配煤方法及系统与流程

1.本发明涉及选煤技术领域，具体涉及一种配煤方法及系统。


背景技术：

2.矿区各矿、各槽别原煤因变质程度不同，理化指标差异较大，部分槽别原煤不具备单独洗选出合格精煤产品的条件，按动力煤销售则造成资源和效益损失。
3.比如，潘集选煤厂为大型中央型炼焦煤选煤厂，入洗能力为12mt/a，主要入洗谢桥矿、张集矿、潘三矿、朱集东矿、顾北矿等多个矿井的原料煤。由于不同矿井工作面煤质差别较大，部分工作面的硫分、挥发分、胶质层厚度、粘结指数等关键指标不符合淮河二号精煤的产品质量要求，单独洗选无法生产出合格的二号精煤产品，且矿井无法实现分装、分运，地面无法实现精准分储及各煤层均匀混合入洗，造成整个洗选过程控制难度大，洗选出的产品质量指标难以达标，限制了部分原料煤的调运洗选，造成炼焦原煤的浪费。
4.如何生产出更多符合指标要求的炼焦精煤，避免炼焦原料煤的浪费，提高资源利用率和综合销售收益是目前亟待研究和解决的问题。
5.相关技术中，公布号为cn105956744a的中国发明专利文献记载了一种多矿别原煤配煤分析系统，包括配煤方案模块、原煤管理模块；配煤方案模块包括配煤方案设置子模块、可选性曲线及业务数据分析计算子模块；原煤管理模块包括信息录入子模块；对原煤煤质基础信息采集后录入信息录入子模块；信息录入子模块与配煤方案设置子模块通信；配煤方案设置子模块对煤质基础信息进行处理生成新的配煤方案及新的原煤基础信息，并计算生成原煤衍生指标；原煤衍生指标通过可选性曲线及业务数据分析计算子模块处理生成可选性曲线。该方案通过分析煤质的基础信息包括密度级、产率、灰分三个指标，将各原煤按照指定比例进行数据合并，得出新煤种的数据，但其通过简单的手动配比，观察按照设定比例配洗后煤的理论分选密度、精煤产率是多少，以给予生产一定的指导，配洗方案确定速度慢且人工确定配比结果存在一定误差。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题在于如何快速确定最优配煤比例，提高炼焦精煤生产量，避免炼焦原料煤的浪费。
7.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
8.本发明提出了一种配煤方法，所述方法包括：
9.获取各煤矿工作面的原料煤的煤质信息及设定精煤指标要求，所述煤质信息包括灰分指标、挥发分指标、硫分指标、粘结指数指标及胶质层厚度指标；
10.基于焦化特性的煤炭配洗模型，确定各所述待配煤工作面的原料煤的最优配煤比例，其中，所述煤炭配洗模型包括以精煤产率最大化和符合所述精煤指标为原则构建的目标函数及约束条件，所述约束条件包括灰分约束、硫分约束、发热量约束以及煤量约束；
11.基于所述最优配煤比例，对各所述待配煤工作面的原料煤进行配煤入洗，得到炼
焦精煤。
12.本发明首先对各煤矿工作面的原料煤的煤质进行分析，在确定各工作面原料煤的煤质信息的基础上，基于焦化特性的煤炭配洗模型，以精煤产率最大化和精煤指标合格为原则，根据煤质特性，优势互补，自动快速的确定各待配煤工作面的原料煤的最优配煤比例；然后将不同矿别不同工作面的原煤分质进仓，按照模拟的最优配煤比例智能配煤入洗，实现原料煤精准配洗，利用各种煤在性质上的相辅相成，通过洗选加工，生产出符合质量要求的产品，有效的增加了精煤的生产量，避免了炼焦原料煤的浪费。
13.进一步地，所述煤炭配洗模型的公式表示如下：
14.目标函数：
[0015][0016]
约束条件：
[0017]
qa≤fq(xi，qi)≤qb[0018]
sa≤fs(xi，si)≤sb[0019]aa
≤fa(xi，ai)≤ab[0020]
xi≤x
imax
[0021]
xi≥x
imin
[0022][0023]
式中：p
min
为目标值，表示成本最低；pi表示第i种煤是否参与配煤，取值为1表示参与配煤，取值为0时表示未参与配煤；ci为表示第i种煤的成本；xi为表示第i种煤的比例；qi为表示第i种煤的发热量；si为表示第i种煤的硫分；ai为表示第i种煤的灰分；fq(xi，qi)为发热量；qa、qb为所述精煤指标中发热量的下限值和上限值；fs(xi，si)为配煤后的硫分；sa、sb为所述精煤指标中硫分的下限值和上限值；fa(xi，ai)为配煤后的灰分；aa、ab为所述精煤指标中灰分的下限值和上限值；xi为配煤量；x
