CN113096341A - 硫化矿石自燃监控预警装置及方法 - Google Patents

硫化矿石自燃监控预警装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种硫化矿石自燃监控预警装置和方法，装置包括红外线热成像仪、数据采集器、处理器、评估模块、判断模块、数据库、执行模块和报警器；以红外线热成像仪实时监测堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；将各个单元温度传输给处理器；在处理器内建立硫化矿石堆放三维有限元模型，根据硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；将堆放硫化矿石有限元的各个单元温度保存到数据库；以评估模块根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；采用判断模块判断风险评估的结果是否达到设定条件；在达到设定条件时，以执行模块用于根据指令控制报警器发出火灾风险警示。

Description

硫化矿石自燃监控预警装置及方法
技术领域
本发明涉及硫化矿石自燃预警技术领域，特别涉及一种硫化矿石自燃监控预警装置及方法。
背景技术
在硫化矿石的开采中，由于硫化矿石本身含有易氧化和易燃烧的物质，容易因氧化导致温度升高，若温度达到自燃温度，则会引发明火，产生火灾。硫化矿石自燃引发火灾是其主要灾害之一，因此，防止硫化矿石自燃是新建矿山安全生产的主要问题，硫化矿石的自燃所引发火灾的防治，关键需要进行自燃监控预警。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硫化矿石自燃监控预警方法，包括以下步骤：
S100建立硫化矿石堆放三维有限元模型，实时监测并保存堆放硫化矿石有限元的各个单元温度，得到硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；
S200根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；
S300若风险评估结果达到设定条件，则发出火灾风险警示。
可选的，在S300步骤中，所述设定条件包括最大单元温度达到温度阈值或者距离达到自燃温度的自燃时间达到时间阈值，并显示温度阈值或者时间阈值。
可选的，在S200步骤中，所述自燃风险评估通过以下公式计算三维有限元各单元的自燃时间：
Figure BDA0002967897330000021
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；t2表示硫化矿石的自燃温度；ti1表示第i个有限元单元的当前实时温度；n表示实时监测记录的第i个有限元单元的温度值数量；tij表示第i个有限元单元的第j个温度值；ti(j-1)表示第i个有限元单元的第(j-1)个温度值；T0表示温度测量的周期时长；
在S300步骤中，以自燃时间作为风险评估结果，以硫化矿石有限元各单元的自燃时间最小值达到预设的安全时间作为发出火灾风险警示的设定条件。
可选的，还包括监测硫化矿石堆放处的空气温度及风速，在S200步骤中，采用以下公式预测自燃时间：
Figure BDA0002967897330000022
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；C矿表示硫化矿石的比热，预先测定；Mi表示第i个有限元单元硫化矿石的质量；t2表示硫化矿石的自燃温度；t1表示硫化矿石的初始温度；t0表示环境温度；wi表示第i个有限元单元硫化矿石单位时间内的氧化质量，预先测定；ε表示单位质量的硫化矿石氧化产生的热量，预先测定；C气表示硫化矿石堆放处空气的比热；ρ气表示空气的密度；Vi表示第i个有限元单元的空气流动速度；t表示第i个有限元单元硫化矿石的实时温度，实时温度由初始温度t1随着硫化矿石的氧化升温至自燃温度t2；
在S300步骤中，以自燃时间作为风险评估结果，以硫化矿石有限元各单元的自燃时间最小值达到预设的安全时间作为发出火灾风险警示的设定条件。
可选的，还采用将氧气分离出来后的空气，喷射自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石有限元单元。
本发明还提供了一种硫化矿石自燃监控预警装置，包括红外线热成像仪、数据采集器、处理器、评估模块、判断模块、数据库、执行模块和报警器；
所述处理器分别与数据采集器、评估模块、判断模块、数据库和执行模块连接，所述处理器用于建立硫化矿石堆放三维有限元模型，根据硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；
所述红外线热成像仪用于实时监测堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；
所述数据采集器分别与红外线热成像仪连接，用于将红外线热成像仪测量的硫化矿石有限元的各个单元温度传输给处理器；
所述数据库用于保存堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；
所述评估模块用于根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；
所述判断模块用于判断风险评估的结果是否达到设定条件；
所述执行模块用于在达到设定条件时，根据指令控制报警器发出火灾风险警示。
可选的，所述处理器连接有显示器，所述判断模块内置的设定条件包括最大单元温度达到温度阈值或者距离达到自燃温度的自燃时间达到时间阈值，所述显示器用于显示温度阈值或者时间阈值。
