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当期目录

    2024年 第34卷 第2期    刊出日期:2024-02-28
    上一期   
    安全科学理论与安全系统科学
    元宇宙安全的内涵及治理路径研究
    王秉, 王兵, 廖慧敏
    2024, 34(2):  2-7.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0921
    摘要 ( 29 )   HTML ( 0 )   PDF (1785KB) ( 0 )  
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    为明晰元宇宙安全的内涵及治理路径,丰富和完善元宇宙安全理论,立足大安全格局,提出元宇宙安全概念,并分析元宇宙安全的基本特征。在此基础上,提出元宇宙安全的治理路径。结果表明:元宇宙安全是指元宇宙的重塑时空稳定、社会文明进阶与人类福祉提升免遭不利因素影响的状态或能力,它具有相对性、复杂性、震荡性、广泛性、即时性、关联性、公共性与多面性8个基本特征。元宇宙安全治理应统筹元宇宙发展和安全,坚持共商共建共享原则,构建技术-规则-社会三位一体治理模式,着力提升元宇宙数字安全能力。

    安全工程类专业本科毕业论文研究主题及课程设置分析
    赵金龙, 贾晨曦, 崔华莹, 彭贤都
    2024, 34(2):  8-14.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.2240
    摘要 ( 26 )   HTML ( 0 )   PDF (4295KB) ( 0 )  
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    为完善安全工程类专业本科课程设置建设,从38所高校搜集整理2021年68篇安全工程本科优秀毕业论文(设计),利用CiteSpace软件对论文关键词进行聚类分析,明确本科毕业论文(设计)的研究主题。随后,调研38所高校安全工程的行业背景,并统计分析国内代表性高校与国外高校安全类专业培养方案课程的差异。结果表明:68篇毕业论文中出现频次较高的关键词有数值模拟、灾害预警、安全管理体系和韧性4个方面;结合行业院校行业背景,发现68篇毕业论文(设计)中,公共安全方向的论文数量占比为45.6%,矿山安全的论文数量占比为8.82%,但38所高校中近40%的高校都是以矿山安全作为重点服务领域,表明各高校安全工程毕业论文研究方向不再集中于各自的行业安全,正向大安全方向转变;但各大高校开设的特色专业课仍集中在行业安全本身,同时基础课内容存在一定重复,缺少相关模拟课程,以上原因造成目前开设的课程很难完全支撑学生开展毕业论文(设计)。另外,与国外开设安全相关专业的高校对比,我国安全工程专业课程门数相对较多,实践课程偏少。建议我国安全工程专业增加数值模拟课程和延长实践课程,提升学生解决问题的能力。

    安全情报视域下的安全事件致因模型构建
    王渊洁, 王秉, 李燕峰, 史志勇
    2024, 34(2):  15-21.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0107
    摘要 ( 13 )   HTML ( 0 )   PDF (12088KB) ( 0 )  
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    为明晰安全情报视域下的安全事件致因机制,夯实安全情报视域下安全事件调查分析与防控理论基础,开展安全情报视域下的安全事件致因模型研究。首先,根据安全情报-安全行为双循环模型,分析安全情报视域下的安全事件成因;其次,构建并解析安全情报视域下的安全事件致因模型;最后,以某市地铁X号线安全事件为例,应用分析安全情报视域下的安全事件致因模型。结果表明:安全情报视域下的安全事件致因模型是由安全情报循环与安全行为循环构成的一个安全事件致因系统。根据该模型,安全情报循环过程中出现的安全情报失误问题会引发系统的安全行为循环紊乱和崩溃,从而导致系统内发生安全事件。

    安全社会科学与安全管理
    复杂系统视角下洞室施工人员安全认知仿真研究
    江新, 张腾飞, 陈婧, 赵力, 邱国坤, 王辉
    2024, 34(2):  22-30.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0995
    摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF (11326KB) ( 0 )  
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    为制定有效的安全认知提升策略及减少安全事故的发生,需深入探究洞室施工人员安全认知的演化过程和特征。首先,基于复杂社会技术系统和“2-4”模型(24Model)等相关知识,识别安全认知影响因素,构建洞室施工人员安全认知指标体系;然后,通过Super Decisions软件计算指标权重;随后利用系统动力学(SD)理论,明确各因素间的相互关系,建立包含组织安全管理等4个子系统的SD仿真模型,将以安全投入为基础的认知纠偏机制应用到SD仿真模型;最后,结合实际工程算例开展SD仿真以及敏感性分析。研究表明:随着工程进展,通过增加安全投入,并发挥认知纠偏机制作用,施工人员的整体安全认知由下降趋势转变为缓慢上升趋势;组织安全管理对洞室施工人员安全认知影响程度最大,结果与24Model的基本假设一致,从而验证了SD仿真模型的科学性和有效性。