imax
、x
imin
为煤长煤量的最大值和最小值；n为煤种数目。
[0024]
进一步地，所述方法还包括：
[0025]
人工调整各所述待配煤工作面的原料煤的配比，并基于各所述待配煤工作面的原料煤的配比，采用三次样条插值函数，生成可选性曲线；
[0026]
在满足所述精煤指标时，基于所述可选性曲线，确定具有最大产量时各所述待配煤工作面的原料煤的配煤比例作为最优配煤比例。
[0027]
进一步地，所述基于各所述待配煤工作面的原料煤的配比，采用三次样条插值函数，生成可选性曲线，包括：
[0028]
基于所述三次样条插值函数，生成与所述煤质信息中各指标对应的可选性曲线，其中，所述三次样条插值函数的公式表示为：
[0029]
s(x)＝akx3 bkx2 ckx dk，x∈[x
k-1
,xk]，k＝1,2,
…
,n
[0030]
且s(x)满足：
[0031]
插值条件：s(xk)＝yk，k＝0,1,
…
,n；
[0032]
连接条件：s(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0033]
s’(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0034]
s”(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0035]
边界条件：s’(x0)＝y
’0，s’(xn)＝y’n
；
[0036]
s”(x0)＝y
’0，s”(xn)＝y’n
；
[0037]
式中：ak,bk,ck,dk分别为待定常数，x0、xn为曲线的两端点。
[0038]
进一步地，所述方法还包括：
[0039]
基于设定的精煤总煤量和所述最优配煤比例，确定所需各所述待配煤工作面的原煤量的质量；
[0040]
将所述最优配煤比例和所需各所述待配煤工作面的原煤量的质量，作为模糊控制器输入，以利用所述模糊控制器控制各所述待配煤工作面对应的给煤机；
[0041]
实时测量各所述待配煤工作面对应的给煤机的单一给煤量，并比较各所述给煤机的单一给煤量之间的实时比例，将所述实时比例作为反馈值，加载至所述模糊控制器的输入端；
[0042]
实时测量各所述待配煤工作面对应的给煤机的总煤量，并将总煤量作为反馈值，对所需各所述待配煤工作面的原煤量的质量进行修正。
[0043]
进一步地，所述方法还包括：
[0044]
构建在用数据库和历史数据库，其中，所述在用数据库和所述历史数据库均包括各煤矿工作面的基本信息、煤质信息、浮沉信息及焦炭试验数据；
[0045]
将某煤矿工作面对应的数据从所述在用数据库删除至所述历史数据库；
[0046]
或者，将某煤矿工作面对应的数据从所述历史数据库中恢复至所述在用数据库。
[0047]
此外，本发明还提出了一种配煤系统，所述系统包括：
[0048]
信息获取模块，用于获取各煤矿工作面的原料煤的煤质信息及设定精煤指标要求，所述煤质信息包括灰分指标、挥发分指标、硫分指标、粘结指数指标及胶质层厚度指标；
[0049]
配煤比例确定模块，用于基于焦化特性的煤炭配洗模型，确定各所述待配煤工作面的原料煤的最优配煤比例，其中，所述煤炭配洗模型包括以精煤产率最大化和符合所述精煤指标为原则构建的目标函数及约束条件，所述约束条件包括灰分约束、硫分约束、发热量约束以及煤量约束；
[0050]
配煤入洗模块，用于基于所述最优配煤比例，对各所述待配煤工作面的原料煤进行配煤入洗，得到炼焦精煤。
[0051]
进一步地，所述煤炭配洗模型的公式表示如下：
[0052]
目标函数：
[0053][0054]
约束条件：
[0055]
qa≤fq(xi，qi)≤qb[0056]
sa≤fs(xi，si)≤sb[0057]aa