可选的，所述评估模块内设自燃风险评估模型，所述自燃风险评估模型通过以下公式计算三维有限元各单元的自燃时间：
Figure BDA0002967897330000031
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；t2表示硫化矿石的自燃温度；ti1表示第i个有限元单元的当前实时温度；n表示实时监测记录的第i个有限元单元的温度值数量；tij表示第i个有限元单元的第j个温度值；ti(j-1)表示第i个有限元单元的第(j-1)个温度值；T0表示温度测量的周期时长。
可选的，所述数据采集器连接有温度传感器和风速仪，所述温度传感器用于监测硫化矿石堆放处的空气温度，所述风速仪用于监测硫化矿石堆放处的风速，所述评估模块内设自燃预测模型，所述自燃预测模型采用以下公式预测自燃时间：
Figure BDA0002967897330000041
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；C矿表示硫化矿石的比热，预先测定；Mi表示第i个有限元单元硫化矿石的质量；t2表示硫化矿石的自燃温度；t1表示硫化矿石的初始温度；t0表示环境温度；wi表示第i个有限元单元硫化矿石单位时间内的氧化质量，预先测定；ε表示单位质量的硫化矿石氧化产生的热量，预先测定；C气表示硫化矿石堆放处空气的比热；ρ气表示空气的密度；Vi表示第i个有限元单元的空气流动速度；t表示第i个有限元单元硫化矿石的实时温度，实时温度由初始温度t1随着硫化矿石的氧化升温至自燃温度t2。
可选的，所述执行模块带连接有散热装置，所述散热装置包括氧气分离器、输气管和喷气口；所述氧气分离器用于将空气中的氧气分离出来，所述输气管将分离了氧气后的空气输送到喷气口，所述喷气口对自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石有限元单元进行喷气。
本发明的硫化矿石自燃监控预警装置及方法，采用红外线热成像仪实时监测堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；将各个单元温度传输给处理器；在处理器内建立硫化矿石堆放三维有限元模型，根据硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；将堆放硫化矿石有限元的各个单元温度保存到数据库；以评估模块根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；采用判断模块判断风险评估的结果是否达到设定条件；在达到设定条件时，以执行模块用于根据指令控制报警器发出火灾风险警示，通过提前预测发出的火灾风险警示，提示及时做出应对措施，避免自燃引起的火灾事故。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种硫化矿石自燃监控预警方法流程图；
图2为本发明实施例中一种硫化矿石自燃监控预警装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种硫化矿石自燃监控预警方法，包括以下步骤：
S100建立硫化矿石堆放三维有限元模型，实时监测并保存堆放硫化矿石有限元的各个单元温度，得到硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；
S200根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；
S300若风险评估结果达到设定条件，则发出火灾风险警示。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过建立硫化矿石堆放三维有限元模型，实时监测堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；根据硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；将堆放硫化矿石有限元的各个单元温度进行保存；根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；判断风险评估的结果是否达到设定条件；在达到设定条件时，根据指令发出火灾风险警示，通过提前预测发出的火灾风险警示，提示及时做出应对措施，避免自燃引起的火灾事故。
在一个实施例中，在S300步骤中，所述设定条件包括最大单元温度达到温度阈值或者距离达到自燃温度的自燃时间达到时间阈值，并显示温度阈值或者时间阈值。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案提供了两种可选的发出火灾风险警示的设定条件，一个是最大单元温度达到温度阈值，温度阈值小于自燃温度，即以硫化矿石有限元中各单元的单元温度的最大值与温度阈值，保证在实时监测到的温度最高点接近但未达到自燃温度；另一个是距离达到自燃温度的自燃时间达到时间阈值，即在未到达自燃时间前进行警示；温度阈值和时间阈值都可以根据项目情况进行预先设定，除了显示温度阈值或者时间阈值外，还可以通过设置显示硫化矿石堆放三维有限元模型和三维有限元的温度场模型，使得可以实时观察硫化矿石的温度分布情况。
在一个实施例中，在S200步骤中，所述自燃风险评估通过以下公式计算三维有限元各单元的自燃时间：
Figure BDA0002967897330000061
