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作者：程刚;陈杰;潘泽烨;魏溢凡;陈森森;
单位：安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室;安徽理工大学机械工程学院;
摘要：基于可见光图像的煤矸识别方法准确率不高、识别速度慢；基于高能射线透射的煤矸识别方法具有很大辐射导致较少应用。红外热成像具有穿透性强、不受光线影响等优点，但煤和矸石的表面温度在室温下相对接近，导致煤和矸石在红外热图像中没有明显差异，难以获得较好的识别效果。针对上述问题，提出了一种基于水传热和红外热成像的煤矸识别方法。在不同水温（18,21,24,27,30℃）条件下进行煤和矸石红外热成像实验，通过煤和矸石红外热图像和温度变化之间的差异来区分煤和矸石。实验结果表明：不同水温下煤和矸石红外热图像不同，当水温低于环境温度时，煤和矸石红外热图像之间的差异较大；在相同水温条件下，煤和矸石红外热图像之间的差异随着时间增加逐渐增大；煤和矸石表面温度变化均随水温升高和时间增加呈增大趋势，但矸石表面温度变化大于煤表面温度变化；当水温为18℃、时间为180 s时，煤和矸石红外热图像之间差异和温差均达到最大。这说明低温的水可作为一种传热介质，更有利于使煤和矸石之间产生较大的温差，从而实现煤和矸石红外热图像准确、快速识别。
关键词：煤矸识别;水传热;红外热成像;红外热图像;温差
基金资助：安徽省高校协同创新项目（GXXT-2021-076）; 煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心研究项目（EC2021010）
