基于综合权重的硫化矿石自燃倾向性评价研究

硫化矿石自燃是含硫金属矿山在采矿过程中的重要灾害之一,其自燃倾向性大小是预防硫化矿石自燃工作所需的重要指标。引入模糊综合评价法确定硫化矿石自燃评价的因素集,并将自燃倾向性分为4个等级,利用四逻辑分区法确立了隶属度函数,从而得到各矿样的隶属度;运用层次分析法和变异系数法综合确定了权重系数;最终建立了硫化矿石自燃倾向性综合评价模型。将已知13组实测数据代入数学模型进行了自燃倾向性评价,得到的结果与实际情况相符合,说明该方法在硫化矿石自燃倾向性评价中合理可行。     

硫化矿石自燃灾害预警的RBF神经网络方法

硫化矿石自燃灾害预警可以快速确定灾害预警等级,进而为灾害防控提供决策以减少矿山损失。通过深入分析硫化矿石自燃典型案例,按照预警指标选取原则,从矿山生产人员、硫化矿石自燃倾向性、环境条件、管理水平等4个方面构建硫化矿石自燃灾害预警系统指标体系。运用RBF预警模型对硫化矿石自燃灾害预警等级进行预测,采用所选的21组样本数据完成了RBF神经网络的学习与训练。应用学习好的预警模型对江西某高硫矿山的硫化矿石自燃灾害预警等级进行预测。结果表明：该矿山硫化矿石自燃灾害预警等级为III级,即自燃危险性一般,与该采场的实际状况相一致。该模型具有很强的实用性,能应用于硫化矿石自燃灾害预警等级的预测。     

硫化矿石自燃倾向性等级分类的Fisher判别分析法

将Fisher判别分析法(FDA)应用于硫化矿石自燃倾向性等级分类问题中,选用主要矿物及含量、吸氧速度常数平均值、自热点、自燃点4项指标作为判别因子,建立硫化矿石自燃倾向性等级分类的FDA模型。选取新桥硫铁矿13个矿样的实验数据作为学习样本进行训练,建立相应的线性判别函数,并用训练后的模型对天马山高硫金矿的-55 m中段以上矿石自燃倾向性进行判别。结果表明：Fisher判别分析模型分类性能良好,对硫化矿石自然发火潜势的划分结果统计意义明显,适用性强,说明该方法在硫化矿石自燃倾向性判别与分类中有较好的应用前景。     

基于距离判别分析理论的硫化矿石自燃倾向性等级划分

为建立硫化矿石自燃倾向性等级分类的统一标准,将距离判别分析理论应用到硫化矿石自燃倾向性等级划分的判定当中。结合已有的研究成果,选取最能反映硫化矿石自燃倾向性本质的室内低温氧化增重率、自热点温度、自燃点温度3项指标作为距离判别分析模型的基本判别因子。以15组典型硫化矿山矿样的实测数据作为训练样本进行分析计算,进而建立硫化矿石自燃倾向性等级划分的距离判别分析模型。采用交叉确认方法对判别结果进行了验证,其误判率为零;用所建立的距离判别分析模型对4个待检验矿样的自燃倾向性等级进行了划分,所得结果与矿山的实际情况完全相符。研究结果表明,距离判别分析模型分类性能好,误判率低,可以运用于硫化矿山矿石自燃倾向性等级的分类当中。     

硫化矿石自燃灾害预警的RBF神经网络模型及应用

为了科学准确地确定硫化矿石自燃灾害预警等级,进而为灾害防控提供决策,减少矿山损失。通过深入分析硫化矿石自燃典型案例,按照预警指标选取原则,从矿山生产人员、硫化矿石自燃倾向性、环境条件、管理水平等4个方面构建硫化矿石自燃灾害预警系统指标体系。运用RBF预警模型对硫化矿石自燃灾害预警等级进行预测,采用所选的21组样本数据完成了RBF神经网络的学习与训练。应用学习好的预警模型对江西某高硫矿山的硫化矿石自燃灾害预警等级进行预测。该矿山硫化矿石自燃灾害预警等级为III级,即自燃危险性一般,与该采场的实际状况相一致。通过现场案例验证了该模型的适用性,能应用于硫化矿石自燃灾害预警等级的预测,对类似灾害事件预警也有借鉴作用。     

基于AHP-TOPSIS评判模型的硫化矿石自燃倾向性评价

为了探索硫化矿石的自燃倾向性评价新方法,尝试利用AHP-TOPSIS综合评判模型对新疆某高硫铜矿矿石的自燃倾向性进行评价。选取样品的氧化增重率、自热点和自燃点作为矿石自燃倾向性的3个主要影响因素,利用AHP法和TOPSIS法对这3个因素进行了分析,结果表明:利用AHP法得到这3种因素的权重分别为0.493、0.196、0.311;结合TOPSIS法,运用AHP-TOPSIS综合评判模型得到该矿矿石的自燃倾向性等级,评价结果符合矿山实际情况。     

硫化矿石自燃机理及防治技术研究进展

根据国内外有关硫化矿石自燃的研究现状,系统阐述了硫化矿石氧化自热的物理机理、化学热力学机理、电化学机理以及生物氧化机理。介绍了硫化矿石自燃火灾的预测预报技术,包括自燃倾向性测试法、综合因素评价法、统计经验法、数学模型预测法、标志性气体分析法和测温预报法。综述了现有的硫化矿石自燃综合治理技术。最后针对硫化矿石自燃的机理及综合防治技术研究做出了展望。     

