摘要
硫化矿石爆堆氧化自燃是高硫矿床开采中多发的重大灾害。在高硫矿床开采设计及生产过程中，一定要准确判定矿石的自燃倾向性，以便在矿床开拓、采矿方法、通风系统等设计和生产的同时，采取积极、有效、经济的防火措施，实现安全与生产效益最优化。 本论文通过相关文献的收集和查阅，在对国内外有关硫化矿石自燃机理、硫化矿自燃倾向性研究现状和硫化矿自燃控制技术研究现状进行系统综述的基础上，采用理论分析和实验测定相结合的研究方法，对影响硫化矿自燃的因素和硫化矿自燃倾向性安全分级进行了分析。本论文的主要研究内容和成果如下： (1)介绍了本文应用的理论知识，包括：层次分析法(AHP)和集对分析(SPA)，并对层次分析法在矿山安全研究中的应用进行了综述。 (2)本文通过硫化矿石自燃影响因素的相关实验，对硫化矿矿样的自燃点进行测定，测得了矿样不同水分及粒径条件下的自燃点及其升温曲线。通过比较升温曲线，将硫化矿自燃分为三个阶段：诱导氧化期、中速氧化期和加速氧化期；并对三个阶段的特性进行了初步描述。实验表明：在相同含水率条件下，矿样的自燃点和粒径分布密切相关，矿样粒度分布范围宽的矿样氧化自燃性越强。 (3)采用多因素综合鉴定法对银家沟硫铁矿的9个矿样进行了实验室自燃倾向性鉴定，得到了矿样的化学成分分析结果、矿相分析结果、矿样中水溶性铁离子、硫酸根离子含量随氧化时间的变化规律结果、自热性指标、自燃性指标，为自燃倾向性评价提供实验依据。 (4)建立了硫化矿自燃倾向性判定流程的结构图，然后利用AHP方法得到了室内硫化矿自燃倾向性实验的所有因素鉴定指标的权重，最后根据计算结果确定采用氧化性指标、自热性指标和自燃性指标三项指标作为判断矿石是否容易发生自燃的主要依据。 (5)根据相关参考文献确定了硫化矿石倾向性分级标准，利用集对分析理论确定了银家沟9个硫化矿矿样的同一度和对立度，并进一步分析评价了指标数值与自燃倾向性分级标准之间的数量关系，得到了9个矿样的联系度；根据联系度的同异反态势确定联系度所属的集对态势，最后根据集对态势得到了9个矿样的氧化程度及自燃倾向性程度分级，得到了定量化的安全评价结果。
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