基于GRNN模型的硫化矿石堆氧化自热温度预测

为得到硫化矿石堆氧化自热温度的变化规律,自主设计硫化矿石堆氧化自热模拟试验装置,以含硫量、矿石块度、升温梯度作为试验影响因素,将硫化矿石堆氧化自热温升速率作为试验判定指标,采用L9(34)正交表构造三因素三水平回归正交试验。运用MATLAB建立硫化矿石堆氧化自热温度的GRNN神经网络模型,通过K-折交叉验证优选得到GRNN神经网络的最佳光滑因子σe,并与RBF神经网络模型、灰色神经网络模型预测效果进行对比。结果表明：GRNN神经网络在小样本预测模型中网络逼近能力、收敛速度、算法稳定性等方面具有优势,对硫化矿石堆氧化自热温度的预测精度高,预测误差为3.51%。     

硫化矿尘云最低着火温度试验研究

利用标准测试装置Godbert-Greenwald 恒温炉对硫化矿尘进行了矿尘云最低着火温度试验研究。在设定试验条件下测试了硫化矿尘云最低着火温度,并探究了矿尘含硫量、粒度以及质量浓度对硫化矿尘云最低着火温度的影响。结果表明：A、B、C 3种硫化矿尘云最低着火温度分别为386、454、512 ℃;最低着火温度随矿尘含硫量的增加而降低、随粒径的减小而降低、随矿尘质量浓度的增加呈现先降低后升高趋势。研究结果对了解硫化矿尘云着火、爆炸危险性和指导硫化矿山安全生产具有参考价值。     

基于等转化率法的煤氧化自热动力学参数测试方法

准确获得煤氧化自热过程中的反应动力学参数是研究煤自燃及其特性的基础。针对现有方法尚无法获得煤自燃不同反应温度对应的动力学参数这一问题,开展了煤氧化自热动力学参数测试方法的研究。基于热分析动力学理论推导得到了以转化率为纽带的煤氧化自热动力学参数计算模型,提出了多升温速率实验和恒温实验相结合的测试方法。为确定测试方法的最优参数,引入了煤氧化自热反应时间作为对比参量。采用绝热氧化测试装置和同步热分析仪开展了3种不同变质程度的干燥煤样在纯氧条件下的绝热氧化实验、多升温速率实验以及恒温实验。根据多升温速率实验结果,分析了升温速率对煤氧不同反应阶段整体质量变化量的影响,确定了煤氧化自热动力学参数测试的最大升温速率。在此升温速率范围内,依据推导的计算模型,对比分析了不同升温速率组合和转化率计算步长对动力学参数计算结果的影响,发现转化率计算步长主要影响动力学参数计算结果的疏密程度,而升温速率组合对动力学参数计算结果的影响不大。根据绝热氧化实验结果,综合考虑测试时间成本,确定了获得煤氧化自热动力学参数的最优实验和计算参数,并对其准确性和适用性进行了验证。结果表明:当升温速率组合为0.2,0.5,1.0,2.0℃/min,转化率计算步长为0.03时测试得到的煤氧化自热动力学参数与实际最为贴近。     

硫化矿石自燃倾向性鉴定技术

以BP神经网络为基础,建立了硫化矿石自燃倾向性鉴定模型,模型选用硫化矿石的吸氧量、自热起始温度和比表面积为输入层单元,自燃倾向性等级为输出层单元。运用MATLAB软件对模型进行了实现,将模型应用到硫化矿石自燃倾向性的实际鉴定中,预测结果真实可靠。     

硫化矿石预氧化前后自燃倾向性的比较研究

本文首次比较系统地测定了10多种硫化矿石矿样预氧化前后的吸氧速度、自热特征和着火点变化情况，指出了在实验室中测定硫化矿石的自燃倾向性时应同时测定矿样预氧化后的自燃倾向性，以便使研究结果更具实用性。     

福克斯矿深孔爆破中产生二氧化硫的问题

1970年以来,福克斯(Fox)矿每年约生产铜锌矿石100万吨。在1978年以前,全用小直径深孔空场法采矿。1978年6月开辟了大直径深孔采矿法采场,终止了400英尺水平和地表之间的两个分段的采准工程。试验是成功的,现已用此法开采矿房和矿柱。在第一个采场的生产爆破中,遇到一个严重问题是:硫化矿尘的爆燃产生大量二氧化硫气体。这种气体的产生影响了生产,对爆破水平的一些设施和井架造成轻微损害。在出矿水平的二次爆破中,以及偶尔在巷道掘进中,也产生过二氧化硫气体。本文将探讨福克斯矿硫化矿尘发生爆燃的原因,以及为防止其再度发生所采用的办法和措施。     