≤fa(xi，ai)≤ab[0058]
xi≤x
imax
[0059]
xi≥x
imin
[0060][0061]
式中：p
min
为目标值，表示成本最低；pi表示第i种煤是否参与配煤，取值为1表示参与配煤，取值为0时表示未参与配煤；ci为表示第i种煤的成本；xi为表示第i种煤的比例；qi为表示第i种煤的发热量；si为表示第i种煤的硫分；ai为表示第i种煤的灰分；fq(xi，qi)为发热量；qa、qb为所述精煤指标中发热量的下限值和上限值；fs(xi，si)为配煤后的硫分；sa、sb为所述精煤指标中硫分的下限值和上限值；fa(xi，ai)为配煤后的灰分；aa、ab为所述精煤指标中灰分的下限值和上限值；xi为配煤量；x
imax
、x
imin
为煤长煤量的最大值和最小值；n为煤种数目。
[0062]
进一步地，所述系统还包括：
[0063]
可选性曲线生成模块，用于人工调整各所述待配煤工作面的原料煤的配比，并基于各所述待配煤工作面的原料煤的配比，采用三次样条插值函数，生成可选性曲线；
[0064]
配煤比例手动确定模块，用于在满足所述精煤指标时，基于所述可选性曲线，确定具有最大产量时各所述待配煤工作面的原料煤的配煤比例作为最优配煤比例。
[0065]
进一步地，所述可选性曲线生成模块，用于：
[0066]
基于所述三次样条插值函数，生成与所述煤质信息中各指标对应的可选性曲线，其中，所述三次样条插值函数的公式表示为：
[0067]
s(x)＝akx3 bkx2 ckx dk，x∈[x
k-1
,xk]，k＝1,2,
…
,n
[0068]
且s(x)满足：
[0069]
插值条件：s(xk)＝yk，k＝0,1,
…
,n；
[0070]
连接条件：s(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0071]
s’(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0072]
s”(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0073]
边界条件：s’(x0)＝y
’0，s’(xn)＝y’n
；
[0074]
s”(x0)＝y
’0，s”(xn)＝y’n
；
[0075]
式中：ak,bk,ck,dk分别为待定常数，x0、xn为曲线的两端点。
[0076]
本发明的优点在于：
[0077]
(1)本发明首先对各煤矿工作面的原料煤的煤质进行分析，在确定各工作面原料煤的煤质信息的基础上，基于焦化特性的煤炭配洗模型，以精煤产率最大化和精煤指标合格为原则，根据煤质特性，优势互补，自动快速的确定各待配煤工作面的原料煤的最优配煤比例；然后将不同矿别不同工作面的原煤分质进仓，按照模拟的最优配煤比例智能配煤入洗，实现原料煤精准配洗，利用各种煤在性质上的相辅相成，通过洗选加工，生产出符合质量要求的产品，有效的增加了精煤的生产量，避免了炼焦原料煤的浪费。
[0078]
(2)根据最优配煤方案，采用比例配煤方式和闭环控制方式实现洗选端的智能配煤入洗，保证配比符合配煤方案要求，实现产品质和量效益最大化。
[0079]
(3)通过构建各煤矿工作面的数据库，方便对各工作面的煤质进行快速查询。
[0080]
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变
得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0081]
图1是本发明一实施例中配煤方法的流程示意图；
[0082]
图2是本发明一实施例中配煤方法的原理示意图；
[0083]
图3是本发明一实施例中配煤系统的结构示意图；
[0084]
图4是本发明一实施例中配煤系统的工作原理示意图；
[0085]
图5是本发明一实施例中三种煤在配合比为40:30:30时的配洗结果示意图；
[0086]
图6是本发明一实施例中两个工作面的调洗配比模拟结果示意图；
[0087]
