计算机控制系统在煤质工业分析中的应用研究

煤质分析仪是检测煤炭煤质的重要仪器,对于控制煤炭燃烧后的环境污染、降低能源消耗量、确保安全生产方面具有重要的作用。如何实现煤质分析仪的自动运行,这对于提高煤质分析的效率、准确度具有重要的作用。文中探讨了计算机控制系统在煤炭煤质全自动分析仪控制系统中的应用。     

DTK-H型煤质分析仪在潞宁煤矿的应用

以潞宁煤矿煤质监测为背景,介绍了DTK-H型煤质分析仪的工作原理,分析了该仪器设备在潞宁煤矿的应用。结果表明:DTK-H型煤质分析仪实现了对精煤灰分和热值的精确检测,提高了工作效率,对煤矿实现科学管理生产具有重要的积极意义。     

数字γ多道谱仪在旁线煤质分析仪中的应用

旁线煤质分析仪应用数字γ多道谱仪,可保证其分析结果的精度和稳定性,提高性能指标。分析了数字γ多道谱仪作为旁线煤质分析仪中重要的信号采集处理技术的优势,介绍了其工作原理,并根据分析仪进行数字γ多道谱仪的设计,如FPGA的选择与功能、文件系统、虚拟示波器等。数字γ多道谱仪的应用,对于改进旁线煤质分析仪的性能、更好地指导生产具有积极意义。     

煤质在线分析技术的发展

1概述在线煤质分析仪现在已用于世界各地的煤矿，然而当它们的作用已被认可了10多年后的今天，可能又开始了另一种有意义的变化。煤质在线分析仪在七八十年代刚出现时，仅被当作一种科学珍品和试验研究的对象。首先出现的是在线测发仪，然后又产生了在线元素分析仪，它们最初用于快速监测以及煤质动态监控。现在它们不仅被安装在矿井口，还安装在选煤厂和装载地。从80年代末到现在，煤质在线分析仪的应用开始从单一的质量监测转向工艺控制。如选煤工艺中重介质质量的调节、料仓混合比例及运输卡车调度等方面问题均开始以煤质在线分析仪的即…     

快速煤质分析仪在集装站煤质管理中的应用

介绍了快速煤质分析仪的特点及仪器参数标定,同时阐述了其在集装站煤质管理中的应用效果.     

澳大利亚发电用煤煤质特性的先进评价方法

文章介绍了澳大利亚的煤质分析和评价方法的现状，并着重介绍了针对煤中有机组分和无机矿物质的非均质性的先进煤质分析技术，包括煤显微组分全反射率谱自动分析技术、计算机控制扫描电子显微镜、煤灰热机械分析仪等。同时，也介绍了基于这些分析技术和计算机模型、模拟的煤质特性评价方法。     

多线程技术在煤质分析中的应用

讨论了煤质分析中多点温度测量问题，引入了C＋＋Builder中的多线程编程思想，通过实例详细介绍了多个测温点的编程步骤，解决了煤质热量分析仪的多点自动测量问题。     

利用煤质在线分析仪自动配煤

选煤厂和发电厂的配煤系统采用煤质在线分析仪和控制新技术后，使煤质的在动显著减少。本文详述了几种不同配煤目标和配煤条件下的配煤系统，并且讨论了两家美国煤矿使用ＧＡＭＭＡＭＥＴＲＩＣＳ型１８１２Ｃ煤质分析仪自动配煤程序ＣＯＢＯＳＴＭ的实际经验。最后，对打算以配煤作为提高煤质手段的其它用户提出了一些建议。     

全自动工业分析仪在煤质分析中的应用

介绍了平煤集团在煤质分析中所采用的全自动工业分析仪的工作原理及技术特点、准确度和精密度及适用性分析,并进一步介绍了使用仪器时的注意事项。     

中子活化分析技术在煤质在线检测中的应用

针对燃煤发电厂普遍存在的煤源复杂、煤种多变等问题,在总结煤质在线检测技术发展历程基础上,通过对比各检测技术优劣,认为中子活化分析技术在煤质在线检测方面优势明显。研究表明,中子活化在线煤质分析仪精度较高,适合燃煤电厂煤质分析要求,该技术有效推动数字化、智慧化电厂的建设。     