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；t2表示硫化矿石的自燃温度；ti1表示第i个有限元单元的当前实时温度；n表示实时监测记录的第i个有限元单元的温度值数量；tij表示第i个有限元单元的第j个温度值；ti(i-1)表示第i个有限元单元的第(j-1)个温度值；T0表示温度测量的周期时长；
在S300步骤中，以自燃时间作为风险评估结果，以硫化矿石有限元各单元的自燃时间最小值达到预设的安全时间作为发出火灾风险警示的设定条件。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过对三维有限元各单元的历史温度值分析，了解温度值随时间的变化趋势，并结合当前温度与自燃温度的差值，分析预测得到自燃时间，以自燃时间中的最小值与预设的安全时间进行对比的结果作为是否发出火灾风险警示的设定条件；采用上述公式可以量化计算出硫化矿石达到自燃温度发生自燃所需要的自燃时间，以便可以在采矿中根据自燃时间对硫化矿石进行避免自燃的防控，促进采矿安全，确保采矿生产的顺利，防止由于自燃事故产生的损失。
在一个实施例中，还包括监测硫化矿石堆放处的空气温度及风速，在S200步骤中，采用以下公式预测自燃时间：
Figure BDA0002967897330000071
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；C矿表示硫化矿石的比热，预先测定；Mi表示第i个有限元单元硫化矿石的质量；t2表示硫化矿石的自燃温度；t1表示硫化矿石的初始温度；t0表示环境温度；wi表示第i个有限元单元硫化矿石单位时间内的氧化质量，预先测定；ε表示单位质量的硫化矿石氧化产生的热量，预先测定；C气表示硫化矿石堆放处空气的比热；ρ气表示空气的密度；Vi表示第i个有限元单元的空气流动速度；t表示第i个有限元单元硫化矿石的实时温度，实时温度由初始温度t1随着硫化矿石的氧化升温至自燃温度t2；
在S300步骤中，以自燃时间作为风险评估结果，以硫化矿石有限元各单元的自燃时间最小值达到预设的安全时间作为发出火灾风险警示的设定条件。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过对硫化矿石成分决定的氧化产生的热量分析，结合现场环境数据，考虑硫化矿石的散热效果，采用上述公式可以量化计算出硫化矿石达到自燃温度发生自燃所需要的自燃时间，以自燃时间中的最小值与预设的安全时间进行对比的结果作为是否发出火灾风险警示的设定条件，从而可以在采矿中提前进行自燃警示，以便及时采取对应措施防止由于自燃事故，促进采矿安全，确保采矿生产的顺利，减少损失。
在一个实施例中，还采用将氧气分离出来后的空气，喷射自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石有限元单元。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过对空气中的氧气进行分离，将没有氧气的空气用于自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石有限元单元的散热，一方面隔离了硫化矿石有限元单元与氧气的接触，阻止了进一步氧化升温和燃烧条件，另一方面利用喷气对硫化矿石有限元单元进行强制对流散热降温，通过此方式从根据上防止自燃发生；而喷射只选择自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石，缩小了散热降温范围，有利于生产的成本控制。
如图2所示，本发明实施例提供了一种硫化矿石自燃监控预警装置，包括红外线热成像仪10、数据采集器20、处理器30、评估模块50、判断模块60、数据库40、执行模块70和报警器80；
所述处理器30分别与数据采集器20、评估模块50、判断模块60、数据库40和执行模块70连接，所述处理器30用于建立硫化矿石堆放三维有限元模型，根据硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；
所述红外线热成像仪10用于实时监测堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；
所述数据采集器20分别与红外线热成像仪10连接，用于将红外线热成像仪10测量的硫化矿石有限元的各个单元温度传输给处理器30；
所述数据库40用于保存堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；
所述评估模块50用于根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；
所述判断模块60用于判断风险评估的结果是否达到设定条件；
所述执行模块70用于在达到设定条件时，根据指令控制报警器80发出火灾风险警示。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案采用红外线热成像仪实时监测堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；将各个单元温度传输给处理器；在处理器内建立硫化矿石堆放三维有限元模型，根据硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；将堆放硫化矿石有限元的各个单元温度保存到数据库；以评估模块根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；采用判断模块判断风险评估的结果是否达到设定条件；在达到设定条件时，以执行模块用于根据指令控制报警器发出火灾风险警示，通过提前预测发出的火灾风险警示，提示及时做出应对措施，避免自燃引起的火灾事故。