图7是本发明一实施例中三个工作面的调洗配比模拟结果示意图。
具体实施方式
[0088]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0089]
如图1所示，本发明第一实施例提出了一种配煤方法，所述方法包括以下步骤：
[0090]
s10、获取各煤矿工作面的原料煤的煤质信息及设定精煤指标要求，所述煤质信息包括灰分指标、挥发分指标、硫分指标、粘结指数指标及胶质层厚度指标。
[0091]
s20、基于焦化特性的煤炭配洗模型，确定各所述待配煤工作面的原料煤的最优配煤比例，其中，所述煤炭配洗模型包括以精煤产率最大化和符合所述精煤指标为原则构建的目标函数及约束条件，所述约束条件包括灰分约束、硫分约束、发热量约束以及煤量约束。
[0092]
s30、基于所述最优配煤比例，对各所述待配煤工作面的原料煤进行配煤入洗，得到炼焦精煤。
[0093]
需要说明的是，针对原料煤供应矿井部分工作面煤的相关指标(灰分、挥发分、硫分、粘结指数及胶质层厚度)不符合焦炼精煤的质量要求，通过对各矿原煤料的性质进行充分研究和试验，确定不同矿别、不同槽别煤的煤质信息。在确定各工作面原料煤的煤质信息的基础上，基于焦化特性的煤炭配洗模型，以精煤产率最大化和精煤指标合格为原则，根据煤质特性，优势互补，自动快速的确定各待配煤工作面的原料煤的最优配煤比例；然后将不同矿别不同工作面的原煤分质进仓，按照模拟的最优配煤比例智能配煤入洗，实现原料煤精准配洗，利用各种煤在性质上的相辅相成，通过洗选加工，生产出符合质量要求的产品，有效的增加了精煤的生产量，避免了炼焦原料煤的浪费。
[0094]
需要说明的是，各煤矿工作面的煤质信息的分析过程包括：
[0095]
对各煤矿工作面的原料煤进行生产大样采取，分槽别进行筛分、浮沉、焦化特性测试等研究，实验及研究结果包括：各类原煤、不同分选粒度煤样分析、洗选试验以及洗精煤的工业分析、黏结性分析、煤的灰分组成、煤岩特征、炼焦实验等部分。由于实验项目和内容较多，此处以表格形式列举部分实验数据，如下表1所示：
[0096]
表1不同槽别煤的理化指标综合表
[0097][0098][0099]
本实施例通过取样化验了40余个煤样，从化验数据来看，各个工作面煤的煤化程度不一，煤质指标很不均匀，浮煤挥发分在34％～42％之间；粘结指数在71～93之间；胶质
层厚度在10.5～22.5mm之间；硫分在0.17％～0.88％之间，由表1可知：
[0100]
(1)煤的全硫含量普遍较低，多数在0.5％以下，属于低硫优质原料；
[0101]
(2)所研究的浮煤干燥无灰基挥发分在34％～42％之间，大多数煤样为中高挥发分煤，少部分属于高挥发分的煤样，在炼焦煤质分类中均属于烟煤系列，即炼焦用煤；
[0102]
(3)煤样的粘结指数在71～93之间，粘结指数值较高，按照煤炭行业《mt/t 596-2008烟煤粘结指数分级》对粘结性进行的划分可知，所分析煤样为中粘、强粘结性煤；
[0103]
(4)合格焦炭的配煤胶质层厚度一般控制在14左右，所测样品中y值多数在13mm以上，少数煤样的y值高达20mm以上，故此按照煤炭分类，所测样品应为气煤和1/3焦煤大类之列。
[0104]
表2精煤品牌指标范围
[0105][0106][0107]
表2是精煤品牌主要指标范围，通过表1和表2对比可知，部分工作面的指标不能够完全符合精煤品牌指标范围，由此可知这些工作面的煤单独洗选会导致产品部分指标不符合精煤指标要求。
[0108]
本实施例通过将不同矿别不同工作面的原煤分质进仓，按照模拟比例智能配煤入洗，实现原料煤精准配洗，利用各种煤在性质上的相辅相成，通过洗选加工，生产出符合质量要求的产品，有效的增加了精煤的可售资源量。
[0109]
在一实施例中，所述煤炭配洗模型的公式表示如下：
[0110]
目标函数：
[0111][0112]
约束条件：
[0113]
qa≤fq(xi，qi)≤qb[0114]
sa≤fs(xi，si)≤sb[0115]aa
≤fa(xi，ai)≤ab[0116]
xi≤x
imax
[0117]
xi≥x
