过去，煤矿工人需要站在嘈杂、粉尘弥漫的皮带机旁，靠肉眼在煤流中扒出矸石。如今，这一切正在被一套融合了人工智能与高压气动技术的智能装备彻底改写——中煤科工集团上海有限公司研发的这套装备，让“矸石识别率超过99%、带煤率低于1%、单套设备每小时分选400吨煤”成为现实。

人工选矸的困境与破局

矸石是煤炭开采和洗选加工过程中伴生的岩石，长期以来，煤矸分离一直是掣肘选煤厂提质增效、绿色环保的核心环节。人工手选法费时费力，恶劣的噪声、粉尘环境严重伤害工人身体健康。重介法和跳汰法虽设备普及，但不仅复杂笨重、耗费大量水资源，还会造成环境污染。而近年来呼声较高的井下射线选矸设备，因辐射性强、安全风险大且价格昂贵，始终难以大规模普及。

针对这一行业痛点，中煤科工集团上海有限公司的赵明辉、黄宥涵、缪杰、吴磊、刘晓峰研究团队，在《智能矿山》2026年第2期发表论文，正式发布了这套 “融合AI视觉与高压气动喷吹技术的智能选矸系统” 。

AI视觉当“眼”智能管控当“脑” 高压气动喷吹当“手”

这套系统颠覆了传统的煤矸分离逻辑，构建了“4个主装置+3套辅助系统”的全新核心架构。其主要技术创新包含：

在识别层面：系统采用高分辨率高速工业相机连续采集输送带上块的视频流，利用卷积神经网络提取颜色、纹理等深度特征，再由区域候选网络精准锁定目标区域。自研的DT算法模型以数百万级参数对图像进行深度表征，能毫秒级输出每块煤或矸石的类别和三维空间坐标。相比传统X射线分选机，这一纯光学方案完全无需辐射源，从根源上杜绝了辐射风险，扫清了安全顾虑。

在执行层面：系统将快速执行机构与AI算法融通互联，实现了 “眼-脑-手”的毫秒级闭环响应。当系统分析出矸石在输送带上的具体位置和运动速度后，瞬间判断最佳喷吹时刻，随即以压缩空气为“动力弹射器”精确将矸石喷射分离，分选响应速度高达毫秒级。

实际应用结果表明：该系统不仅煤矸石识别准确率>99%，还成功实现了矸石中带煤率<1%，完全满足了高效干选生产的要求;由于仅依赖压缩空气驱动，其单套设备处理量可达400 t/h，能够灵活适配13~1000 mm各种规格的块煤与块矸分选需求。

环保与无人化并行 提质与增效共赢

该系统的横空出世，不仅是煤矿选矸环节的一次设备迭代，更是煤炭洗选工业绿色、智能转型的一次重大技术跨越。一方面，它消灭了重介法和跳汰法每年数千万吨的工业耗水和环境污染，大幅降低洗选环节整体电耗;另一方面，它实现了“机器换人”，在晋能控股、七台河等多家实际应用煤矿中总用工成本大幅下降，有效将职工从高强度、高粉尘的体力劳动中解放出来。更重要的是，通过大幅减少优质精煤被当矸石丢弃的情况，它切实提升了宝贵煤炭资源的利用率。随着“十五五”末我国智能化选煤厂建设持续推进，AI视觉与气动喷吹等非射线智能干选方案势将加速从“单点应用”迈向“规模化落地”，成为驱动选煤厂无人化和本质安全的核心生产力。