在一个实施例中，所述处理器连接有显示器，所述判断模块内置的设定条件包括最大单元温度达到温度阈值或者距离达到自燃温度的自燃时间达到时间阈值，所述显示器用于显示温度阈值或者时间阈值。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案提供了两种可选的在判断模块内置的设定条件，一个是最大单元温度达到温度阈值，温度阈值小于自燃温度，即以硫化矿石有限元中各单元的单元温度的最大值与温度阈值，保证在实时监测到的温度最高点接近但未达到自燃温度；另一个是距离达到自燃温度的自燃时间达到时间阈值，即在未到达自燃时间前进行警示；温度阈值和时间阈值都可以根据项目情况进行预先设定，除了显示温度阈值或者时间阈值外，还可以通过设置显示硫化矿石堆放三维有限元模型和三维有限元的温度场模型，使得可以实时观察硫化矿石的温度分布情况。
在一个实施例中，所述评估模块内设自燃风险评估模型，所述自燃风险评估模型通过以下公式计算三维有限元各单元的自燃时间：
Figure BDA0002967897330000091
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；t2表示硫化矿石的自燃温度；ti1表示第i个有限元单元的当前实时温度；n表示实时监测记录的第i个有限元单元的温度值数量；tij表示第i个有限元单元的第j个温度值；ti(j-1)表示第i个有限元单元的第(j-1)个温度值；T0表示温度测量的周期时长。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过对三维有限元各单元的历史温度值分析，了解温度值随时间的变化趋势，并结合当前温度与自燃温度的差值，分析预测得到自燃时间，以自燃时间中的最小值与预设的安全时间进行对比的结果作为是否发出火灾风险警示的设定条件；采用上述公式可以量化计算出硫化矿石达到自燃温度发生自燃所需要的自燃时间，以便可以在采矿中根据自燃时间对硫化矿石进行避免自燃的防控，促进采矿安全，确保采矿生产的顺利，防止由于自燃事故产生的损失。
在一个实施例中，所述数据采集器连接有温度传感器和风速仪，所述温度传感器用于监测硫化矿石堆放处的空气温度，所述风速仪用于监测硫化矿石堆放处的风速，所述评估模块内设自燃预测模型，所述自燃预测模型采用以下公式预测自燃时间：
Figure BDA0002967897330000101
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；C矿表示硫化矿石的比热，预先测定；Mi表示第i个有限元单元硫化矿石的质量；t2表示硫化矿石的自燃温度；t1表示硫化矿石的初始温度；t0表示环境温度；wi表示第i个有限元单元硫化矿石单位时间内的氧化质量，预先测定；ε表示单位质量的硫化矿石氧化产生的热量，预先测定；C气表示硫化矿石堆放处空气的比热；ρ气表示空气的密度；Vi表示第i个有限元单元的空气流动速度；t表示第i个有限元单元硫化矿石的实时温度，实时温度由初始温度t1随着硫化矿石的氧化升温至自燃温度t2。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过对硫化矿石成分决定的氧化产生的热量分析，结合现场环境数据，考虑硫化矿石的散热效果，采用上述公式可以量化计算出硫化矿石达到自燃温度发生自燃所需要的自燃时间，以自燃时间中的最小值与预设的安全时间进行对比的结果作为是否发出火灾风险警示的设定条件，从而可以在采矿中提前进行自燃警示，以便及时采取对应措施防止由于自燃事故，促进采矿安全，确保采矿生产的顺利，减少损失。
在一个实施例中，所述执行模块带连接有散热装置，所述散热装置包括氧气分离器、输气管和喷气口；所述氧气分离器用于将空气中的氧气分离出来，所述输气管将分离了氧气后的空气输送到喷气口，所述喷气口对自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石有限元单元进行喷气。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过对空气中的氧气进行分离，将没有氧气的空气用于自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石有限元单元的散热，一方面隔离了硫化矿石有限元单元与氧气的接触，阻止了进一步氧化升温和燃烧条件，另一方面利用喷气对硫化矿石有限元单元进行强制对流散热降温，通过此方式从根据上防止自燃发生；而喷射只选择自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石，缩小了散热降温范围，有利于生产的成本控制。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种硫化矿石自燃监控预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100建立硫化矿石堆放三维有限元模型，实时监测并保存堆放硫化矿石有限元的各个单元温度，得到硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；
S200根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；
S300若风险评估结果达到设定条件，则发出火灾风险警示。
