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第17卷第12期
中国矿业
Vol 17, No 12
2008年12月
CHINA MINING MAGAZINE
December 2008
基于模糊数学的煤的工业分析
满建康',杨广2
(1.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221008;
2.中国矿业大学理学院,江苏徐州221008)
摘要:煤的工业分析,可真实反映煤质特性,正确评价煤质。本文根据工业分析各项测定结果,
应用模糊综合评判的方法对某煤矿的煤质进行了分析,得到了良好的分析结果,对煤矿的发展建设有重
要的意义。
关键词:模糊综合评价;媟的工业分析;评价指标
中图分类号:TQ533.2文献标识码:B文章编号:1004一4051(2008)12-0074-03
Proximat analysis of coal based on fuzzy comprehensive evaluation
MAN Jian-kang YANG Guang
(1. College of Mining Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China
2. College of Science, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China)
Abstract: Accurate proximat analysis can reflects and evaluates the characters of the coal veritably. In
this paper, we use fuzzy comprehensive evaluation method based on the results of the industrial analysis of
a coal mine and get the result about the property of the coal from the mine. The result have some effect on
the development of th
Key words: fuzzy comprehensive evaluation; proximat analysis of coal; metric
煤的工业分析是了解煤质特性的重要指标,也用有一定影响,尤其是在燃烧时,它降低了煤的发
是评价煤质的基本标准。根据工业分析测定的煤中热量。而且水分对煤的加工利用是有害物质。在煤
水分、灰分、挥发分及固定碳的计算结果,可初步的贮存过程中,它能加速风化、破裂,甚至自燃;
判断煤的性质、种类、各种煤的加工利用效果及其在运输时,会增加运量,浪费运力,增加运费;炼
工业用途。工业分析测定的各种数据,是决定煤炭焦时,消耗热量,降低炉温,延长炼焦时间,降低
的工业方向的理化依据。能真实反映煤自身特性的生产效率;燃烧时,降低有效发热量。
工业分析结果,对煤田有计划勘探、煤炭合理开发
煤的灰分(A)是指煤中所有可燃物完全燃
布局及科学有效利用具有可靠的指导作用,对煤田烧,煤中矿物质在一定温度下发生一系列的分解、
开发及煤化工项目的确立具有决定性意义,从而可化合等反应后剩下的残留物。灰分是煤中的有害物
以对国民经济的持续发展从根本上提供保证。
质,灰分越高,煤的质量越差。灰分对煤的加工利
1媒的工业分析
用极为不利。灰分越高,热效率越低;燃烧时,熔
煤的工业分析也叫技术分析,它是评价煤质的化的灰分还会在炉内结成炉渣,影响煤的气化和燃
基本依据。煤的工业分析包括测定煤的水分、灰烧,同时造成排渣困难;炼焦时,全部转人焦炭,
分、挥发分和计算固定碳等四个项目2
降低了焦炭的强度,严重影响焦炭质量。
煤的水分(M),指单位重量的煤中水的含量。
在隔绝空气的条件下,将煤在1000℃下加热
煤中水分是非可燃成分,其含量的多少与煤的变质约7min时,煤中的有机质和一部分矿物质就会分
程度及其外界条件等有关。煤化程度越低,煤的内解成气体和液体逸出,逸出物减去煤中的水分即为
部表面积越大,水分含量越高。煤中水分对工业利煤的挥发分(V)。煤的挥发分在一定程度上,反
映了煤中有机质的性质、煤的变质程度,因此它是
收稿日期:2008-09-07
目前我国煤炭分类的第一指标,并被用来初步确定
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满建康等:基于模糊数学的煤的工业分析
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煤的加工利用性质。
R1称为单因素评判集,简记为R
测定煤的挥发分时,剩下的不挥发物称为焦
渣,焦渣减去灰分即为固定碳(FC)。它是煤中不
R
挥发的固体可燃物,可以用计算方法算出。焦渣的
外观与煤中有机质的性质有密切关系,因此,根据
作矩阵R
R:rara“.称为
焦渣的外观特征,可以定性地判断煤的粘结性和工
业用途。所以,固定碳是煤在隔绝空气的高温加热
条件下,煤中有机质分解的残余物。它是煤的发热
单因素评判矩阵。
量的重要来源。
2.5模糊综合评判
总之,进行煤的工业分析后,即能了解煤的经
济价值和某些特征
模糊综合评判可以表示为B=AR,这里
为了应用模糊综合评判探讨煤质的性态状况,“。”表示A与R的一种合成方式,常用的如最大最
下面引入模糊综合评判理论。
小合成算子“V,A”,则有b=V(a;Ar;),j
2模糊综合评判理论
所谓模糊],是指边界不清楚,既在质上没有=1,2,…,n,b称为评价指标,它表明综合考
明确的含义,又在量上没有明确的界限。模糊数学
虑所有因素的影响时,评判对象对评价元素的
不是让数学变成模糊的东西,而是要让数学进入模
隶属度
糊现象的禁区,它是用定量的方法去研究、处理模2,6评判指标的处理
棚现象。下面介绍一下基本步骤
经过前面几步之后,得到了评判指标b1,b2,
2.1建立因素集
…,bn,为了给出确定的评判结果,可以用以下的
影响评判对象的各种因素构成的集合称为因素三种方法处理:
集,它是一个普通集合,用U表示:
(1)最大隶属度法ャ={u:业最接近于
U={a1,t2…za},其中代表第i个影响 max; xb,
因素,m是因素数
2)加权平均法=と/ンb
2.2建立权重集
为了反映各个因素重要程度,对各个因素
(3)模糊分步法,这种方法直接把评价指标
应分配给一个相应的权数a1,i=1,2…m,通常作为评判结果,或者把评判指标归一化,用归一化
的评判指标作为评判结果
要求an满足:a≥0,∑a=1。于是,由各个权重
应用模糊评价理论探究媟的工业分析
a,组成U上的一个模糊集:A=(a1,a2,…an)31建立因素集
建立关于煤的工业分析的四个因素的因素集,
根据前面关于煤的工业分析的介绍,选取影响因素
2.3建立评价集
集为U={水分、灰分、挥发分、固定碳}
评价集,是评判者对评判对象可能作出的各种3.2建立权重集
总的评判结果组成的集合,用V表示:
煤的工业分析中,四个指标对煤质好坏的影响
V=《,,…},其中代表第个评是不同的:如水分和灰分高的煤,它的有机质含量
判结果,n为总的评判总