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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利基于定向调整及随机寻优的煤自燃多步动力学参数计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119763699B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411813312.4，技术领域涉及：G16C20/10；该发明授权基于定向调整及随机寻优的煤自燃多步动力学参数计算方法是由仲晓星;曹威虎;周昆;候飞;朱迪设计研发完成，并于2024-12-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于定向调整及随机寻优的煤自燃多步动力学参数计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于定向调整及随机寻优的煤自燃多步动力学参数计算方法，获取实际的TG曲线；拟定需要求解的多步反应过程，并通过动力学参数及多步反应过程求解计算的TG曲线；计算多步反应每一个温度下各个固体质量，获取TG曲线及其每个温度点下的误差值，获取最大误差值所对应的温度点，根据动力学特性及实际质量与计算质量的相对大小确定动力学参数的调整方向，定向调整每一步的动力学参数；根据调整后的动力学参数及松弛因子，确定随机范围，根据松弛数通过随机寻优的方式生成动力学参数组合；持续迭代最终获取多步反应的动力学参数。该方法能有效降低煤自燃多步反应动力学参数求解过程中的迭代次数，进而缩短求解时间，有效提高计算效率。

本发明授权基于定向调整及随机寻优的煤自燃多步动力学参数计算方法在权利要求书中公布了：1.一种基于定向调整及随机寻优的煤自燃多步动力学参数计算方法，其特征在于，具体步骤为： S1、根据热重实验获取煤样实际的TG曲线； S2、拟定需要求解的多步反应过程，并通过动力学参数及多步反应过程求解计算的TG曲线； S3、通过计算获取多步反应每一个温度下各个固体的计算质量，进而获取计算的TG曲线及其每个温度点下对应的实际质量和计算质量的误差值，并获取最大误差值所对应的温度点； S4、先确定动力学特性，具体为：定向调整中的动力学特性指某一温度下反应物残余质量与动力学参数之间的关系，通过质量对动力学参数的偏微分获取，其获取方式如下： 煤自燃多步反应的每一步采用以下公式等效，且反应速率遵循Arrhenius化学反应速率方程： B1+C1→D1+F11 根据Arrhenius化学反应速率方程，单步反应的反应速率常数为： 其中：k为反应速率常数；B及C分别为反应物B1和C1的浓度；m，n分别为B1反应物和C1反应物各自的反应级数；A为指前因子；E为反应活化能；R为气体状态常数；T为反应温度； B1反应物的反应速率为： 当采用固定升温速率时，T＝βt+T0，则dt＝dTβ，则B1反应物与温度之间的关系表示为： 令u＝ERT，则dT＝-EduRu2，则上式变形为： 两边进行积分得到： 采用Starink法确定温度积分函数通过以下方式进行近似： 其中，b为常数，s为常数，D为常数； 设定反应级数m为1，则上述积分的结果如下： 由于B大于零，则： 通过上式得出，对A来说： B＝fA＝exp-Ak1 其中，k1为大于零的常数，则A越大，B越小； 对于E来说： 其中，k2为大于零的常数，则E越小，Es-1越小，越大，则越小，则B越小； 由此获取动力学特性：反应物的剩余质量随着E的减小和A的增大而减小； 接着计算煤自燃多步反应中第一步反应的初始值，具体为：根据B的表达式，计算初始的斜率表达式，设k＝-AeDCnE1-sβR1-s，则： 其中通过TG曲线初始值获取，其余的参数均通过实验条件及常用数值获取，则得到A与E的相对关系大小，确定初始值； 然后结合实际质量与计算质量的相对大小确定动力学参数的调整方向，根据每个固体的计算质量大小确定各个固体含量的调整权重，再结合调整系数大小，定向调整每一步的动力学参数，具体为：定向调整前期需要快速调整，找到最优解的范围，后期调整幅度降低，获取动力学参数的精确解，设置衰减项，随着迭代次数的增加，动力学参数的调整幅度不断下降，因此，动力学参数的调整根据调整方向、调整系数、权重以及衰减项进行确定，如下式： 其中，Et+1为调整后的t+1时刻的活化能，Et为t时刻的活化能，-1ξ为根据最大误差决定的调整方向，α为调整系数，N为最大迭代次数，h为此时的迭代步数，θ为衰减项的收敛下限，其余的动力学参数调整方式均按照上述活化能调整的方式进行； S5、根据调整后的动力学参数，并设定松弛因子，确定随机范围，根据松弛数进行随机寻优的方式生成动力学参数组合，具体为：根据动力学参数及松弛因子确定动力学参数的随机范围为[动力学参数*1-松弛因子，动力学参数*1+松弛因子]；接着采用随机函数生成函数，在上述随机范围内生成[松弛数]个动力学参数，将每个动力学参数按照次序进行组合，生成[松弛数]个动力学参数组合，并加上定向调整后的动力学参数组合，共同形成[松弛数+1]个动力学参数组合，该组合中包含了定向调整后的动力学参数组合，以及松弛因子范围内的[松弛数]个随机动力学参数组合； S6、对步骤S5生成的动力学参数组合计算结果误差值，若低于设定的误差阈值或达到最大迭代次数，则获取当前动力学参数为多步反应的最优动力学参数；否则持续重复步骤S4和S5进行定向调整及随机寻优，直至低于设定的误差阈值或达到最大迭代次数。

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