硫化矿石堆自燃早期指标优选及预测方法

为研究硫化矿石自燃早期的氧化自热发展状况与规律,并寻求最优识别指标,对具有自燃倾向性的硫化矿石进行堆矿试验.试验结果表明,在矿石氧化自热的孕育期、发展期和邻近自燃期-氧浓度会有所减少,总体在17%～18%间波动,不能识别氧化所处的阶段:只有在临近自燃期才能测出SO2,同样不能作为自燃早期的征兆;矿堆温度的变化,明显反映了矿石堆氧化、自热至自燃这一过程,适宜作为早期预测矿石自燃的指标.应用指数曲线法建立了预测硫化矿石堆温度的数学模型.计算结果表明,预测模型准确、直观地反映了硫化矿石氧化自热的孕育期、发展期和邻近自燃期3个阶段,对矿石堆自燃火灾的早期预防有重要的理论价值和实践意义.     

基于ISM和AHP的硫化矿石自燃危险性分析

为系统了解硫化矿石自燃的影响因素,从人-物-环-管四个方面找出18个硫化矿石自燃的影响因子.运用系统工程理论,建立硫化矿石自燃影响因素的6级多层递阶解释结构模型(ISM),采用层次分析法(AHP)确定各指标权重.研究表明,多层递阶ISM能有效地表达硫化矿石自燃影响因素的结构,18个影响因子可以分为6个层级,直观地反映出各个影响因素之间的层级及相互关系;AHP法求解出影响硫化矿石自燃的各级指标权重,表明矿石自身特性是影响硫化矿石自燃的决定性要素,管理则是深层次要素.     

基于脆性熵的城市生命线灾损敏感性评估

为了对城市生命线在灾害作用下的高度敏感性和耦合放大性进行全面的评估,引入脆性熵理论对城市生命线的灾损敏感性进行研究。在界定承灾体脆弱性和灾损敏感性概念的基础上,构建城市生命线灾损敏感性评价指标体系。在综合考虑网络节点的结构重要性和功能重要性的基础上,用网络的实际均衡熵与系统最大熵的比值建立单功能网络结构灾损敏感性指数的计算模型。从影响机理入手,对各生命线子系统之间不同作用类型进行划分,并构造相应的布尔型矩阵,利用脆性熵理论分析各生命线子系统之间的脆性关联程度,得到生命线系统整体网络结构的灾损敏感性计算模型。从质量灾损敏感性和网络结构灾损敏感性2个方面建立城市生命线的灾损敏感性评估模型。研究结果表明:各子系统之间的脆性关联会使得城市生命线的灾损敏感性增加;在受到灾害破坏时,通讯系统与其他子系统的脆性关联最大,在灾后应该抢先修复。     

硫化矿石自燃火源探测的红外热成像方法

为了快速确定硫化矿石自燃火源的准确位置,提出利用红外热成像技术探测矿石自燃火源的方法.基于IRI-1011红外热像仪平台,建立硫化矿石堆自燃火源探测系统,并针对系统误差,制造温度查找表,对系统温度重新标定.研究结果表明:在硫化矿石爆堆中,距离矿堆表面10 m的范围内,由于矿石自燃火源存在而导致矿堆表面1.76 m×1.76 m探测区的温差为0.01℃,达到现有热像仪的探测精度,采用红外热像技术应用于井下矿石自燃火源的探测具有可行性;采用热像仪扫描硫化矿石堆表面找出最高温度位置是自燃火源定位的关键.因此,应用红外热成像技术可以探测井下硫化矿石堆自燃火源的位置,从而达到开发新的自燃火源探测系统的目的.     