imin
[0118][0119]
式中：p
min
为目标值，表示成本最低；pi表示第i种煤是否参与配煤，取值为1表示参与配煤，取值为0时表示未参与配煤；ci为表示第i种煤的成本；xi为表示第i种煤的比例；qi为表示第i种煤的发热量；si为表示第i种煤的硫分；ai为表示第i种煤的灰分；fq(xi，qi)为发热量；qa、qb为所述精煤指标中发热量的下限值和上限值；fs(xi，si)为配煤后的硫分；sa、sb为所述精煤指标中硫分的下限值和上限值；fa(xi，ai)为配煤后的灰分；aa、ab为所述精煤指标中灰分的下限值和上限值；xi为配煤量；x
imax
、x
imin
为煤长煤量的最大值和最小值；n为煤种数目。
[0120]
本实施例中以以精煤产率最大化和精煤指标合格为原则构建目标函数，并以发热量、硫分、灰分、煤场煤量以及数学约束等作为约束条件，构建煤炭配洗模型，可自动快速的确定各待配煤工作面的原料煤的最优配比。
[0121]
在一实施例中，如图2所示，所述方法还包括：
[0122]
人工调整各所述待配煤工作面的原料煤的配比，并基于各所述待配煤工作面的原料煤的配比，采用三次样条插值函数，生成可选性曲线；
[0123]
在满足所述精煤指标时，基于所述可选性曲线，确定具有最大产量时各所述待配煤工作面的原料煤的配煤比例作为最优配煤比例。
[0124]
需要说明的是，本实施例在实现自动模拟各煤矿工作面原煤配比的同时，还可在各煤矿工作面的原料煤的煤质信息的基础上，选择待配煤的工作面，并通过人工手动设定各煤矿工作面原煤的配比，并生成该配比下的可选性曲线、选煤及焦化指标，在满足所述精煤指标时，基于所述可选性曲线，确定具有最大产量时各所述待配煤工作面的原料煤的配煤比例作为最优配煤比例。
[0125]
在一实施例中，所述基于各所述待配煤工作面的原料煤的配比，采用三次样条插值函数，生成可选性曲线，包括：
[0126]
基于所述三次样条插值函数，生成与所述煤质信息中各指标对应的可选性曲线，其中，所述三次样条插值函数的公式表示为：
[0127]
s(x)＝akx3 bkx2 ckx dk，x∈[x
k-1
,xk]，k＝1,2,
…
,n
[0128]
且s(x)满足：
[0129]
插值条件：s(xk)＝yk，k＝0,1,
…
,n；
[0130]
连接条件：s(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0131]
s’(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0132]
s”(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0133]
边界条件：s’(x0)＝y
’0，s’(xn)＝y’n
；
[0134]
s”(x0)＝y
’0，s”(xn)＝y’n
；
[0135]
式中：ak,bk,ck,dk分别为待定常数，x0、xn为曲线的两端点。
[0136]
需要说明的是，可选性曲线是指根据煤的浮沉试验结果绘制的，用以表示煤的可选性的一组曲线，一共有5条曲线。
[0137]
在一实施例中，所述方法还包括以下步骤：
[0138]
基于设定的精煤总煤量和所述最优配煤比例，确定所需各所述待配煤工作面的原煤量的质量；
[0139]
将所述最优配煤比例和所需各所述待配煤工作面的原煤量的质量，作为模糊控制器输入，以利用所述模糊控制器控制各所述待配煤工作面对应的给煤机；
[0140]
实时测量各所述待配煤工作面对应的给煤机的单一给煤量，并比较各所述给煤机的单一给煤量之间的实时比例，将所述实时比例作为反馈值，加载至所述模糊控制器的输入端；
[0141]
实时测量各所述待配煤工作面对应的给煤机的总煤量，并将总煤量作为反馈值，对所需各所述待配煤工作面的原煤量的质量进行修正。
[0142]
需要说明的是，本实施例根据最优配煤方案，采用比例配煤方式和闭环控制方式实现洗选端的智能配煤入洗，闭环控制方式就是通过采集给煤机、皮带秤等具体信息来实现配煤的。
