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贛南素有“世界鎢都”之稱，是全球鎢礦資源最為富集的地區(qū)之一，鎢礦開采與選礦工作始終是當(dāng)?shù)氐V業(yè)發(fā)展的核心支撐。當(dāng)前，搖床選礦機(jī)作為鎢礦主體分選設(shè)備，傳統(tǒng)選礦搖床在選礦效率、自動化程度以及能源消耗等方面存在技術(shù)瓶頸。

近日，江西理工大學(xué)高效礦冶裝備及智能化團(tuán)隊成功研發(fā)出江西省內(nèi)首臺新型數(shù)字化智能選礦搖床，該設(shè)備可顯著提升選礦效率，減少人工操作環(huán)節(jié)，同時降低能源消耗。

高效礦冶裝備及智能化團(tuán)隊隸屬江西理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，是江西理工大學(xué)在礦冶裝備、智能化技術(shù)與資源利用領(lǐng)域的重點(diǎn)科研力量。該團(tuán)隊長期深耕礦冶技術(shù)創(chuàng)新研究，尤其在選礦智能化技術(shù)方面成果豐碩，積累了豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗。團(tuán)隊成員學(xué)術(shù)功底扎實(shí)，且與多家礦業(yè)企業(yè)保持著深度合作，曾多次榮獲國家級和省級科技獎項。

傳統(tǒng)搖床主要由床頭、給礦槽、給水槽、床面、手輪調(diào)坡結(jié)構(gòu)、精礦截取板和機(jī)架構(gòu)成。目前，搖床操作高度依賴人工，工人需觀察礦帶后，憑借經(jīng)驗調(diào)整床面坡度以改變搖床分選狀態(tài)，并手動將精礦截取板位置調(diào)整至礦帶分離點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)精礦與尾礦的分離。

與傳統(tǒng)搖床不同，新型選礦搖床被賦予了“眼睛”和“大腦”。其中，機(jī)器視覺系統(tǒng)充當(dāng)“眼睛”，替代人工觀察任務(wù)。通過安裝在精礦端上方的高清攝像頭采集礦物分帶圖像，運(yùn)用機(jī)器視覺技術(shù)快速識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以及礦帶寬度等。同時，構(gòu)建以礦物回收率最大化為目標(biāo)的“礦帶特征—控制參數(shù)”智能優(yōu)化控制模型，該模型作為“大腦”替代人工經(jīng)驗，精準(zhǔn)調(diào)整床面坡度和精礦截取板位置，實(shí)現(xiàn)礦物智能分選。

“目前，受床面水膜反射光線影響，機(jī)器視覺的礦帶特征識別準(zhǔn)確率約為85%，我們期望能將其提高到96%。”團(tuán)隊學(xué)生負(fù)責(zé)人廖陽表示。

為何對礦帶特征識別準(zhǔn)確率要求如此嚴(yán)格？廖陽舉例說明，過去贛南鎢原礦純度約為千分之一，歷經(jīng)長期開采，原礦純度已降至萬分之一，處理同噸位原礦收益降低。選礦越精準(zhǔn)，越能避免鎢礦資源浪費(fèi)，同時為企業(yè)降低成本、提高效益，增強(qiáng)企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的競爭力。

目前，新型數(shù)字化智能選礦搖床已在實(shí)驗室和礦山等場景完成測試，表現(xiàn)優(yōu)異，性能指標(biāo)穩(wěn)定。該成果已獲批國家發(fā)明專利一項，發(fā)表相關(guān)SCI論文3篇。團(tuán)隊指導(dǎo)老師劉惠中表示，這一創(chuàng)新成果不僅為礦業(yè)裝備行業(yè)提供了更高效、更智能的解決方案，也為國內(nèi)外選礦產(chǎn)業(yè)提供了技術(shù)參考，有力地推動了礦業(yè)行業(yè)向綠色、高效、智能化方向邁進(jìn)。未來，團(tuán)隊將持續(xù)深化研究，推動選礦行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，助力礦業(yè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展與升級。