    工作欠载对煤矿监检人员风险感知能力的影响研究
    李乃文, 苏子怡, 房小凯
    2024, 34(2):  31-36.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0460
    摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF (1699KB) ( 0 )  
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    为探究煤矿监检人员工作欠载对风险感知能力的影响机制,首先引入无聊倾向和心智游移作为中介变量,构建四者的链式中介模型;然后采用工作欠载、无聊倾向、心智游移以及风险感知能力4种量表制成结构化问卷,定量研究263名煤矿监检人员问卷样本,并通过Pearson相关性分析和中介效应检验验证样本数据。结果表明:工作欠载直接负向影响煤矿监检人员的风险感知能力;工作欠载还会通过无聊倾向、心智游移的独立中介效应,以及无聊倾向和心智游移的链式中介效应影响人员的风险感知能力。因此,及时发现并干预监检人员的工作欠载、无聊倾向和心智游移情形,能够有效提升其风险感知能力,预防事故的发生。

    基于字词向量融合的民航智慧监管短文本分类
    王欣, 干镞锐, 许雅玺, 史珂, 郑涛
    2024, 34(2):  37-44.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0121
    摘要 ( 29 )   HTML ( 0 )   PDF (2187KB) ( 0 )  
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    为解决民航监管事项所产生的检查记录仅依靠人工进行分类分析导致效率低的问题,提出一种基于数据增强与字词向量融合的双通道特征提取的短文本分类模型,探讨民航监管事项的分类,包括与人、设备设施环境、制度程序和机构职责等相关问题。为解决类别不平衡问题,采用数据增强算法在原始文本上进行变换,生成新的样本,使各个类别的样本数量更加均衡。将字向量和词向量按字融合拼接,得到具有词特征信息的字向量。将字词融合的向量分别送入到文本卷积神经网络(TextCNN)和双向长短期记忆(BiLSTM)模型中进行不同维度的特征提取,从局部的角度和全局的角度分别提取特征,并在民航监管事项检查记录数据集上进行试验。结果表明:该模型准确率为0.983 7,F1值为0.983 6。与一些字嵌入模型和词嵌入模型相对比,准确率提升0.4%。和一些常用的单通道模型相比,准确率提升3%,验证了双通道模型提取的特征具有全面性和有效性。

    基于行人恐慌情绪解析的改进社会力模型
    邓社军, 虞宇浩, 张俊林, 张超, 钱付余, 于世军
    2024, 34(2):  45-52.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1277
    摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF (4539KB) ( 0 )  
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    为深入研究行人恐慌情绪对突发事件下群体疏散效率的影响特性,首先,考虑滞留时间、局部密度、行人与出口的距离、周围人员密度以及行人恐慌情绪传播等因素,解析并构建由自恐慌和恐慌传播2部分组成的行人恐慌情绪量化模型,并将其引入社会力模型中进行改进优化;然后,采用与经典现象对比的方法验证模型的有效性;最后,运用 Anylogic软件进行仿真分析。结果表明:改进后的模型能够较好地反映行人在恐慌情形下的疏散运动特性;适度的恐慌情绪,如当恐慌度小于0.3时,可以加快人群的疏散速度;较高的恐慌情绪,如当恐慌值大于0.3时,则会加剧瓶颈现象,出现所谓的“快即是慢”现象,从而降低疏散效率。

    风险动物园(Ⅳ):基于复杂系统思维的风险隐喻事件识别与评估
    佟瑞鹏, 胡向阳, 王乐瑶, 韩吉祥
    2024, 34(2):  53-59.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1724
    摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (5375KB) ( 0 )  
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    为有效识别与评估风险动物园中不同类型的隐喻事件,比较不同风险隐喻事件存在的差异性,基于复杂系统思维与脆性理论,分别从确定性、普遍性、周期性、稳定性、容忍性和可逆性6个维度识别分析风险隐喻事件,并基于公共安全三角形理论构建风险隐喻事件评估模型。结果表明:通过复杂系统思维对风险隐喻事件一般性的特征规律进行总结归纳与科学分类,并建立风险隐喻事件多维度定量评估模型,为风险隐喻事件管控提供应用思路和方法逻辑,同时,保证风险隐喻事件建立的科学性和合理性。针对风险隐喻事件的不同认知特点,提出风险管控4P(禁止、暂停、推迟、预防)策略,为组织开展风险事件管控提供参考。