[0143]
在一实施例中，如图2所示，所述方法还包括：
[0144]
构建在用数据库和历史数据库，其中，所述在用数据库和所述历史数据库均包括各煤矿工作面的基本信息、煤质信息、浮沉信息及焦炭试验数据；
[0145]
将某煤矿工作面对应的数据从所述在用数据库删除至所述历史数据库；
[0146]
或者，将某煤矿工作面对应的数据从所述历史数据库中恢复至所述在用数据库。
[0147]
需要说明的是，本实施例通过构建炼焦煤关键指标煤质数据库，并实时更新，便于查询，同时可以增加新的工作面到在用数据库中，将在用数据库中某工作面删除至历史数据库，或是将历史数据库中某工作面恢复至在用数据库中。
[0148]
此外，如图3所示，本发明第二实施例还提出了一种配煤系统，所述系统包括：
[0149]
信息获取模块10，用于获取各煤矿工作面的原料煤的煤质信息及设定精煤指标要求，所述煤质信息包括灰分指标、挥发分指标、硫分指标、粘结指数指标及胶质层厚度指标；
[0150]
配煤比例确定模块20，用于基于焦化特性的煤炭配洗模型，确定各所述待配煤工作面的原料煤的最优配煤比例，其中，所述煤炭配洗模型包括以精煤产率最大化和符合所述精煤指标为原则构建的目标函数及约束条件，所述约束条件包括灰分约束、硫分约束、发热量约束以及煤量约束；
[0151]
配煤入洗模块30，用于基于所述最优配煤比例，对各所述待配煤工作面的原料煤进行配煤入洗，得到炼焦精煤。
[0152]
本实施首先基于煤质信息对各待配煤工作面的原煤进行自动配比，快速准确的得到最优配比，并将不同矿别不同工作面的原煤分质进仓，按照模拟比例智能配煤入洗，实现原料煤精准配洗，利用各种煤在性质上的相辅相成，通过洗选加工，生产出符合质量要求的产品，有效的增加了精煤的生产量。
[0153]
在一实施例中，所述煤炭配洗模型的公式表示如下：
[0154]
目标函数：
[0155][0156]
约束条件：
[0157]
qa≤fq(xi，qi)≤qb[0158]
sa≤fs(xi，si)≤sb[0159]aa
≤fa(xi，ai)≤ab[0160]
xi≤x
imax
[0161]
xi≥x
imin
[0162]
[0163]
式中：p
min
为目标值，表示成本最低；pi表示第i种煤是否参与配煤，取值为1表示参与配煤，取值为0时表示未参与配煤；ci为表示第i种煤的成本；xi为表示第i种煤的比例；qi为表示第i种煤的发热量；si为表示第i种煤的硫分；ai为表示第i种煤的灰分；fq(xi，qi)为发热量；qa、qb为所述精煤指标中发热量的下限值和上限值；fs(xi，si)为配煤后的硫分；sa、sb为所述精煤指标中硫分的下限值和上限值；fa(xi，ai)为配煤后的灰分；aa、ab为所述精煤指标中灰分的下限值和上限值；xi为配煤量；x
imax
、x
imin
为煤长煤量的最大值和最小值；n为煤种数目。
[0164]
在一实施例中，所述系统还包括：
[0165]
可选性曲线生成模块，用于人工调整各所述待配煤工作面的原料煤的配比，并基于各所述待配煤工作面的原料煤的配比，采用三次样条插值函数，生成可选性曲线；
[0166]
配煤比例手动确定模块，用于在满足所述精煤指标时，基于所述可选性曲线，确定具有最大产量时各所述待配煤工作面的原料煤的配煤比例作为最优配煤比例。
[0167]
在一实施例中，所述可选性曲线生成模块，用于：
[0168]
基于所述三次样条插值函数，生成与所述煤质信息中各指标对应的可选性曲线，其中，所述三次样条插值函数的公式表示为：
[0169]
s(x)＝akx3 bkx2 ckx dk，x∈[x
k-1
,xk]，k＝1,2,
…
,n
[0170]
且s(x)满足：
[0171]
插值条件：s(xk)＝yk，k＝0,1,
…
,n；
[0172]
连接条件：s(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0173]
s’(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0174]
