基于信息熵和集对分析理论的硫化矿石自燃倾向性判定

结合信息熵和集对分析理论,建立一种新的硫化矿石自燃倾向性综合判定模型.以矿样的常温氧化质量增加率、自热点和自燃点等3项指标作为基本判定因子,采用信息熵反映测试数据的效用值确定不同因子的权重,避免权重分配的主观性,得到各待判定矿样的自燃倾向性与鉴定标准之间的联系度表达式:依据矿样不同指标的实测值与分级标准界限值的关系,对矿样进行同一、差异和对立的集对分析,得到相应的指标联系度和综合联系度,最终确定各矿样的自燃倾向性级别.运用该模型对国内某典型矿山的10个代表性矿样的自燃倾向性进行综合判定,所得结果与矿山实际结果相符合,表明该方法可行.     

矿山硫化矿自燃倾向性分级的Bayes判别法及应用

为实现高硫矿床的安全开采,将Bayes判别分析理论应用于矿山硫化矿自燃倾向性的等级判别与分类中。选取反映硫化矿自燃特性的低温氧化质量增加率、自热点温度、自燃点温度这3项指标作为基本判别因子;将硫化矿自燃倾向性分为3个级别作为Bayes判别分析的3个正态总体。以采自典型矿山的20组代表性矿样的实测数据作为训练样本,建立硫化矿自燃倾向性分级的Bayes判别函数。利用交叉确认估计法对训练后的模型进行检验,最后运用该模型对7个待检验矿样的自燃倾向性进行分级。研究结果表明:经训练后的Bayes判别分析模型误判率很低,分类性能良好,可以用于矿山硫化矿自燃倾向性的等级分类。     

硫化矿石自燃倾向性综合判定的物元模型及其应用

基于可拓学的物元理论、可拓集合论和关联函数的计算,给出硫化矿石自燃倾向性综合判定的经典物元和节域物元,进而建立硫化矿石自燃倾向性综合判定的物元模型.选取低温氧化质量增加率、自热点、着火点3项指标作为硫化矿石自燃倾向性综合判定的基本判别因子;运用所建立的物元模型对采自国内典型金属矿山的9个具有代表性硫化矿石矿样的自燃倾向性进行了综合判定;将所得结果与利用多因素综合比较法所评价的结果进行比较,发现用物元分析法所得判定结果更能反映矿山的实际情况,表明该方法用于硫化矿石自燃倾向性的综合判定是合理可行的.     

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。     

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.     

硫化矿石自燃倾向性测试方法研究进展

 金属矿山开采之前开展硫化矿石自燃倾向性测试是预防矿山自燃火灾发生的重要手段之一。本文系统论述了硫化矿石自燃倾向性测试方法的研究成果,着重评述了硫化矿石自燃倾向性判定的吸氧速度法、传统的交叉点温度法、动态自热率测试法、绝热氧化法、金属网篮交叉点温度法、综合测试法、程序升温氧化法,以及TG-DSC联用法等。对其中某些方法的测试原理、操作步骤,以及存在的优缺点进行分析,将各种方法进行归纳分类,并对硫化矿石自燃倾向性测试方法的研究方向进行了展望。     

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.     

热重与差示扫描量热分析法联用研究硫化矿石的热性质

为了判定硫化矿石的白燃倾向性。对含有不同矿物成分的2种硫化矿样在升温速率分别为5,10和15℃／min条件下的氧化分解行为进行了热重和差示扫描量热联用分析。得到2种矿样在不同条件下的TG、DTG以及TG—DTG—DSC曲线,并获取其氧化燃烧过程中的特性参数,包括矿样的着火点温度,吸（放）热,以及增（失）重的温度区间等。运用Flynn—Wall—Ozawa法计算出2种矿样的反应活化能分别为387．32和448．50kJ·mol^-1。结果表明。热重分析法和差示扫描量热分析法具有较好的互补性。联合应用在硫化矿石的氧化分解过程中能充分体现整个化学反应过程。在多样本条件下解算求得的活化能值可以作为判定其自燃倾向性大小的指标。     

基于未确知测度理论的硫化矿石爆堆自燃危险性评价

运用未确知测度理论,建立采场硫化矿石爆堆的自燃危险性评价模型.选取采场硫化矿石的氧化增重率、水溶性铁离子含量、矿堆中水溶液pH、矿石的含水量、矿物成分的ST值、矿石的自热幅度、矿石的着火点、矿石损失率、矿岩的环境温度、矿石堆的体积共12项指标作为未确知测度模型的判别指标;根据实测数据建立各指标的未确知测度函数,并利用信息熵理论获得各判别指标的权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出采场矿石爆堆的自燃危险性评价结果.用该方法对国内4座典型硫化矿山的采场矿石爆堆自燃危险性进行评价,评价结果与矿山实际情况完全相符.因此,这种新方法能够应用到硫化矿山开采时的采场矿石爆堆自燃危险性评价当中,并能解决采场矿石爆堆自燃危险性评价中的诸多因素不确定性问题,对其进行定量评价.     

基于活化能的煤自燃倾向性鉴定方法探讨

对国内外主要煤自燃倾向性鉴定方法进行了分析和评价,重点对我国现行的煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法和煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法的特点进行了总结、分析,指出了各种方法存在的不足。提出了以表观活化能E作为煤自然倾向性鉴定指标的可行性,分析了表观活化能计算方法的研究现状和特点,提出了基于表观活化能的DSC动力学鉴定方法的新设想,对于补充和完善我国煤自燃倾向性鉴定方法具有借鉴意义。     

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.     

钒矿矿石自燃机理及控制技术

中村钒矿矿石开采过程中,出现了采空区矿石自然发火现象,采空区漏风强度大,火区范围大且位置模糊,在灭火过程极易发生爆炸,严重危胁着钒矿的安全开产.本文在分析钒矿矿石特征及物质成份的基础上,掌握了钒矿自燃的机理和燃烧特征.根据钒矿采空区着火的特点,利用液态二氧化碳对火区进行治理,设计了液态二氧化碳释放工艺及管路的布置方案,确定了液态二氧化碳的注入量.通过对钒矿采空区自燃火区进行有效的隋化和降温,抑制和熄灭了火灾,保障了矿山的安全生产.     

灰分对煤自燃特性影响的实验研究

为了研究灰分对煤自燃能力的影响作用,利用绝热氧化实验装置对不同灰分含量煤样进行升温氧化实验,采用R_(70)、T_(CPT)、B3种指标表征灰分含量对煤样自发氧化过程的影响。结果表明:1)灰分含量越大,煤样低温氧化阶段温升速率越小,温升加速点温度越高,煤样的自发氧化过程越慢,煤越不易自燃;灰分含量大于40%后,煤自燃倾向性快速减弱。温升加速点是反应微观信息的零活化能温度的宏观累计结果,具有直观且滞后的特点。灰分越大,滞后越明显,温差越大。2)R_(70)、T_(CPT)、B3种指标与灰分关系表现为二次函数。R_(70)和T_(CPT)两种指标显示灰分越大,自燃倾向性越弱,与实践经验相符。受水分权重影响,B指标显示煤样在灰分小于40%时,灰分越大,煤样自燃倾向性越强,这与实践经验相悖。因此,B在判定灰分对煤样自燃倾向性的影响时具有一定的局限性。     

煤炭自燃模拟实验装置设计与研制

设计与研制煤炭自燃模拟装置,该装置能够模拟和研究煤炭在常温条件下自燃的发生和发展过程、发生条件及其影响因素、自燃过程煤炭微观和宏观参数变化,研究自燃火源形成及其分布规律。