    核电厂运行阶段安全文化评价指标体系研究
    李鹏程, 许倩, 王烨
    2024, 34(2):  60-66.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.2301
    摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF (3934KB) ( 0 )  
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    为培育良好的核电厂运行阶段安全文化,通过分析核电厂运行特征,总结已有的核安全文化评价指标体系和评价模型,构建核电厂运行阶段安全文化评价指标体系,划分为价值观、行为、系统和环境4个层次,并细分出13个二级指标和61个三级指标;在此基础上,考虑到指标之间的非独立性和可能存在的相互影响关系,提出一种基于决策试验和评价实验法(DEMATEL)以及网络层次分析法(ANP)相结合的综合方法,确定指标体系的权重。结果表明:该方法结合调研数据,可得到核安全文化评价指标权重,并甄别出改善核安全文化的关键在于决策层的安全意识、以身作则等指标,为核电厂运行阶段安全文化的培育提供指导。

    基于改进N-K模型的地铁盾构掘进安全风险耦合研究
    张建设, 黄艳龙, 李瑚均, 陈辉华, 何况, 代姿爽
    2024, 34(2):  67-75.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0385
    摘要 ( 9 )   HTML ( 0 )   PDF (1899KB) ( 0 )  
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    为预防和控制地铁盾构掘进施工过程中的关键安全风险,并精准判断哪些风险耦合情境是导致事故发生的显著情境,提出改进N-K模型研究地铁盾构掘进安全风险耦合;综合运用文献研究、事故案例、专家访谈等方法,辨识地铁盾构掘进的关键安全风险因素;基于N-K模型提出新的地铁盾构掘进安全风险耦合评估模型,并选用安全事故案例验证该模型的适用性。结果表明:辨识得到地铁盾构掘进关键安全风险因素清单,包括4类一级风险因素,21个二级风险因素;地铁盾构掘进施工安全风险随着耦合因素种类的增加而变大,4因素风险耦合值最高,3因素风险耦合值次之,双因素风险耦合值最低,作业人员安全意识薄弱和机械故障参与作用的耦合情境更容易发生安全事故。

    基于Choquet模糊积分的煤矿安全投入经济效益评价
    姜福川, 金凤春, 张晓晓, 杨浩, 王昊, 盛兵旺
    2024, 34(2):  76-82.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0577
    摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (1596KB) ( 0 )  
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    为提高煤矿企业的经济效益,合理安排各项安全投入,构建一种解决指标间相关性的模型。首先,剖析基于安全投入的经济效益的影响因素,在此基础上构建一套较为科学合理的结构指标体系;其次,利用熵权法确定各个指标的权重;然后,针对指标之间存在的相关性,基于安全投入结构,引入熵权-基于2-可加模糊测度的Choquet模糊积分模型,计算经济效益评价值;最后,选取某煤矿进行实证分析,验证所构建模型的可行性和有效性。结果表明:所构建的模型比逼近理想解排序(TOPSIS)法更具有可靠性;该模型考虑指标之间相互影响、相互关联情况,能够得到较为准确、科学的评价结果。

    公共场所行人异常行为识别方法综述
    赵荣泳, 韦炳宇, 朱文杰, 郑程元, 李浩男
    2024, 34(2):  83-93.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1125
    摘要 ( 9 )   HTML ( 0 )   PDF (6468KB) ( 0 )  
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    为明确公共场所行人异常行为识别理论与技术研究进展,首先,借助中国知网(CNKI)和Web版引文数据库(WOS),给出公共场所行人异常行为广义定义与泛在特征,将常见异常行为划分为危害行为、不合群行为和违规行为3类;其次,从数据和技术基础视域,将现有异常行为识别方法划分为人工设计法、人体骨架法、红绿蓝(RGB)图像法和可穿戴传感器法4类;然后,梳理国内外主流人群异常行为数据集,分析相关算法在数据集上的性能表现;最后,从可用数据集和数据融合检测等方面总结现有研究方法局限性,给出未来研究方向与优化建议。研究结果表明:4类异常行为识别方法各有其优缺点;异常行为识别领域缺乏行为种类丰富、定义清晰、高质量的人群异常行为数据集;未来研究应聚焦稳健性强、准确率高的异常行为识别方法、模型及算法;探索多维数据融合互补检测方法,提升异常行为识别理论成果的应用场景的自洽性和自适应性,提高公共场所人群安全治理水平。