岩溶区燃气管道致灾概率分析： 基于易损性-灾害系统集成视角

为科学评估岩溶区燃气管道的致灾可能性，基于灾害系统理论从孕灾环境活跃性、灾害因子风险性、承灾体脆弱性多重维度全面分析致灾事件体系，结合贝叶斯网络的信念传播更新优势逐层推算致灾事件的危险概率；结合易损性与可靠度分析理论，立足于有限元模拟结果和聚乙烯管道特性构建数理模型，从灾害损伤强度和抵抗灾害能力两者的交互作用视角综合核算管道的易损概率，创新“事件危险性+管道易损性”的致灾概率研究范式并开展实例分析。研究结果表明：基于易损性-灾害系统集成视角开展致灾概率分析有利于立足系统性视角科学测度致灾事件的危险概率，同时准确评估管道抗外载能力对致灾过程的重要影响；ZJ岩溶区段燃气管道的致灾概率为0.9 692×10-3，属于不可接受等级，需根据成本与效益对岩溶发育程度、管道安全水平、灾害演化趋势等开展持续监测与科学评估。     

城市灾害风险系统性评价

从系统角度进行城市灾害风险评价是对城市灾害风险研究内容的有益补充.分析了脆性风险熵在城市灾害系统风险分析中的可行性,从城市灾害危险性和易损性两方面确定了城市灾害系统中脆性因子以及脆性事件后果评价因素.鉴于小样本灾害事件统计概率的不准确性,用突变级数法计算的脆性因子突变概率代替脆性风险熵计算中的统计概率,模糊数代替脆性事件结果价值.基于熵原理计算的脆性风险熵是脆性因子突变概率与脆性事件结果价值的综合测度,这也正是城市灾害风险的综合测度.     

细菌脱硫抑制硫化矿自燃实验研究

通过室内细菌脱硫柱浸实验,将硫化矿石颗粒表面的硫降低到临界值以下,使脱硫后矿石自燃倾向性等级下降.结果表明,44d最大脱硫率可达61.82%,脱硫率随着时间延长而逐渐增大.对矿石自燃倾向性分析显示,硫化矿石的5d氧化增重率从2.044%降低到0.902%,自燃点从209.6℃升高到319.8℃,自燃倾向性等级由Ⅰ级降为Ⅲ级,降低了硫化矿石的自燃风险.     

硫化矿石低温氧化性指标的相关性分析

 低温氧化性指标是硫化矿石自燃倾向性鉴定中的主要评价指标。针对多因素综合分析法在评价硫化矿石低温氧化性时测试指标数目过于繁多的问题,以冬瓜山铜矿7个矿样的评价指标为例,运用SPSS软件的相关性分析功能对指标间的相关性进行研究,并通过理论分析解释了相关关系的原因,以此达到对指标的简化目的。针对硫化矿石自燃倾向性鉴定指标的优化具有一定的指导意义。     

基于优势关系粗糙集与灰靶决策的矿石自燃管理应对体系

针对硫化矿石自燃规律带有偏好信息的情况,为建立科学的矿石自燃规律分析体系,综合考虑矿石自燃的多种影响因素,利用基于优势关系的粗糙集理论对矿石自燃的条件属性进行约简,生成最少偏好规则集,对矿石自燃规律进行分析。研究结果表明:该方法可以充分地分析带偏好信息的矿石自燃的知识系统,不仅更加贴近于客观实际,同时简化了规律分析的复杂性,增加了生成规律的可靠性,相对于传统矿石自燃评价方法更加科学合理。     

运用趋势混沌预测模型预测硫化矿石堆自热升温过程

为准确预测硫化矿石堆自热过程中的温度变化,根据硫化矿石堆的氧化升温特征建立温度趋势预测模型,在对趋势预测结果的差值序列进行混沌识别后,采用加权一阶局域法建立混沌预测模型。再将两者叠加构成趋势-混沌组合预测模型,并应用该模型对模拟矿石堆温度进行预测。研究结果表明:硫化矿石堆温度与时间的关系符合指数模型特征,利用此模型可对矿石堆温度变化趋势进行预测;趋势预测差值序列的关联维数为分数,Kolmogorov熵大于0,表明趋势预测差值序列中含有混沌项,可对其进行混沌预测;预测结果证实趋势-混沌组合预测模型具有很高的预测精度,能够很好地适用于硫化矿石堆自燃火灾的早期预测。