煤低温氧化耗氧速率影响因素及灰色关联性分析

煤低温氧化是一个复杂的动态过程,为准确研究煤低温氧化过程中的影响因素,通过设计对比实验,研究了温度、粒径和氧浓度对耗氧速率的影响;并通过灰色关联度分析法对实验数据进行定量分析,分别计算了温度、粒径和氧浓度三者与耗氧速率的关联度,结果表明:粒径与耗氧速率的关联度系数最大,氧浓度次之,且两者较为接近,温度与耗氧速率的关联度数值最小。     

煅后石油焦质量影响因素的灰色关联分析

真密度、粉末电阻率是衡量煅后石油焦质量的关键指标,然而难以量化罐式煅烧炉各生产控制因素对其影响的主次关系。本文通过采用灰色关联分析法,以煅后焦真密度、粉末电阻率为参考数据列,以顺流式24罐8层火道罐式煅烧炉各控制因素(单罐单位排料量DR、二层火道温度T2、八层火道温度T8、生焦中挥发分含量V、灰分含量A、硫分含量S)作为比较数据列,进行关联度分析。结果表明,煅后焦真密度及粉末电阻率与各因素的灰色关联度为T2T8VDRAS,灰色关联度值均0.5,表明该六个变量均对煅后焦质量有显著影响,其中影响最大的因素为火道温度、挥发分含量和单罐单位排料量。研究结果可为合理调控各控制参数提供有效的理论支撑。     

金属硫化矿尘爆炸研究进展

金属硫化矿在工业上广泛应用的同时，在开采、储运等过程中带来了粉尘爆炸的危险，这是由于其包含的硫元素、铁元素化学性质活泼导致的。综述了近年来金属硫化矿尘爆炸的研究进展；具体分析了硫含量、铁含量、粉尘粒径与形状、粉尘质量浓度等因素对爆炸参数的影响，并与硫尘、煤尘爆炸做了对比；利用系统安全学理论，基于本质安全角度，从人（作业人员）-机（金属硫化矿尘）-环境（作业环境）3个方面阐述了预防与控制金属硫化矿尘爆炸的技术要点，并提出了磁黄铁矿掺杂影响、热力学、动力学模型等潜在的金属硫化矿尘爆炸研究方向。金属硫化矿尘爆炸独特的性质将使其成为新的研究热点，得到更深入的研究和应用。     

高地温环境对煤的自热危险性影响分析

为确定高地温环境中煤的自热危险性,进行了不同初始氧化温度的煤绝热氧化实验。结果表明:初始氧化温度升高,煤绝热氧化温升到70℃所用的时间(t70)大大降低,且煤阶越高,t70值受初始氧化温度的影响越大。随着地温的升高,煤的自燃倾向性增大,会由不易自燃煤变为自燃煤。地温升高导致初始氧化时即有大量的原生活性基团参与反应,继而产生更多的次生活性基团,微观反应序列的强度增大,宏观上表现为放热速率明显增强,绝热氧化时间缩短,自热危险性增大。     

南峪煤业改建矿井职业病危害控制效果评价

通过对太原南峪煤业整合改建矿井职业病危害控制效果评价,对职业卫生现场调查、职业卫生检测、职业健康检查等方法进行定性和定量评价。该矿总平面布局、个人防护设施、应急救援、卫生辅助用室、职业卫生管理等均符合国家标准,在其生产过程中确定存在的职业病危险因素有粉尘、游离二氧化硅、噪声、手传振动、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、氨、硫化氢、锰及其化合物、微小气候、工频电场,但存在部分岗位粉尘和噪声浓度（或强度）超标。该矿职业病危害控制措施可行、有效,但部分岗位仍需加强治理。     

A new method for testing the self-heating character of sulphide concentrates

A rapid, inexpensive, and quantitative method has been developed to quantify the self-heating potential of sulphide concentrates. The method consists of measuring the sulphur dioxide evolved when a concentrate is heated and oxidized in air at 300 °C. Sulphur dioxide is the reaction product of the oxidation of elemental sulphur present in the concentrate. We found a strong correlation between the output of the sulphur method (i.e. the elemental sulphur grade) and the output of the United Nations self-heating protocol (i.e. the temperature rise). Both methods provide evidence of the extent of prior oxidation of the sulphide concentrate, but do not inform about the rate at which the concentrate was oxidized.     