    我国较大及以上生产安全事故特征及严重程度分析
    焦宇, 马玉蕾, 李显, 马洪亮, 康与涛
    2024, 34(2):  94-102.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0946
    摘要 ( 39 )   HTML ( 0 )   PDF (7257KB) ( 0 )  
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    为实现我国较大及以上生产安全事故(MWSA)数据的有效管理,减少事故发生及降低事故严重程度,基于2010—2022年国务院安委会挂牌督办的278起MWSA,建立通用的MWSA数据库,从事故发生时间、空间、行业、类型维度探究事故特征分布,并依据事故严重程度的综合量化指标,构建分位数回归模型全面识别事故严重程度的影响因素。结果表明:在时空分布上,6—9月的事故起数和死亡人数处于高峰,日照充足的白天(7:00—18:00)事故起数和死亡人数占比多达2/3,经济发达省/直辖市(京津江浙沪闽)事故较少;爆炸和车辆伤害为主要事故类型。在0.05的显著性水平下,事故类型、发生日期、季节、日照条件、天气、平均温度、企业员工规模、企业成立时长等8个因素分别在不同分位点处与事故严重程度显著相关。其中,天气、平均温度是低严重度事故中影响事故后果的重要因素,100人以下的企业员工规模因素增大了极端严重事故发生的可能性。

    基于耦合协调分析的火灾-经济-环境时空演化研究
    向月, 骆鑫, 秦毅, 钱一诺
    2024, 34(2):  103-109.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1813
    摘要 ( 8 )   HTML ( 0 )   PDF (4669KB) ( 0 )  
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    为探究火灾、经济、环境的时空演化特征,基于2000—2019年中国火灾、经济、环境数据,建立火灾-经济-环境耦合协调模型,研究火灾、经济、环境系统的耦合发展水平;结合探索性空间数据分析(ESDA)方法研究我国31个省域各子系统时空演变特征及聚集性,并基于Moran' I检验开展火灾、经济、环境空间相关性分析。研究结果表明:2000—2019年火灾、经济和环境综合发展耦合良好。从时间维度上,2000—2019年耦合度和协调度呈上升趋势,耦合度受火灾综合得分影响,协调度受经济子系统影响;从空间维度上,经济发展是影响31个省域耦合协调度的主要因素。从耦合关系时空演变分析看,省域耦合度随时间呈聚集状态,耦合协调度在空间聚集中呈随机性。火灾、经济和环境对耦合协调的不同影响,导致协调类型及空间聚集状态不同。

    基于动态贝叶斯网络的蒽醌法制备双氧水工艺风险评估
    张术琳, 王澜凝, 鲁义
    2024, 34(2):  110-116.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1066
    摘要 ( 8 )   HTML ( 0 )   PDF (1981KB) ( 0 )  
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    为降低因蒽醌法制备双氧水而引起的火灾爆炸风险,从蒽醌法制备双氧水工艺中选取危险性较大的萃取净化工序展开风险评估。首先,分析该工序的危险源,采用Freefta软件建立事故树模型,在该模型的基础上使用GeNIe软件绘制事故树转换的动态贝叶斯网络模型;然后,运用专家打分法和模糊分析法计算模型中基本事件的先验概率,运用GeNIe软件在设定的前置条件下计算模型中基本事件的后验概率;最后,比较先验、后验概率之间的变化幅度,确定重要基本事件,揭示引起火灾爆炸的危险源并制定应急处置技术。结果表明:降解物与杂质造成污染、工艺副反应产生并增多、催化剂失效以及双氧水自身化学性质活跃4种重要危险源对萃取净化工序火灾爆炸影响最大;从阻止火灾蔓延与液体疏通的角度针对重要危险源制定应急处置技术效果较好。

