基于紅外熱像技術(shù)的硫化礦石自燃預(yù)測(cè)研究.pdf

1、硫化礦石有發(fā)生自燃的可能性，自燃的發(fā)生會(huì)造成極大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。但現(xiàn)在對(duì)硫化礦石自燃預(yù)測(cè)研究多使用誤差較大的氣體預(yù)測(cè)法，因此對(duì)硫化礦石自燃預(yù)測(cè)進(jìn)行研究就具有重要意義。本文通過收集和查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，在對(duì)硫化礦石自燃機(jī)理、紅外熱像技術(shù)基本原理進(jìn)行系統(tǒng)綜述的基礎(chǔ)上，采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，分析影響紅外熱像儀結(jié)果精度的主要因素，得出了紅外熱像儀測(cè)溫?cái)M合公式。解決了紅外熱像儀直接應(yīng)用于硫化礦石自燃預(yù)測(cè)時(shí)精度過低、無法定位的問

2、題。
　　 論文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 (1)介紹自燃探測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀、具體應(yīng)用及不足。簡(jiǎn)述在自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)領(lǐng)域常見的探測(cè)方法，總結(jié)紅外熱像技術(shù)在理論方面、實(shí)驗(yàn)方面的發(fā)展及國(guó)內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，綜述紅外熱像儀應(yīng)用于硫化礦石自燃預(yù)測(cè)的研究現(xiàn)狀及不足。
　　 (2)理論分析影響硫化礦石自燃的因素。在參考相關(guān)資料、收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)幾種常見硫化礦石的物理和化學(xué)特性做了分析，列舉了幾種常見的硫化物在干燥

3、和潮濕兩種狀態(tài)下的氧化反應(yīng)公式，對(duì)硫化礦石自燃的影響因素進(jìn)行分析。
　　 (3)總結(jié)紅外熱像技術(shù)的理論基礎(chǔ)及基本工作原理。闡述紅外輻射的基本理論及基本定律，分析紅外輻射從目標(biāo)物體發(fā)射出之后在傳輸過程中的衰減情況。介紹紅外熱像儀的基本工作原理，研究紅外熱像儀各組成部分的基本性能及如何針對(duì)目標(biāo)物體選擇合適的紅外熱像儀。
　　 (4)綜合考慮礦樣發(fā)射率、測(cè)量距離、測(cè)量角度、測(cè)量環(huán)境粉塵濃度、測(cè)量環(huán)境噪聲大小、被測(cè)礦樣表面風(fēng)速大

4、小等這六個(gè)影響硫化礦石自燃紅外熱像儀測(cè)溫結(jié)果的因素，應(yīng)用對(duì)比擬合法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置并對(duì)A、B、C、D四個(gè)礦樣進(jìn)行相關(guān)的單因素和多因素影響的紅外測(cè)溫對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到在綜合因素影響下的紅外熱像儀測(cè)溫?cái)M合公式。
　　 (5)實(shí)際應(yīng)用所得擬合方程。分別在A、B、C、D四個(gè)礦樣的采樣區(qū)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，將相關(guān)參數(shù)代入擬合方程中，得到修正后紅外溫度值，同可記錄式熱電阻所測(cè)值對(duì)比，相對(duì)誤差較小，證明擬合公式具有良好的可

5、用性。
　　 (6)應(yīng)用插值法確定紅外熱像圖幾何位置。通過在A、B、C、D四個(gè)礦樣表面布設(shè)可視化網(wǎng)格，將所得測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)用插值公式進(jìn)行計(jì)算后，得到各礦樣表面溫度信息同幾何信息相對(duì)應(yīng)的擬合公式。用MATLAB分別模擬四個(gè)礦樣在加熱2h、3h、4h、5h之后的礦堆表面溫度場(chǎng)。
　　 (7)應(yīng)用擬合對(duì)比法進(jìn)行硫化礦石堆自燃點(diǎn)預(yù)測(cè)。通過對(duì)A、B、C、D四個(gè)礦樣表面測(cè)點(diǎn)及測(cè)點(diǎn)下10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60m