Φ138Х183mm。 5．罐体表面辐射剂量小于 36uSv/h，离开罐体表面 5cm 处，辐射剂量小于 1uSv/h，符 合国家安全标准。 ⑵．技术参数 1、铯-137 活度： 0.74 2、镅-241 活度： 11.1 GBq GBq

  该系统在技术上主要解决了以下几个关键问题： 1．运用新型双能γ射线衍射方式，实现了在较大粒度范围的煤与矸石的在线．采用集散控制方式，确保了识别仪表系统在恶劣工矿下的长期可靠运行； 3．机械排队机构更加简便有效，满足了对物料进行准确识别的要求； 4．气动执行机构简单可靠。 2. 产品特点 煤矸石自动分选机属于干选设备，煤和矸石经过该设备后即可自动分开，不同于目前国 内外采用的水洗，湿洗和风选，它具有如下优点： 1．投资少，见效快； 2．分选效率高，不低于 85%，保证选出的矸石中不含煤块，可靠性好； 3．系统操作简单，维护方便，运行成本低； 4．分选的煤种范围广，不受湿度的影响，环境适应性强； 5．处理粒度根据不同煤质可设定为 30—50、50—150、150—250 毫米； 6、不消耗水资源，能耗极低，不对环境造成破坏和污染。 3. 前景与应用 煤矸石自动分选机的完善，推广应用，将对我国煤炭产品质量提升起到积极作用。可广 泛应用于物料分选等其他生产领域。就煤炭生产而言，可用于： 1. 现有煤矿生产系统的技术Fra Baidu bibliotek造。该设备可在煤流系统进行在线分选，不另需场地， 直接将原人工拣矸皮带改为自动分选，能够大大提高原煤分选率及生产自动化水 平。 2. 完善干法选煤工艺。 现有空气重介质流化床干法选煤及 FGX 系列复合式干法选煤入 选原煤粒度均为 0－50mm 及 0－80mm； 而煤矸石自动分选机入选原煤最佳粒度为 30 －300mm，弥补了上述两种干法选煤工艺的不足，为干法选煤工艺起到积极推动作 用。 3． 矸石的综合应用。由于煤矸石质量吸收系数 K 值可调，可对煤矸石进行准确分类 （低热值劣质煤，碳质页岩） ，以分别应用于劣质煤发电，水泥生产等。 4. 系统组成 煤矸石自动分选机分为机械传输系统、核检测系统、识别与控制管理系统和执行系统四部分