    人格特征对驾驶人驾驶行为的影响研究
    牛玥铧, 聂百胜
    2024, 34(2):  117-123.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1266
    摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (1827KB) ( 0 )  
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    为了解驾驶人不安全驾驶行为背后的人格特征影响因素,回顾自2000年以来国内外人格特征与驾驶行为关系的相关研究,采用系统评价和Meta分析的优先报告项目(PRISMA)标准在国内外知名数据库检索到17 688篇文献,剔除重复文献3 160篇、不相关文献14 263篇、非优秀文献198篇,最终将67篇优秀文献纳入研究,归纳并梳理文献中不同人格特征与不安全驾驶行为的关系。结果表明:大五人格的5个人格维度与驾驶行为的关系研究结果均存在不一致;感觉寻求和冲动性各自均为不安全驾驶行为的优秀预测因子,但相较之下后者的预测能力更强;驾驶愤怒对不安全驾驶行为的直接预测能力不强;无规范感、特质焦虑、利他及自恋对均不安全驾驶行为有不同程度的影响,但相关研究较少;依恋、特质情商、集体主义和异常人格特质等人格特征受关注较少,需要更多检验;中国人样本的一些研究结果与多数研究结果存在不一致,需开展跨文化研究。

    安全工程技术
    重型施工机械安拆吊装作业视觉可达性BIM仿真分析
    郑霞忠, 吴俊, 晋良海, 杜发兴
    2024, 34(2):  124-130.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0293
    摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (4496KB) ( 0 )  
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    为提高重型施工机械安拆吊装作业安全工效,改善安拆作业过程中人员的可视性,提出基于可视锥法的多主体视觉可达性建筑信息模型(BIM)仿真方法。首先,通过重型施工机械视觉任务分解,得到重型施工机械多主体视觉任务;其次,以wk-35型电铲安拆作业为研究对象,分析起重驾驶司机-信号工-司索工多主体视觉任务,运用计算机辅助三维交互应用(CATIA)人因仿真模块,构建安拆吊装作业多主体视觉的BIM仿真场景;然后,采用可视锥法,计算安拆吊装作业过程多主体视觉可达性量值,测度多主体视觉可达性水平,构建重型机械施工机械多主体视觉评价模型;最后,调节BIM模型的过程参数,推演多主体视觉变化趋势,评价安拆吊装作业多主体视觉可达性。结果表明:安拆作业中起重司机在起升下降过程中视觉可达性较差,在平移过程中视觉可达性较好;信号工和司索工的位置与其视觉可达性联系紧密,当信号工处于视野刚好覆盖起重司机和司索工的位置时,其视觉可达性最好,而司索工需不断调整位置,使其视觉可达性达到最佳。

    基于主次屏障的化工装置事故根因分析及“双预”机制应用
    王海清, 张玉倩, 郑威, 马佳雯
    2024, 34(2):  131-137.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1032
    摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (2200KB) ( 0 )  
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    双重预防机制(“双预”)是当前国内危化品领域正在广泛推行的一种风险管控系统,但目前缺乏底层和运行层面的理论架构,更缺乏以根因分析(RCA)结果来指导实施“双预”的方法工具,为此,提出“主-次”屏障理论与事件与原因因素分析(ECF)相结合的可视化主-次屏障(VPSB)模型。ECF作为一种典型的RCA技术,由特定主/次屏障失效模式组成灾害事件的致因路径,为VPSB建模提供可视化框图。应用该模型对英国石油BP公司的Texas爆炸中的典型事故场景进行隐患识别和RCA,获得“双预”相关管理措施的具体失效模式,通过与美国化学品安全委员会(CSB)和英国石油(BP)公司对该事件的调查结果对比,发现CSB和BP公司将人的不安全动作作为直接原因开展深层次的原因分析,将关注点放在了人的管理上,并将根本原因宏观地总结为安全主管失职和操作工违规作业,而VPSB模型则关注的是对重大事故隐患本身和工艺过程的管理,用描述具体的次屏障失效模式来突出管理系统存在的根本性问题,其中,在机械完整性管理上的问题最多,且主要是由于管理措施未被合规执行。这为企业优化“双预”的相关工作内容提供了重点整改方向和可操作性建议。