乌达煤田煤层自燃内因分析与自燃类型划分

采用野外地质调查、测试分析和数据处理等综合手段，研究内蒙古乌达煤田煤层自然发火的内因条件，揭示了煤层自燃趋向性与煤层厚度、煤变质程度、灰分含量、发热量、硫含量、硫化物矿物以及有机显微组分含量等煤物质组成要素之间的关系.以煤测试统计分析数据的聚类分析结果为依据，从内因条件控制角度，将乌达煤田主要发火煤层划分为三大类：以高硫含量和富硫化物矿物为特征的高硫助燃类型；以煤层厚度大和低变质程度为特征的厚层氧化类型；过渡类型.     

某铁精矿浮选脱硫试验研究

某铁矿选矿厂所产铁精矿含硫超过0．3％,而现场为了今后发展的需要,要求将含硫量降到0．1％以下。为此,针对该铁精矿中硫化物主要以磁黄铁矿形式存在、硫化物多与铁矿物连生且氧化程度较高的特点,通过再磨以及添加高效活化剂、采用复合捕收剂等手段,成功地用浮选方法脱除了原铁精矿中的硫化物,使铁精矿铁品位达67．64％,硫含量降至0．078％。     

含硫量对硫化矿粉尘云最小点火能的影响

为探究含硫量对硫化矿粉尘云最小点火能的影响,将A、B、C 3组不同含硫量的硫化矿粉尘云于20 L爆炸球中测定最小点火能。所得实验数据用点火概率(是否着火)表示最小点火能的方法,得出各组硫化矿粉尘云着火概率随点火能变化的分布曲线。通过实验得出各组硫化矿粉尘云最小点火能为:A500组3~4 k J、B500组6~8 k J、C500组>12 k J;A300组2~3 k J、B300组4~6 k J、C300组>12 k J;A200组2~3 k J、B200组6~8 k J、C200组>12 k J。结果表明:含硫量越高最小点火能越低,亦即爆炸危险性越大。     

煤矿粉尘健康风险综合评价研究

针对当前煤工尘肺病的严重性和普遍性，以及煤矿粉尘评价的不足，本文研究影响煤矿粉尘危害的各种因素，从产尘的直接因素切入，确定客观因素、井下工序、作业人员、防降尘措施和监控体系五大类指标体系，采用层次分析法，建立指标权重评比的模型，并确定指标与分值的映射关系，对风险等级进行五个级别的划分，最终构建一套综合内外在因素的定量评价体系，并基于计算机语言开发配套软件。结果显示：评价系统在三组煤矿的评分差异显著，处于不同的矿井粉尘危害等级，且等级划分与矿井实际粉尘现状相符，评价系统提供的决制支持客观合理。本文建立的评价体系具有参考和推广应用价值，有利于促进矿尘评价的规范化与科学化，增强人们对煤矿粉尘危险程度的认识，促进煤矿做好粉尘防治工作。     

Kinetic Testing for Oxidation Acceleration and Passivation of Sulfides in Waste Rock Piles to Reduce Contaminated Neutral Drainage Generation Potential

Contaminated neutral drainage (CND), generated when metals are leached and enough neutralizing minerals are present to keep a near-neutral pH, is a growing environmental concern related to mine waste management. There is a need to find ways to reduce CND generation from mine waste to avoid perpetual effluent treatment. Nickel concentrations at the Lac Tio mine effluent have been sporadically higher than provincial environmental standards. In this project, three different treatment solutions were applied to Lac Tio mine waste rock samples in 70 kg waste rock columns in an attempt to reduce nickel CND generation potential by forcing sulfide oxidation and/or passivation. Following the applications, kinetic tests were used to determine any reduction in sulfide oxidation and nickel leaching. Hydrogen peroxide and sodium silicate were the main products tested, alone and in combination with a sodium bicarbonate buffer. Buffered hydrogen peroxide showed the best potential to reduce CND generation, with nickel release reduced from 1.4 × 10–3 mg/kg/day (untreated) to 4.0 × 10–5 mg/kg/day (treated) and near-neutral pH values. This passivation treatment also reduced the sulfur release rate by more than 50%. Optical and scanning electron microscopy observations supported the laboratory results. To conclude, this research project proposes a new way to reduce the CND generation potential of low sulfide waste rock.