No passado, os mineiros de carvão precisavam ficar ao lado de correias transportadoras barulhentas e empoeiradas, separando manualmente o estéril do fluxo de carvão a olho nu. Hoje, tudo isso está sendo completamente reescrito por um conjunto de equipamentos inteligentes que integram inteligência artificial e tecnologia pneumática de alta pressão — desenvolvido pela CCTEG Shanghai Co., Ltd., este equipamento torna realidade uma "taxa de identificação de estéril superior a 99%, taxa de arraste de carvão inferior a 1% e capacidade de separação de 400 toneladas de carvão por hora por unidade".
O Dilema e a Solução da Separação Manual de Estéril
O estéril é a rocha associada aos processos de mineração e beneficiamento de carvão. Por muito tempo, a separação do carvão e do estéril tem sido o elo central que restringe a melhoria da qualidade, eficiência e proteção ambiental nas plantas de beneficiamento. O método de separação manual é demorado e trabalhoso, e o ambiente hostil de ruído e poeira prejudica gravemente a saúde dos trabalhadores. Embora os métodos de meio denso e jigagem sejam amplamente utilizados, eles não são apenas complexos, pesados e consomem grandes quantidades de água, mas também causam poluição ambiental. Nos últimos anos, os equipamentos de separação de estéril por raios X em subsolo, muito comentados, têm dificuldade de ser amplamente adotados devido à forte radioatividade, alto risco de segurança e preço elevado.
Visando este ponto crítico da indústria, a equipe de pesquisa de Zhao Minghui, Huang Youhan, Miao Jie, Wu Lei e Liu Xiaofeng, da CCTEG Shanghai Co., Ltd., publicou um artigo na edição nº 2 de 2026 da revista "Mina Inteligente", lançando oficialmente este "Sistema Inteligente de Separação de Estéril que Integra Visão Artificial e Tecnologia de Jateamento Pneumático de Alta Pressão".
Visão Artificial como "Olhos", Controle Inteligente como "Cérebro", Jateamento Pneumático de Alta Pressão como "Mãos"
Este sistema subverte a lógica tradicional de separação de carvão e estéril, construindo uma arquitetura central totalmente nova de "4 dispositivos principais + 3 sistemas auxiliares". Suas principais inovações técnicas incluem:
No nível de identificação: O sistema utiliza câmeras industriais de alta resolução e alta velocidade para capturar continuamente o fluxo de vídeo dos blocos na correia transportadora, emprega redes neurais convolucionais para extrair características profundas como cor e textura e, em seguida, utiliza uma Rede de Proposta de Região para localizar com precisão a área-alvo. O modelo de algoritmo DT autodesenvolvido realiza uma representação profunda da imagem com milhões de parâmetros, podendo fornecer, em milissegundos, a categoria e as coordenadas espaciais tridimensionais de cada bloco de carvão ou estéril. Comparada às máquinas de separação por raios X tradicionais, esta solução puramente óptica elimina completamente a necessidade de fontes de radiação, erradicando o risco de radiação na origem e eliminando as preocupações de segurança.
No nível de execução: O sistema interliga mecanismos de execução rápida com algoritmos de IA, alcançando uma resposta de ciclo fechado em milissegundos "olhos-cérebro-mãos". Após o sistema analisar a posição específica e a velocidade de movimento do estéril na correia transportadora, ele determina instantaneamente o momento ideal de jateamento e, em seguida, utiliza ar comprimido como um "catapulta dinâmica" para ejetar e separar o estéril com precisão, com uma velocidade de resposta de separação de até milissegundos.
Os resultados da aplicação prática mostram que: O sistema não só atinge uma precisão de identificação de carvão e estéril >99%, como também consegue uma taxa de arraste de carvão no estéril <1%, atendendo plenamente aos requisitos da produção de separação a seco eficiente; por depender apenas de ar comprimido como força motriz, sua capacidade de processamento por unidade pode chegar a 400 t/h, podendo adaptar-se flexivelmente às necessidades de separação de carvão e estéril em blocos de várias especificações, de 13 a 1000 mm.
Proteção Ambiental e Operação Não Tripulada em Paralelo, Melhoria da Qualidade e Aumento da Eficiência em Conjunto
O surgimento deste sistema não é apenas uma iteração de equipamento no elo de separação de estéril nas minas de carvão, mas um grande salto tecnológico na transformação verde e inteligente da indústria de beneficiamento de carvão. Por um lado, elimina o consumo industrial de dezenas de milhões de toneladas de água e a poluição ambiental dos métodos de meio denso e jigagem, reduzindo significativamente o consumo total de energia no elo de beneficiamento; por outro lado, realiza a "substituição de mão de obra por máquinas", com uma redução drástica nos custos totais de mão de obra em várias minas de carvão em aplicação prática, como Jinneng Holding e Qitaihe, libertando efetivamente os trabalhadores do trabalho braçal de alta intensidade e alta exposição à poeira. Mais importante ainda, ao reduzir significativamente o descarte de carvão de alta qualidade como estéril, ele efetivamente aumenta a taxa de utilização de recursos valiosos de carvão. Com o avanço contínuo da construção de plantas de beneficiamento inteligentes na China até o final do "15º Plano Quinquenal", espera-se que as soluções de separação inteligente a seco não radioativas, como a Visão Artificial com Jateamento Pneumático, acelerem a transição de "aplicações pontuais" para "implementação em larga escala", tornando-se a força produtiva central para impulsionar a operação não tripulada e a segurança intrínseca nas plantas de beneficiamento de carvão.