    低真空隧道列车车厢内部火灾温度分布特征
    庞世俊, 陈大伟, 郗艳红
    2024, 34(2):  138-143.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1222
    摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (6699KB) ( 0 )  
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    为解决低真空隧道内高速列车运营时,火灾突发事件中出现的危险性、列车结构的完整性及人员安全等问题,以低真空隧道内的高速列车车厢为研究对象,首先用数值模拟的方法,探究着火车厢内部发生火灾后的温度衰减特征;然后分析相邻车厢内部的温度分布情况;最后研究着火车厢内部最大温度的分布特征。结果表明:着火车厢及相邻车厢顶棚处沿着纵向的温度呈指数形式衰减;相邻车厢内,功率对温度衰减影响较大,即:低火源功率(0.3~0.6 MW)下,高温烟气蔓延相对较弱,相邻车厢内乘客相对安全;中火源功率(0.7~1.1 MW)下,高温烟气蔓延显著,由于受到车厢壁面以及车门的影响出现温度突变点;高火源功率(1.2~1.5 MW)下,热羽流强度较高,高温烟气蔓延受车厢壁面以及车门的影响相对较小,在车厢连接部分与相邻车厢内的高温蔓延趋势基本一致。车厢内的最大温度与火源功率及火源至顶棚的距离有关,并存在线性关系。

    不同应力循环路径下砂岩的能量演化特征
    张遵国, 袁新立, 陈毅, 唐朝, 马凯欣, 陈永强
    2024, 34(2):  144-152.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0797
    摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (4848KB) ( 0 )  
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    为从能量角度探究砂岩在循环应力作用下的力学响应,开展10 MPa初始峰值应力逐级递增、80 MPa初始峰值应力逐级递增及恒定100 MPa峰值应力3种循环路径下的加卸载试验,结合应力应变曲线和能量计算结果,分析砂岩各项能量随循环次数和峰值应力的演化特征。结果表明:随循环次数和峰值应力增加,初始峰值应力80和100 MPa时滞回环仅在第2次循环时向应变增大方向明显迁移。不同应力循环路径下单位体积耗散能表现出不同的阶段性演化特征,分级循环加卸载时,砂岩各项能量值随峰值应力增加由二次函数向线性函数增长特征转变,而峰值应力恒定为100 MPa等幅度循环加卸载时,随循环次数增加,砂岩单位体积能和单位体积弹性能呈开口向下的二次函数趋势下降,单位体积耗散能呈指数趋势下降。不同应力区间内循环路径对砂岩的能量影响有较大差异,分级循环加卸载与单次加卸载相比,峰值应力为80 MPa时各项能量相差均小于10%,峰值应力为100 MPa时各项能量相差达到22.74%~62.58%。

    不同隔热材料下的深井巷道隔热降温模拟研究
    游波, 崔大雄, 刘何清, 鲁义, 杨芯宇
    2024, 34(2):  153-160.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0748
    摘要 ( 10 )   HTML ( 0 )   PDF (10493KB) ( 0 )  
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    为解决煤矿开采深度不断延伸带来的热害问题,揭示深井巷道温度场分布特征,选用 5种矿用隔热材料开展深井巷道隔热降温模拟研究,分析不同厚度隔热层、不同围岩初始温度对围岩温度场、调热圈半径及巷内风流温度变化的影响,并探究隔热层附近围岩温度场的演变特征。结果表明:添加泡沫混凝土的材料隔热性能最佳,经济成本最低;隔热层选用导热系数较低的隔热材料有助于提高隔热层的隔热效果,5~10 cm为最佳隔热层厚度;温度场与围岩层、锚喷层、隔热层在空间上分布一致,隔热材料导热系数与巷道围岩的温度梯度呈负相关,隔热层厚度、原岩温度与巷道围岩温度梯度呈正相关,隔热材料、隔热层厚度和原岩温度对调热圈半径有一定程度的影响,相比无隔热层巷道,巷道隔热和降温效果显著。

    采空区地下遗煤燃烧-地表碳通量相关性分析
    王永军, 郑倩, 张河猛, 董伟, 张晓明, 佐佐木久郞
    2024, 34(2):  161-167.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0420
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    为探究复杂条件下地表碳通量对地下遗煤自燃的响应机制,通过长期监测阜新海州露天矿采空区上覆地表碳通量、土壤温度、地表裂缝、环境风速、土壤湿度等数据,并结合现场试验,研究遗煤燃烧与地表碳通量的相关性,分析地表裂缝、环境风速、土壤湿度等因素对地下煤自燃-地表碳通量的影响特征。结果表明:地下遗煤燃烧是触发地表碳通量异常响应的根本因素,碳通量与土壤温度分布呈正相关;裂缝是影响地表碳通量分布的主要因素,环境风速与地表碳通量基本呈正相关,地表碳通量一般不受土壤湿度影响,但受降雨影响较大。

