基于紅外熱像技術的硫化礦石自燃預測研究.pdf

1、硫化礦石有發(fā)生自燃的可能性，自燃的發(fā)生會造成極大的財產損失和人員傷亡。但現(xiàn)在對硫化礦石自燃預測研究多使用誤差較大的氣體預測法，因此對硫化礦石自燃預測進行研究就具有重要意義。本文通過收集和查閱國內外相關文獻，在對硫化礦石自燃機理、紅外熱像技術基本原理進行系統(tǒng)綜述的基礎上，采用對比實驗及數值模擬相結合的方法，分析影響紅外熱像儀結果精度的主要因素，得出了紅外熱像儀測溫擬合公式。解決了紅外熱像儀直接應用于硫化礦石自燃預測時精度過低、無法定位的問

2、題。
　　 論文的主要內容和結論如下:
　　 (1)介紹自燃探測技術的研究現(xiàn)狀、具體應用及不足。簡述在自燃預測預報領域常見的探測方法，總結紅外熱像技術在理論方面、實驗方面的發(fā)展及國內外各個領域的應用，綜述紅外熱像儀應用于硫化礦石自燃預測的研究現(xiàn)狀及不足。
　　 (2)理論分析影響硫化礦石自燃的因素。在參考相關資料、收集國內外相關文獻的基礎上，對幾種常見硫化礦石的物理和化學特性做了分析，列舉了幾種常見的硫化物在干燥

3、和潮濕兩種狀態(tài)下的氧化反應公式，對硫化礦石自燃的影響因素進行分析。
　　 (3)總結紅外熱像技術的理論基礎及基本工作原理。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目標物體選擇合適的紅外熱像儀。
　　 (4)綜合考慮礦樣發(fā)射率、測量距離、測量角度、測量環(huán)境粉塵濃度、測量環(huán)境噪聲大小、被測礦樣表面風速大

4、小等這六個影響硫化礦石自燃紅外熱像儀測溫結果的因素，應用對比擬合法進行實驗分析。設計實驗裝置并對A、B、C、D四個礦樣進行相關的單因素和多因素影響的紅外測溫對比實驗。對實驗數據進行分析，得到在綜合因素影響下的紅外熱像儀測溫擬合公式。
　　 (5)實際應用所得擬合方程。分別在A、B、C、D四個礦樣的采樣區(qū)進行實地測量，將相關參數代入擬合方程中，得到修正后紅外溫度值，同可記錄式熱電阻所測值對比，相對誤差較小，證明擬合公式具有良好的可

5、用性。
　　 (6)應用插值法確定紅外熱像圖幾何位置。通過在A、B、C、D四個礦樣表面布設可視化網格，將所得測點數據應用插值公式進行計算后，得到各礦樣表面溫度信息同幾何信息相對應的擬合公式。用MATLAB分別模擬四個礦樣在加熱2h、3h、4h、5h之后的礦堆表面溫度場。
　　 (7)應用擬合對比法進行硫化礦石堆自燃點預測。通過對A、B、C、D四個礦樣表面測點及測點下10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60m