2.根据权利要求1所述的硫化矿石自燃监控预警方法，其特征在于，在S300步骤中，所述设定条件包括最大单元温度达到温度阈值或者距离达到自燃温度的自燃时间达到时间阈值，并显示温度阈值或者时间阈值。
3.根据权利要求1所述的硫化矿石自燃监控预警方法，其特征在于，在S200步骤中，所述自燃风险评估通过以下公式计算三维有限元各单元的自燃时间：
Figure FDA0002967897320000011
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；t2表示硫化矿石的自燃温度；ti1表示第i个有限元单元的当前实时温度；n表示实时监测记录的第i个有限元单元的温度值数量；tij表示第i个有限元单元的第j个温度值；ti(j-1)表示第i个有限元单元的第(j-1)个温度值；T0表示温度测量的周期时长；
在S300步骤中，以自燃时间作为风险评估结果，以硫化矿石有限元各单元的自燃时间最小值达到预设的安全时间作为发出火灾风险警示的设定条件。
4.根据权利要求1所述的硫化矿石自燃监控预警方法，其特征在于，还包括监测硫化矿石堆放处的空气温度及风速，在S200步骤中，采用以下公式预测自燃时间：
Figure FDA0002967897320000021
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；C矿表示硫化矿石的比热，预先测定；Mi表示第i个有限元单元硫化矿石的质量；t2表示硫化矿石的自燃温度；t1表示硫化矿石的初始温度；t0表示环境温度；wi表示第i个有限元单元硫化矿石单位时间内的氧化质量，预先测定；ε表示单位质量的硫化矿石氧化产生的热量，预先测定；C气表示硫化矿石堆放处空气的比热；ρ气表示空气的密度；Vi表示第i个有限元单元的空气流动速度；t表示第i个有限元单元硫化矿石的实时温度，实时温度由初始温度t1随着硫化矿石的氧化升温至自燃温度t2；
在S300步骤中，以自燃时间作为风险评估结果，以硫化矿石有限元各单元的自燃时间最小值达到预设的安全时间作为发出火灾风险警示的设定条件。
5.根据权利要求3或者4所述的硫化矿石自燃监控预警方法，其特征在于，还采用将氧气分离出来后的空气，喷射自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石有限元单元。
6.一种硫化矿石自燃监控预警装置，其特征在于，包括红外线热成像仪、数据采集器、处理器、评估模块、判断模块、数据库、执行模块和报警器；
所述处理器分别与数据采集器、评估模块、判断模块、数据库和执行模块连接，所述处理器用于建立硫化矿石堆放三维有限元模型，根据硫化矿石的温度分布情况，形成三维有限元的温度场模型；
所述红外线热成像仪用于实时监测堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；
所述数据采集器分别与红外线热成像仪连接，用于将红外线热成像仪测量的硫化矿石有限元的各个单元温度传输给处理器；
所述数据库用于保存堆放硫化矿石有限元的各个单元温度；
所述评估模块用于根据硫化矿石的温度场模型中各个单元温度以及单元温度变化情况，进行自燃风险评估；
所述判断模块用于判断风险评估的结果是否达到设定条件；
所述执行模块用于在达到设定条件时，根据指令控制报警器发出火灾风险警示。
7.根据权利要求6所述的硫化矿石自燃监控预警装置，其特征在于，所述处理器连接有显示器，所述判断模块内置的设定条件包括最大单元温度达到温度阈值或者距离达到自燃温度的自燃时间达到时间阈值，所述显示器用于显示温度阈值或者时间阈值。
8.根据权利要求6所述的硫化矿石自燃监控预警装置，其特征在于，所述评估模块内设自燃风险评估模型，所述自燃风险评估模型通过以下公式计算三维有限元各单元的自燃时间：
Figure FDA0002967897320000031
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；t2表示硫化矿石的自燃温度；ti1表示第i个有限元单元的当前实时温度；n表示实时监测记录的第i个有限元单元的温度值数量；tij表示第i个有限元单元的第j个温度值；ti(j-1)表示第i个有限元单元的第(j-1)个温度值；T0表示温度测量的周期时长。
9.根据权利要求6所述的硫化矿石自燃监控预警装置，其特征在于，所述数据采集器连接有温度传感器和风速仪，所述温度传感器用于监测硫化矿石堆放处的空气温度，所述风速仪用于监测硫化矿石堆放处的风速，所述评估模块内设自燃预测模型，所述自燃预测模型采用以下公式预测自燃时间：
Figure FDA0002967897320000032
上式中，Ti表示硫化矿石堆放第i个有限元单元的自燃时间；C矿表示硫化矿石的比热，预先测定；Mi表示第i个有限元单元硫化矿石的质量；t2表示硫化矿石的自燃温度；t1表示硫化矿石的初始温度；t0表示环境温度；wi表示第i个有限元单元硫化矿石单位时间内的氧化质量，预先测定；ε表示单位质量的硫化矿石氧化产生的热量，预先测定；C气表示硫化矿石堆放处空气的比热；ρ气表示空气的密度；Vi表示第i个有限元单元的空气流动速度；t表示第i个有限元单元硫化矿石的实时温度，实时温度由初始温度t1随着硫化矿石的氧化升温至自燃温度t2。
10.根据权利要求8或者9所述的硫化矿石自燃监控预警装置，其特征在于，所述执行模块带连接有散热装置，所述散热装置包括氧气分离器、输气管和喷气口；所述氧气分离器用于将空气中的氧气分离出来，所述输气管将分离了氧气后的空气输送到喷气口，所述喷气口对自燃时间达到预设的安全时间的硫化矿石有限元单元进行喷气。
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