煤炭地下气化温度场动态扩展对顶板热应力场及稳定性的影响

为探索煤炭地下气化过程中煤层温度场扩展对顶板应力的热影响,利用相似材料制作大尺度顶板模拟内蒙古乌兰察布褐煤层顶板泥质软岩,对煤层温度场动态扩展条件下,顶板应力场扩展过程及顶板稳定性进行实验研究。结果表明,在模型实验中,顶板热应力的最大值可达1.5 MPa。在氧化区培育阶段和气化阶段,煤层温度场沿通道轴向平均扩展速率分别为0.018,0.028 9 m/h,顶板热应力场沿通道轴向扩展速率分别为0.015和0.027 m/h。氧化区培育阶段煤层温度场扩展主方向与裂隙方向一致,煤层温度场动态扩展与顶板热弥散的双重作用使顶板应力场的扩展速率逐渐趋近于煤层温度场扩展速率。同时,泥岩顶板受高温影响在垂直气化通道方向形成稳定的拱形结构,可维持顶板在垂直气化通道方向的区域稳定。     

[BMIM][BF4]对不同变质程度煤自燃热行为的影响研究

离子液体作为新型阻化剂可溶解破坏煤中活性基团,抑制煤氧化反应进程,从根本上达到阻化煤自燃的目的。但不同变质程度煤样微观结构不同,而且离子液体成本较高,因此,难以在煤自燃领域现场实施应用。基于此,考察了离子液体对不同变质程度煤自燃热行为特征的影响,且从经济性和实用性方面考虑,选用低浓度(质量分数为5%)1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF4])对褐煤、长焰煤、气煤以及1/3焦煤进行热重-差热联用(TG-DSC)实验和热物性参数测试实验,得出离子液体处理不同变质程度煤的特征温度、热效应及热物性参数变化规律。结果表明:离子液体延后了煤失重过程中的特征温度,提高了煤自燃过程中的初始放热温度和最大热释放速率温度,对最大放热速率以及放热量都有着明显的抑制效应,且抑制作用随着煤变质程度的升高而减弱,说明离子液体对于低阶煤效果较好;与原煤样相比,离子液体处理煤样的热扩散系数和导热系数较低,比热容则较高,说明离子液体降低了煤体之间热量传递的速度,增加了煤体温度上升所需的热量,弱化了煤体因温差传递热量的能力,对煤样的传热性能起到了抑制作用,并且煤的变质程度越低,抑制效果越明显。结果可为离子液体抑制煤自燃领域的推广及现场应用提供借鉴。     

煤炭地下气化过程中温度-应力耦合作用下燃空区覆岩裂隙演化规律

进行了高温下泥岩和砂岩的热物理性质实验和单轴压缩实验，获得了不同温度下岩石比热容、导热系数、弹性模量和单轴抗压强度等基本物理力学参数。基于热力学与弹性力学理论，建立了考虑岩石损伤演化的温度-应力耦合作用控制方程，并以某煤炭地下气化现场的工程地质条件为背景，对温度-应力耦合条件下燃空区覆岩温度场和裂隙场的演化规律进行了数值模拟研究。最后，采用现场钻孔观测试验法对燃空区覆岩断裂带发育高度进行了探测。现场探测结果与数值模拟结果基本吻合，证明了数值计算模型及预测结果的合理性。     

煤体破裂过程辐射温度场的研究

利用TVS-2000MKⅡ型红外热像仪对煤体破裂过程的辐射温度场进行了测定,得出了不同类型煤样的红外热像特征,并分析了煤样红外热像特征的影响因素,论证了利用煤体破裂过程中的红外热像特征进行煤与瓦斯突出预测预报的方法。     

基于球体热源模型的松散煤体温度场解析计算

基于球体热源模型,对松散煤体温度场进行了解析计算.数学模型考虑了煤炭自燃高温热源放热强度随时间的变化,从而使温度场计算结果更加符合实际.松散煤体温度场试验结果表明：靠近物理边界处的测点温升受外界环境温度波动的影响,以及松散煤体内部部分测点温升受水分迁移的影响,数值与计算值有所差别,但均在误差许可范围内,且温升总体变化趋势一致,说明松散煤体温度场解析解是可行的.     

