硫化礦自燃預(yù)測預(yù)報(bào)理論與技術(shù)

1 緒論
1.1 引言
1.2 研究意義
1.3 金屬礦山硫化礦自燃火災(zāi)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)外文獻(xiàn)檢索
1.3.2 硫化礦石自燃機(jī)理的研究現(xiàn)狀
1.3.3 硫化礦石自燃預(yù)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.4 硫化礦石自燃預(yù)報(bào)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.5 硫化礦石自燃防治技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4 研究現(xiàn)狀的評價(jià)
1.5 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.5.1 主要研究內(nèi)容
1.5.2 研究的技術(shù)路線
2 硫化礦石的常溫氧化行為及影響因素分析
2.1 典型硫化礦物的結(jié)構(gòu)特性
2.2 硫化礦石的常溫氧化實(shí)驗(yàn)
2.2.1 礦樣采集
2.2.2 礦樣分析
2.2.3 實(shí)驗(yàn)操作
2.3 硫化礦石常溫氧化中的微觀形貌及化學(xué)成分
2.4 硫化礦石常溫氧化的影響因素
2.4.1 晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成
2.4.2 含水率與空氣濕度
2.4.3 氧氣濃度及鐵離子含量
2.4.4 環(huán)境溫度
2.4.5 環(huán)境的pH值及礦樣粒度
2.4.6 微生物作用
2.4.7 地質(zhì)條件
2.4.8 其他影響因素
2.5 本章小結(jié)
3 硫化礦石自燃的機(jī)械活化理論
3.1 硫化礦石自然發(fā)火過程的表征
3.1.1 物理化學(xué)性質(zhì)的改變
3.1.2 熱量的釋放
3.1.3 氣體的生成
3.2 硫化礦石自燃機(jī)理研究評述
3.2.1 物理吸附氧機(jī)理
3.2.2 電化學(xué)機(jī)理
3.2.3 微生物作用機(jī)理
3.2.4 化學(xué)熱力學(xué)機(jī)理
3.3 機(jī)械力化學(xué)的基礎(chǔ)理論
3.4 破碎引發(fā)的物理與化學(xué)現(xiàn)象
3.4.1 比表面積和新生表面
3.4.2 晶格缺陷
3.4.3 晶格畸變與顆粒非晶化
3.4.4 晶型轉(zhuǎn)變
3.4.5 熱量的生成
3.4.6 固相反應(yīng)
3.4.7 其他物性變化
3.5 硫化礦石的機(jī)械活化
3.5.1 硫化礦石的機(jī)械活化效應(yīng)
3.5.2 硫化礦石機(jī)械活化的研究現(xiàn)狀
3.5.3 硫化礦石的機(jī)械活化實(shí)驗(yàn)
3.5.4 礦樣機(jī)械活化后的物理化學(xué)性質(zhì)變化
3.6 本章小結(jié)
4 硫化礦石自燃傾向性測試的動力學(xué)方法研究
4.1 硫化礦石自燃傾向性測試的金屬網(wǎng)籃交叉點(diǎn)溫度法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)介紹
4.1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
4.1.3 氧化動力學(xué)參數(shù)的計(jì)算
4.2 硫化礦石自燃的TG／Dsc聯(lián)合測試研究
4.2.1 實(shí)驗(yàn)礦樣與儀器
4.2.2 實(shí)驗(yàn)的主要影響因素分析
4.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
4.3 硫化礦石自燃的熱分析動力學(xué)研究
4.3.1 硫化礦石自燃的反應(yīng)動力學(xué)機(jī)理
4.3.2 硫化礦石自燃的表觀活化能計(jì)算
4.4 硫化礦石預(yù)氧化前后的表觀活化能比較
4.4.1 礦樣的預(yù)氧化
4.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
4.4.3 礦樣預(yù)氧化后的表觀活化能
4.5 硫化礦石自燃傾向性的鑒定標(biāo)準(zhǔn)
4.6 本章小結(jié)
5 硫化礦石自燃預(yù)測的數(shù)學(xué)模型及綜合評價(jià)研究
5.1 硫化礦石自然發(fā)火過程的數(shù)學(xué)模型
5.1.1 硫化礦石自燃的特征
5.1.2 硫化礦石堆內(nèi)部的風(fēng)流場
5.1.3 硫化礦石堆內(nèi)部的氧濃度場
5.1.4 硫化礦石堆內(nèi)溫度場的數(shù)學(xué)模型
5.2 硫化礦石自然發(fā)火期數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建
5.2.1 基于電化學(xué)理論的礦石自然發(fā)火期
5.2.2 基于傳熱學(xué)理論的礦石自然發(fā)火期
5.3 硫化礦石爆堆自燃深度的測算模型
5.4 礦倉硫精礦的自燃臨界堆積厚度
5.4.1 相關(guān)理論
5.4.2 實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析
5.5 采場環(huán)境中硫化礦石爆堆的自燃危險(xiǎn)性評價(jià)研究
5.5.1 未確知測度理論概述
5.5.2 采場硫化礦石爆堆自燃危險(xiǎn)性評價(jià)指標(biāo)體系的建立
5.5.3 實(shí)例應(yīng)用
5.6 本章小結(jié)
6 硫化礦石自然發(fā)火重要參數(shù)的確定及數(shù)值模擬
6.1 孔與孔隙率
6.1.1 孔隙率
6.1.2 比表面積M
6.1.3 硫化礦石的塊度
6.2 滲透系數(shù)
6.3 耗氧速率
6.4 傳熱系數(shù)
6.4.1 導(dǎo)熱系數(shù)
6.4.2 采場環(huán)境的不穩(wěn)定傳熱系數(shù)
6.4.3 礦石的放熱強(qiáng)度
6.5 數(shù)值解算軟件
6.5.1 MATLAB軟件
6.5.2 ANSYS軟件
6.5.3 FLUENT軟件
6.6 硫化礦石動態(tài)自熱速率的測試裝置及模擬
6.6.1 新的實(shí)驗(yàn)裝置
6.6.2 礦樣自熱過程的數(shù)值模擬
6.7 風(fēng)流場與氣體濃度場的數(shù)值模擬
6.8 硫化礦堆溫度場的數(shù)值模擬
6.8.1 基于MATI.AB軟件的礦堆溫度場模擬
6.8.2 冬瓜山銅礦礦倉硫精礦自熱的溫度場
6.8.3 某硫鐵礦山自燃礦石爆堆的滅火效果預(yù)測
6.9 本章小結(jié)
7 硫化礦自燃火災(zāi)的非接觸式檢測技術(shù)研究及應(yīng)用
7.1 硫化礦石自然發(fā)火檢測技術(shù)的研究概況
7.2 非接觸式測溫技術(shù)概述
7.2.1 紅外輻射的基本理論
7.2.2 紅外測溫儀的工作原理
7.2.3 紅外熱成像儀的工作原理
7.3 硫化礦氧化自熱的非接觸式測定實(shí)驗(yàn)
7.3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與實(shí)驗(yàn)步驟
7.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
7.3.3 紅外測溫誤差的產(chǎn)生機(jī)理
7.4 溫度檢測裝置的改進(jìn)
7.5 硫化礦自燃非接觸式檢測裝置的選擇及應(yīng)用
7.5.1 礦山紅外測溫裝置的選擇方法
7.5.2 礦堆自燃檢測裝置的應(yīng)用
7.5.3 硫化礦堆自燃火源位置的反演
7.6 本章小結(jié)
8 主要研究結(jié)論與展望
8.1 主要研究結(jié)論
8.2 研究工作的展望
參考文獻(xiàn)