s”(x
k-0)＝s(xk 0)，k＝1,2,
…
,n-1；
[0175]
边界条件：s’(x0)＝y
’0，s’(xn)＝y’n
；
[0176]
s”(x0)＝y
’0，s”(xn)＝y’n
；
[0177]
式中：ak,bk,ck,dk分别为待定常数，x0、xn为曲线的两端点。
[0178]
在一实施例中，如图4所示，所述配煤入洗模块30，包括：比例控制器、模糊控制器、各待配煤工作面所对应设置的给煤机及给煤机变频器、与各待配煤工作面对应设置的单仓皮带秤以及总皮带秤；其中：
[0179]
比例控制器的输入为设定的总煤量，比例控制器输出的最优配煤比例作为模糊控制器的输入，模糊控制器基于最优配煤比例输出相应的控制信号控制各给煤机变频器，使得变频器输出相应的频率控制对应给煤机的给煤量；各单仓皮带秤实时称取各给煤机的单一给煤量并并比较各所述给煤机的单一给煤量之间的实时比例，将所述实时比例作为反馈值，加载至所述模糊控制器的输入端；所述总皮带秤实时称取的当前所配煤总质量，并将总煤量作为反馈值，对所需各所述待配煤工作面的原煤量的质量进行修正。
[0180]
在一实施例中，所述配煤系统中还设置有在用数据库和历史数据库，可根据在用数据库中各工作面原煤浮沉资料，选择需要进行配煤的工作面，设定要求精煤灰分，采用三次样条插值模型或分段三次多项式模型、线性回归分析模型，依据输入的各工作面进行手动配煤，给出配煤的可选性曲线和选煤及焦化指标；或是依据最大产率原则智能给出选择的若干工作面的最优配比，及在该配比下的可选性曲线和选煤及焦化指标。
[0181]
配煤系统主要功能包括数据查看、数据管理和数据分析，其中：数据查看功能可以
方便查看在用数据库或历史数据库中各工作面煤质资料数据；数据管理功能可以增加新的工作面到在用数据库中，将在用数据库中某工作面删除至历史数据库，或是将历史数据库中某工作面恢复至在用数据库中；数据分析功能可以对选择的若干工作面进行手动或智能配洗，并给出可选性曲线和选煤及焦化指标。
[0182]
数据分析结果如图5所示，获取用户选择的待进行配洗的矿别(工作面)，及精煤灰分指标，通过手动过自动确定配煤比例，即可给出在该配比下的可选性曲线，同时在界面的右侧部分显示出主要选煤指标和焦化指标。
[0183]
如图6所示，是两个工作面的调洗配比模拟，由图6可知2212(1)工作面煤的硫分、g值、y值不符合要求，1131(1)工作面煤的硫分偏低、y值较高，2个工作面煤按照1:1调运配洗可洗出合格的精煤产品，各项指标均在要求范围以内。
[0184]
图7是三个工作面的调洗配比模拟，由图7可知1652(3)工作面煤的挥发分较高、硫分较低，12526工作面煤的g值、y值较低，1161(1)工作面煤的g值较高，三个工作面煤按照1:1:1调运配洗可洗出合格的精煤产品，各项指标均在要求范围以内。通过模拟配比，利用各工作面煤的性质指标优势互补，通过洗选加工，能生产出符合质量要求的产品。
[0185]
本实施例提出的基于煤质数据库和精准配煤系统，可使得精煤质量指标得到灵活、有效的控制，能稳定生产出符合用户需求的炼焦精煤，稀缺煤炭资源得到了合理高效利用，为企业创造了巨大的经济效益。以潘集选煤厂为例，2021年潘集选煤厂累计入洗原料煤1022.94万吨，溢价增收19.19亿元，其中配洗原料煤约200万t，配洗出合格的精煤约70万t，增加效益超1.5亿元。
[0186]
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0187]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0188]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0189]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0190]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。