    高流态封孔注浆材料力学性能及水化机制
    郭鑫, 鲁义, 施式亮, 李贺, 李大芳
    2024, 34(2):  168-175.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0710
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    为提高深部矿井煤层气抽采效率,针对目前常见的封孔注浆材料存在的高分子封孔材料价格昂贵易燃、普通水泥材料渗透性差、粉煤灰等膏体材料强度不足等问题,采用超细水泥为基料研发一种高流态封孔注浆材料。通过对高流态封孔注浆材料开展力学性能试验研究、结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等一系列试验的结果,揭示新型高流态封孔注浆材料水化机制。结果表明:高流态封孔注浆材料在水化初期就生成大量的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt)晶体;随着水化反应的持续,水化产物的凝胶粒子充填材料中的孔隙。与普通水泥封孔注浆材料相比,材料的水化反应更迅速、更充分、整体结构致密,比普通水泥封孔注浆材料抗压强度提高3.68%,更有利于保持瓦斯抽采钻孔的稳定性,提高瓦斯抽采效率。

    高温高压氛围下煤体吸附瓦斯特性研究
    申晓静, 岳基伟, 梁跃辉, 王辰, 徐金林, 韩奇峻
    2024, 34(2):  176-184.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1453
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    深部开采面临着高温高压环境,为厘清深部煤体的吸附瓦斯特性,采用等温吸附试验、分子动力学等温吸附模型及理论分析相结合的方法,从宏观角度和微观角度,探究高温高压氛围下煤体吸附瓦斯特性。结果表明:瓦斯压力较低时,不同温度下,绝对吸附量与过剩吸附量的差值差别不大;瓦斯压力较高时,绝对吸附量与过剩吸附量的差值随着温度的升高而增大;瓦斯压力从0 MPa逐渐增加到20 MPa的过程中,煤体吸附瓦斯量分为前期快速增加、中期短暂稳定、后期逐渐减小3个阶段;煤的等量吸附热与吸附量满足指数函数关系;基于等量吸附热推演的温度-压力吸附模型可以预测任意温度和压力条件下的等温吸附瓦斯量,预测值与实测值相对误差小于12%。

    非均质黏土地基单桩基础水平极限承载力研究
    高松林, 安晨, 刘畅, 齐博, 王春波, 马佳星
    2024, 34(2):  185-191.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0810
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    为减少海上风机长期受到风浪流等水平荷载的影响,利用ABAQUS软件建立非均质黏土单桩基础极限承载力有限元模型,利用温度作为虚拟变量以反映非均质黏性土抗剪强度随深度变化的关系,采用生死单元法进行地应力平衡,并比较有限元得到的水平荷载下单桩基础承载力变化结果与离心机试验结果,以验证其准确性。结合刚性桩与刚柔性桩水平极限荷载下土体失效模式,分析不同长径比、土体弹性模量系数、桩土摩擦因数等参数对单桩基础水平极限承载力影响。结果表明:桩体预埋深度增加后,桩体从刚性桩向刚柔性桩转变,土体破坏模式从楔形、旋转破坏转变为楔形、满流和旋转破坏。土体弹性模量系数对单桩基础水平极限承载力影响较小,长径比和桩土摩擦系数对单桩基础水平极限承载力有较大影响。

    起爆顺序对台阶岩石破碎块度及爆破振动影响研究
    段继超, 宗琦, 汪海波, 王浩
    2024, 34(2):  192-199.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0319
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    为探究起爆顺序对露天台阶岩石破碎效果以及周围环境的影响,利用LS-DYNA仿真软件分别计算不同起爆顺序下的台阶爆破模型。分析不同起爆顺序下模型的物理力学特征;开展现场试验验证模拟结果,并分析起爆顺序对爆破振动强度及岩石破碎块度的影响特征。研究结果表明:起爆顺序对爆破过程中自由面空间分布产生影响,从而改变应力波的叠加效应,不同起爆顺序下台阶破碎效果及爆破振动强度表现出明显差异。逐孔起爆技术能够有效降低爆破振动,从而减轻对周围环境的不良影响,但其岩石破碎效果并不理想,岩石通过率为81.52%。与逐孔起爆相比,波浪式顺序起爆碎石通过率提高11.68%,增大孔网参数至3 m×7 m时单孔崩落矿量提高16.8%,这可以有效减少炸药消耗量,降低综合成本。然而,其产生的爆破振动强度较大,需要注意对周围环境的影响。

