基于匹配法的不同种类煤和矸石发射率测量研究

作     者：张锦旺 何庚 韩星 张珈鸣 ZHANG Jinwang;HE Geng;HAN Xing;ZHANG Jiaming

作者机构：中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中国矿业大学(北京)厚煤层绿色智能开采教育部工程研究中心北京100083 中国矿业大学(北京)放顶煤开采煤炭行业工程研究中心北京100083 中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083 

出 版 物：《工矿自动化》 (Journal Of Mine Automation)

年 卷 期：2024年第50卷第9期

页      面：13-19,27页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52374148) 北京市自然科学基金面上项目(2232059) 中央高校基本科研业务费资助项目(2023JCCXNY04,2023YQTD02) 

主　　题：煤和矸石发射率 煤和矸石表面温度 匹配法 表面热电偶 红外热像仪 反代法 

摘      要：煤和矸石的种类、表面纹理结构、变质和发育程度等因素都会对其发射率产生较为显著的影响,精准的发射率参数设置对红外热像仪测温及煤和矸石红外图像的识别至关重要。提出了一种基于匹配法的煤和矸石发射率测量方法,即采用表面热电偶与红外热像仪相结合的方式测量煤和矸石发射率。用密闭的电热炉对被测煤和矸石进行均匀加热,待被测煤和矸石均匀受热且稳定后,用表面热电偶对被测煤和矸石的选定区域进行真实温度测定(标定为t1),然后用红外热像仪对同一区域进行温度测定(标定为t2),最后对红外热像仪的发射率进行调试,当t2=t1时,得出的发射率即为被测煤和矸石在该温度下的真实发射率。实验结果表明:(1)等温条件下,煤和矸石表面越粗糙,其发射率数值越大,表明煤和矸石表面的粗糙度是导致二者产生不同发射率的内在因素。(2)4种不同种类煤和矸石发射率随温度的增大呈幂函数降低,且拟合函数相关系数R2达0.98以上,验证了匹配法应用于煤和矸石发射率测量的可行性。(3)采用反代法得出在不同温度条件下实测值与理论值的误差率均小于3%,验证了实验中测量的煤和矸石发射率的准确性。