硫化矿石预氧化前后自燃倾向性的比较研究

本文首次比较系统地测定了10多种硫化矿石矿样预氧化前后的吸氧速度、自热特征和着火点变化情况，指出了在实验室中测定硫化矿石的自燃倾向性时应同时测定矿样预氧化后的自燃倾向性，以便使研究结果更具实用性。     

荆各庄矿煤层自然发火规律的试验研究

本文概述了荆各庄矿主采煤层 (9层煤 )的地质概况 ,介绍了煤自燃倾向性鉴定原理和方法 ,通过对采自不同地点的煤样进行自燃倾向性实验 ,推测出不同区域的自然发火情况。     

我国硫化矿石自燃防治关键技术研究现状及发展趋势

为了给我国金属矿山硫化矿石自燃灾害防治技术发展提供决策依据，根据近年来国内外有关硫化矿石自燃行为特征及其防治技术的研究现状，系统阐述了硫化矿石自燃机制、预测预报技术、综合治理技术等重点领域的研究进展；结合当前金属矿山自燃灾害现状和冶金工业发展形势，指出了硫化矿石自燃演化机制、准确探测火源位置、监测与预警技术、防灭火技术与装备和提高防控效能等关键技术问题仍是未来重点研发方向；硫化矿石自燃灾害防治技术的可持续科学发展对于保障金属矿山安全高效开采与促进生态环境保护具有重要意义。     

基于粗糙集的硫化矿石自燃规律分析

应用粗糙集理论对硫化矿石自燃的训练样本集进行了属性约简与规则提取,得到了硫化矿石自燃规律的粗糙集理论模型,并将其进行了验证,证明这是一种行之有效的方法。     

句容硫铁矿矿石自燃倾向和炸药自爆危险性评价

本文采用差热分析法（DTA）对句容硫铁矿矿石自燃点进行了测试,并与其它易燃物的自燃点进行比较。作者还对该矿石与不同品种炸药接触的化学安定性进行了试验。结果表明,该硫化矿石具有自燃倾向,炸药与其接触具有自然自爆危险。     

采用绝热式自燃测试方法分析煤的自燃倾向

对煤的自燃倾向进行快速有效鉴别,有助于对煤的自燃倾向采取分级分类管理从而有效防治煤矿火灾,因而采用绝热式自燃测试方法对煤的自燃倾向进行准确分析很有必要。简要介绍绝热式自燃测试方法的测试原理及其仪器结构,模拟煤炭自燃的物理过程,通过采用包括反应器、气体预热铜管和跟踪温度控制方式等综合绝热措施以实现300 g煤样的自然发火实验,记录煤样从40℃上升到70℃的升温速率(或前30 h的升温速率),测试煤样的自燃特性曲线并分析曲线特征。即建立煤绝热氧化产热速率计算模型,结合实验数据计算所得的煤在绝热氧化条件下的升温速率和产热速率可鉴定煤自燃倾向性的强弱。采用绝热式自燃测试方法对不同煤的自燃倾向分析后表明,无烟煤和部分烟煤的自燃倾向较低,褐煤的自燃倾向较高,故而在煤矿开采时需特别注意褐煤的自燃倾向。     

突变级数法在硫化矿爆堆自燃发火预测中的应用

提出了一种基于突变级数理论的硫化矿爆堆自燃发火的综合预测方法。对影响爆堆自燃的预测目标进行多层次矛盾分解,利用突变理论与模糊数学方法相结合产生突变模糊隶属函数,由归一公式进行综合量化运算,最后归一为一个参数,即求出总的隶属函数,从而进行爆堆自燃发火的分析预测。利用插值法确定了5种自燃危险性等级,并为各等级划分了突变级数值区域,接着以7个典型的矿山的矿样实例进行测试,最后将这种方法的预测结果与道化学预测结果以及与矿堆的实际情况进行比较。研究结果表明,突变级数法成功率高、客观性强,对某铜矿的判别率高;对通风条件不明的6个典型矿山的判别率也能达到83.3%,为硫化矿爆堆自燃发火预测的研究提供了一条新思路。     

乌达煤田煤层自燃内因分析与自燃类型划分

采用野外地质调查、测试分析和数据处理等综合手段，研究内蒙古乌达煤田煤层自然发火的内因条件，揭示了煤层自燃趋向性与煤层厚度、煤变质程度、灰分含量、发热量、硫含量、硫化物矿物以及有机显微组分含量等煤物质组成要素之间的关系.以煤测试统计分析数据的聚类分析结果为依据，从内因条件控制角度，将乌达煤田主要发火煤层划分为三大类：以高硫含量和富硫化物矿物为特征的高硫助燃类型；以煤层厚度大和低变质程度为特征的厚层氧化类型；过渡类型.     

铁法煤田煤层自然发火特性及综合防治技术

铁法矿区8个生产矿井中,大兴矿、晓南矿、大隆矿实验煤样自燃倾向性鉴定结果均为Ⅰ类容易自燃,其他矿井为Ⅱ类自燃,开采过程中的自然发火问题较为突出。按照"基础规律研究—预测预报方法确定—防治技术体系建立"的技术路线,形成了具有铁法矿区特色的注氮与注砂堵漏紧密结合的综合防治技术体系。