基于移动坐标的采空区自然发火模型研究

通过对采空区内遗煤自然发火过程的分析,利用质量守恒定律和达西定律建立了采空区气体流动的流场模型,利用质量守恒和菲克定律建立了采空区内的氧浓度场模型,根据能量守恒建立了采空区内浮煤的温度场模型,以上3个模型联立即为采空区自然发火模型.根据采空区动态移动的特点,通过引入移动坐标系建立了移动坐标下的采空区自然发火模型,简化了自然发火模型求解.利用有限差分法对模型进行了数值求解,编制了解算软件.以山东古城煤矿2108综放工作面为例进行了采空区自然发火模拟,得出了工作面实际生产条件下采空区内温度分布,并与实际观测结果进行了对比分析,模拟结果与实际观测结果基本一致,从而验证了该自燃模型的正确性.     

煤导热系数影响因素的实验研究

导热系数是影响煤体热传导的重要参数。为了研究煤在不同温度及含水率条件下的传热特性,采用LFA457型激光导热仪,测试了不同温度、不同含水率条件下不粘煤、气煤两种煤样的导热系数,并采用邓氏灰色理论将煤导热系数与其内在影响因素进行灰色关联分析。研究结果表明：温度为-50～-30℃时,煤的导热系数快速减小;温度为-30～+10℃时,煤的导热系数快速增大;温度为+10～+50℃时,煤的导热系数呈缓慢增大趋势;随着煤含水率的增加导热系数开始快速增大,然后趋于平稳。灰色关联分析表明,煤内在因素中的固定碳、灰分、挥发分是影响煤导热系数的主要因素。     

煤炭地下气化污染物生成特性模型试验研究

为获得煤炭地下气化污染物析出规律与气化工作面温度的关系,给现场工艺操作提供理论依据,利用煤炭地下气化模型试验平台,研究了涌水量10 L/h、氧体积分数35%条件下污染物析出规律与气化工作面温度、煤气热值等参数之间的关系。研究结果表明:随着气化工作面温度的升高,氨氮的析出量、电导率以及煤气冷凝水的pH值均增大,COD析出量降低;煤气热值的变化与炉内温度场变化一致,最终建立了气化工作面温度带分布与污染物析出量之间的定量关系。     

含瓦斯煤THM耦合模型建立

在建立THM耦合模型所需的9条基本假设基础上,综合应用弹性力学、渗流力学、传热学理论,以含瓦斯煤系统为研究对象,建立了体现含瓦斯煤"三场"真正意义上的双向完全耦合数学模型。该模型包括含瓦斯煤应力场、渗流场、温度场方程和各场的定解条件,揭示了含瓦斯煤系统内渗流、变形和变温之间的内在联系。所建的模型是煤层瓦斯传统渗流理论和流固耦合理论的推进。     

近巷高温区域红外探测与反演

为准确检测、判定近巷煤体高温点或火源,实现矿井快速防灭火,利用高温点的热效应,依据传热学相关理论,建立了近巷煤体内部高温点反演算法。利用红外热像仪探测了某矿巷道壁面温度场,结合测试地点风流温度,推算了煤体内部高温点深度和温度。结果表明,探测的近巷高温点主要在距离巷道表面约0.09~0.15 m深度以内的范围,煤体内部最高温度达到了70℃左右。根据这一结果,采取了针对性的防灭火措施,气体观测结果显示,高温点的CO气体浓度由最初的100×10-6~160×10-6快速降至了10×10-6左右。可见,红外热像反演方法可以确定近巷煤体的高温点。