先进成果七┃山东能源三河口矿业：智能感知与优化控制的洗选全流程智慧化创新应用

2025年06月26日 15:26 智能矿山杂志责编：戚金荣作者：智能矿山杂志

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5月27日，由中国煤科《智能矿山》杂志主办、中煤科工集团北京华宇工程有限公司承办的“2024年煤炭清洁高效利用智能化成果发布暨选煤厂智能化建设论坛”（点击查看会议详情）在山东枣庄召开。

会上，发布了10项2024年煤炭清洁高效利用智能化先进成果，分别是：露天煤矿极寒条件原位移动式智能干法分选关键技术、基于工业物联网全流程智能决策与协同控制选煤系统应用、选煤厂智能化关键技术研究与示范、智能驱动中央型选煤厂新质生产力关键技术突破与示范应用、重介分选智能控制关键技术研发与示范、“选煤大脑”管理决策平台、智能感知与优化控制的洗选全流程智慧化创新应用、直径6.5m射流微泡浮选机成套装备及其智能控制系统成功应用、大宗散货物料（煤炭/矿石/粮食）质量检验机器人群研发与示范、高精度煤质分析仪支撑重介选煤智能化取得重大突破。

本期推送先进成果七：智能感知与优化控制的洗选全流程智慧化创新应用发布嘉宾是山东省三河口矿业有限责任公司党支部书记陈凤涛

成果七：智能感知与优化控制的洗选全流程智慧化创新应用

随着“双碳”目标的推进及《中国制造2025》对智能制造的要求，煤炭行业亟需通过智能化升级实现绿色低碳发展，国家发改委、能源局发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》明确提出，到2035年各类煤矿基本实现智能化。选煤作为煤炭清洁利用的关键环节，智能化建设成为政策重点。智能化选煤厂建设是响应国家智能制造战略、破解行业痛点的必然选择，其意义不仅在于企业层面的提质增效，更对推动煤炭行业可持续发展和能源结构转型具有深远影响。

煤炭行业面对新能源替代的挑战，智能化的建设发展可通过降本增效提升企业竞争力，在此背景下，智慧洗选创新项目应运而生，该项目旨在通过集成先进的物联网、大数据、人工智能等技术，对洗煤厂的生产流程进行全面智慧化改造，不仅大幅提升洗煤厂的运营效率，降低生产成本，还将为煤炭加工行业的智能化转型提供有力支撑。

核心技术突破与创新体系

本项目在实施过程中攻克了多项关键技术并解决了实际生产中的复杂难题。在提高精煤产率方面，针对系统跑粗现象导致精煤回收率低的问题，项目团队通过对层叠筛筛下水、分级旋流器溢流两部分主要入浮系统原料进行旁路引流脱水检测，并通过先进的图像识别技术对大颗粒覆盖筛面面积进行精准识别，以此来判断系统跑粗情况，并通过移动端APP进行相关人员精准推送，加快对跑粗问题的治理。

针对浮选环节加药比例控制不精准的难题，开发了基于机器视觉的矿浆表面灰度特征分析系统，通过高清摄像头捕捉尾矿灰度状态值，结合矿浆灰分仪，浮精灰分在规定范围区间内，提高尾矿值，以此来增加浮精抽出率。

在降低吨煤电耗方面，项目采用小波变换算法对振动信号进行降噪处理，并开发了基于LSTM神经网络的设备健康状态预测模型，通过分析温度、振动、电流数据的时序关联性，提前4~8小时预警潜在故障，使设备非计划停机减少40%

实施过程中曾遇到重介分选密度波动导致精煤质量不稳定的技术瓶颈，团队通过在线灰分仪与密度计及磁性物含量的数据闭环反馈，设计了MPC控值算法，将分选密度波动范围从±0.01g/cm³缩小至±0.003g/cm³

在智能启停系统部署阶段，因现场PLC通讯协议不统一导致数据采集失败，技术人员开发了Modbus-TCP协议转换中间件，兼容7类工业接口标准，确保数据采集成功率超99.8%

项目部署了UWB定位系统与多视角视频融合分析系统，通过三维坐标重构技术实现人员动作轨迹追踪，结合YOLOv5算法识别未佩戴安全、违规跨越危险设备等多种风险行为，系统误报率控制在3%以下，同时开发了移动端实时告警推送功能，使安全隐患响应时间从15分钟压缩至2分钟

项目成果

本项目成果在实际应用中取得了显著成效，累计创造经济效益385万元，其中：精煤产率提升0.91个百分点、吨煤电耗降至6.7kW·h、设备故障率下降13%：分选密度控制精度±0.004g/cm³范围内、精煤灰分合格率达98.5%、浮精抽出率同比提升0.83个百分点、浮选药剂消耗降至0.12kg/t（原煤）、尾矿灰分达到82%以上连续安全生产436天（行业新纪录）。