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贛南被譽(yù)為“世界鎢都”，是全球鎢礦資源最為豐富的地區(qū)之一，鎢礦的開采和選礦一直是該地區(qū)礦業(yè)發(fā)展的重要支柱。目前，鎢礦的主體分選設(shè)備為搖床選礦機(jī)，傳統(tǒng)選礦搖床在選礦效率、自動(dòng)化程度和能源消耗方面存在一定的技術(shù)瓶頸。

近日，江西理工大學(xué)高效礦冶裝備及智能化團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出一款新型的數(shù)字化智能選礦搖床，可有效提升選礦效率，減少人工操作并降低能耗。

高效礦冶裝備及智能化團(tuán)隊(duì)隸屬于江西理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，是該校在礦冶裝備、智能化技術(shù)與資源利用領(lǐng)域的重點(diǎn)研究團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于礦冶技術(shù)的創(chuàng)新研究，特別是在選礦智能化技術(shù)方面積累了豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)成員不僅具有扎實(shí)的學(xué)術(shù)背景，還與多家礦業(yè)企業(yè)保持深度合作，曾多次獲得國(guó)家級(jí)和省級(jí)科技獎(jiǎng)項(xiàng)。傳統(tǒng)搖床由床頭、給礦槽、給水槽、床面、手輪調(diào)坡結(jié)構(gòu)、精礦截取板、機(jī)架組成。

目前，搖床的操作大多依賴工人操作，需要工人觀察礦帶后，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整床面坡度以改變搖床的分選狀態(tài)，并調(diào)整精礦截取板的位置至礦帶分離點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)精礦與尾礦的分離。

與傳統(tǒng)搖床相比，團(tuán)隊(duì)為新型選礦搖床設(shè)計(jì)了“眼睛”和“大腦”。其中，機(jī)器視覺作為“眼睛”，替代工人觀察。通過安裝在精礦端上方的高清攝像頭采集礦物分帶圖像，采用機(jī)器視覺技術(shù)迅速識(shí)別并提取床面礦物分帶特征，如礦帶分離點(diǎn)位置、礦帶分界線與精礦端的夾角、礦帶的寬度等。構(gòu)建以礦物回收率最大化為目標(biāo)的“礦帶特征一控制參數(shù)”智能優(yōu)化控制模型，以此模型作為“大腦”替代工人經(jīng)驗(yàn)，精確調(diào)整床面坡度和精礦截取板的位置，實(shí)現(xiàn)礦物的智能分選。

“目前，受床面水膜反射光線的影響，機(jī)器視覺的礦帶特征識(shí)別準(zhǔn)確率在85%左右，我們希望能將準(zhǔn)確率提高到96%?！痹擁?xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人廖陽(yáng)說。

為何礦帶特征識(shí)別的準(zhǔn)確率要求如此高？廖陽(yáng)舉例說，曾經(jīng)贛南的鎢原礦純度在千分之一左右，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的開采，原礦純度下降至萬分之一，處理同噸位原礦收益降低，選礦越準(zhǔn)確，才能避免鎢礦資源的浪費(fèi)，同時(shí)也為企業(yè)降本增效，提升企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，新型數(shù)字化智能選礦搖床已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室和礦山等場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試，表現(xiàn)良好、性能指標(biāo)穩(wěn)定，已獲批國(guó)家發(fā)明專利一項(xiàng)，發(fā)表相關(guān)SCI論文3篇。團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師劉惠中教授表示，這一創(chuàng)新成果不僅為礦業(yè)裝備行業(yè)帶來了更高效、更智能的解決方案，也為國(guó)內(nèi)外選礦產(chǎn)業(yè)提供了技術(shù)參考，推動(dòng)了礦業(yè)行業(yè)向綠色、高效、智能化方向發(fā)展。

（陳思凱、范啟慶供圖）