1 绪论
1.1 引言
1.2 研究意义
1.3 金属矿山硫化矿自燃火灾的研究现状
1.3.1 国内外文献检索
1.3.2 硫化矿石自燃机理的研究现状
1.3.3 硫化矿石自燃预测技术的研究现状
1.3.4 硫化矿石自燃预报技术的研究现状
1.3.5 硫化矿石自燃防治技术的研究现状
1.4 研究现状的评价
1.5 研究内容及技术路线
1.5.1 主要研究内容
1.5.2 研究的技术路线
2 硫化矿石的常温氧化行为及影响因素分析
2.1 典型硫化矿物的结构特性
2.2 硫化矿石的常温氧化实验
2.2.1 矿样采集
2.2.2 矿样分析
2.2.3 实验操作
2.3 硫化矿石常温氧化中的微观形貌及化学成分
2.4 硫化矿石常温氧化的影响因素
2.4.1 晶体结构与化学组成
2.4.2 含水率与空气湿度
2.4.3 氧气浓度及铁离子含量
2.4.4 环境温度
2.4.5 环境的pH值及矿样粒度
2.4.6 微生物作用
2.4.7 地质条件
2.4.8 其他影响因素
2.5 本章小结
3 硫化矿石自燃的机械活化理论
3.1 硫化矿石自然发火过程的表征
3.1.1 物理化学性质的改变
3.1.2 热量的释放
3.1.3 气体的生成
3.2 硫化矿石自燃机理研究评述
3.2.1 物理吸附氧机理
3.2.2 电化学机理
3.2.3 微生物作用机理
3.2.4 化学热力学机理
3.3 机械力化学的基础理论
3.4 破碎引发的物理与化学现象
3.4.1 比表面积和新生表面
3.4.2 晶格缺陷
3.4.3 晶格畸变与颗粒非晶化
3.4.4 晶型转变
3.4.5 热量的生成
3.4.6 固相反应
3.4.7 其他物性变化
3.5 硫化矿石的机械活化
3.5.1 硫化矿石的机械活化效应
3.5.2 硫化矿石机械活化的研究现状
3.5.3 硫化矿石的机械活化实验
3.5.4 矿样机械活化后的物理化学性质变化
3.6 本章小结
4 硫化矿石自燃倾向性测试的动力学方法研究
4.1 硫化矿石自燃倾向性测试的金属网篮交叉点温度法
4.1.1 实验介绍
4.1.2 实验数据及分析
4.1.3 氧化动力学参数的计算
4.2 硫化矿石自燃的TG／Dsc联合测试研究
4.2.1 实验矿样与仪器
4.2.2 实验的主要影响因素分析
4.2.3 数据处理与分析
4.3 硫化矿石自燃的热分析动力学研究
4.3.1 硫化矿石自燃的反应动力学机理
4.3.2 硫化矿石自燃的表观活化能计算
4.4 硫化矿石预氧化前后的表观活化能比较
4.4.1 矿样的预氧化
4.4.2 实验数据及分析
4.4.3 矿样预氧化后的表观活化能
4.5 硫化矿石自燃倾向性的鉴定标准
4.6 本章小结
5 硫化矿石自燃预测的数学模型及综合评价研究
5.1 硫化矿石自然发火过程的数学模型
5.1.1 硫化矿石自燃的特征
5.1.2 硫化矿石堆内部的风流场
5.1.3 硫化矿石堆内部的氧浓度场
5.1.4 硫化矿石堆内温度场的数学模型
5.2 硫化矿石自然发火期数学模型的构建
5.2.1 基于电化学理论的矿石自然发火期
5.2.2 基于传热学理论的矿石自然发火期
5.3 硫化矿石爆堆自燃深度的测算模型
5.4 矿仓硫精矿的自燃临界堆积厚度
5.4.1 相关理论
5.4.2 实验及数据分析
5.5 采场环境中硫化矿石爆堆的自燃危险性评价研究
5.5.1 未确知测度理论概述
5.5.2 采场硫化矿石爆堆自燃危险性评价指标体系的建立
5.5.3 实例应用
5.6 本章小结
6 硫化矿石自然发火重要参数的确定及数值模拟
6.1 孔与孔隙率
6.1.1 孔隙率
6.1.2 比表面积M
6.1.3 硫化矿石的块度
6.2 渗透系数
6.3 耗氧速率
6.4 传热系数
6.4.1 导热系数
6.4.2 采场环境的不稳定传热系数
6.4.3 矿石的放热强度
6.5 数值解算软件
6.5.1 MATLAB软件
6.5.2 ANSYS软件
6.5.3 FLUENT软件
6.6 硫化矿石动态自热速率的测试装置及模拟
6.6.1 新的实验装置
6.6.2 矿样自热过程的数值模拟
6.7 风流场与气体浓度场的数值模拟
6.8 硫化矿堆温度场的数值模拟
6.8.1 基于MATI.AB软件的矿堆温度场模拟
6.8.2 冬瓜山铜矿矿仓硫精矿自热的温度场
6.8.3 某硫铁矿山自燃矿石爆堆的灭火效果预测
6.9 本章小结
7 硫化矿自燃火灾的非接触式检测技术研究及应用
7.1 硫化矿石自然发火检测技术的研究概况
7.2 非接触式测温技术概述
7.2.1 红外辐射的基本理论
7.2.2 红外测温仪的工作原理
7.2.3 红外热成像仪的工作原理
7.3 硫化矿氧化自热的非接触式测定实验
7.3.1 实验准备与实验步骤
7.3.2 实验数据分析
7.3.3 红外测温误差的产生机理
7.4 温度检测装置的改进
7.5 硫化矿自燃非接触式检测装置的选择及应用
7.5.1 矿山红外测温装置的选择方法
7.5.2 矿堆自燃检测装置的应用
7.5.3 硫化矿堆自燃火源位置的反演
7.6 本章小结
8 主要研究结论与展望
8.1 主要研究结论
8.2 研究工作的展望
参考文献
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