    不同冲击方向下高压气体致裂岩石特征试验
    张纪辉, 马衍坤, 谭辉, 赵敖寒
    2024, 34(2):  200-207.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0578
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    为探索含瓦斯煤层增透性,提高抽采率,利用自主研制的真三轴高压气体冲击致裂岩石试验系统,开展不同冲击方向下高压气体致裂试验,试验变量为气体冲击方向与最大水平主应力的夹角,在三向应力的作用下开展高压气体冲击试验,得到冲击方向与最大水平主应力呈现0、30、45、60和90°夹角时岩石破裂形态及声发射响应。结果表明:高压气体冲击致裂岩石过程呈现5个显著阶段,即冲击起裂阶段、气压上升阶段、裂缝扩展阶段、气压稳定阶段和压力衰减阶段;高压气体冲击产生垂直裂缝和水平裂缝,射流角度增加后,垂直裂缝出现偏转,且偏转角度逐渐变大,裂缝偏转点也逐渐远离钻孔,水平断裂面呈现中间低四周高的形态;气体峰值压力随着射流方向与最大主应力的角度增加而增加,从0~90°峰值压力呈线性增长;分析声发射信号发现,岩石冲击破坏以张拉破坏为主、剪切破坏为辅,但随着射流角度增加,逐渐转变为剪切破坏为主的拉-剪复合破坏。

    公共安全
    中国网约车服务对道路交通事故的影响研究
    王卓伦, 林岩
    2024, 34(2):  209-216.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0277
    摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (1712KB) ( 0 )  
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    为深入探究网约车服务是否直接影响道路交通事故,以及是否通过改变公交车和私家车的使用量而间接影响道路交通事故。基于2005—2017年我国114个城市的面板数据,采用多期双重差分法(DID)和逐步法,研究网约车服务对道路交通事故的影响机制。结果表明:网约车服务进入城市导致道路交通事故增加5.6%,这一结论在进行平行趋势和倾向得分匹配(PSM)-DID等稳健性检验后仍然成立;网约车服务显著降低约19.3%公交使用量,从而间接增加0.71%道路交通事故,说明公交使用量发挥中介效应;网约车服务显著增加5%私家车使用量,从而间接增加0.14%道路交通事故,说明私家车使用量发挥中介效应。公交使用量的减少是网约车服务间接增加道路交通事故的重要原因。政府部门应当加强网约车服务的监管,同时,鼓励网约车服务与公共交通协同发展。

    应急技术与管理
    基于云-TOPSIS法的应急物流供应商综合评价
    黄国平, 雷皓翔
    2024, 34(2):  217-224.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0581
    摘要 ( 12 )   HTML ( 0 )   PDF (3106KB) ( 0 )  
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    为实现应急物流降本增效的目标,从供应商层面出发,运用云-逼近理想解排序法(TOPSIS)评价应急物流供应商综合能力;根据应急物流特点,从应急响应能力、物资质量、成本控制、应急响应柔性、企业内外部条件等5方面,构建应急物流供应商综合评价指标体系;借鉴博弈论思想,将用改进熵权法求得的客观权重和用层次分析法(AHP)求得的主观权重作为博弈对手,确定最优组合权重;运用云模型量化指标决策云和加权云对供应商的模糊定性评价语义;采用TOPSIS法构建正负理想解集合,计算备选方案与正负理想解的距离确定相对贴近度,确定最优备选方案。研究结果表明:指标决策云能准确地将评价语言量化,云-TOPSIS法的评价结果更合理;在供应商相对贴近度排序中,采用云-TOPSIS法计算的最优与最劣者差值为0.331 5,而TOPSIS法为0.088 2,两者相差0.243 3,表明云-TOPSIS法的评价结果区分度更大,能更直观地辅助决策者做出最优选择。

    矿井煤与瓦斯突出事故应急救援能力评估模型
    祁云, 薛凯隆, 汪伟, 崔欣超, 王宏祥, 齐庆杰
    2024, 34(2):  225-230.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0983
    摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF (2416KB) ( 0 )  
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    为降低煤矿井下煤与瓦斯突出事故中的人员伤亡和财产损失,提高突出事故中的应急救援能力,提出一种麻雀搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)的煤与瓦斯突出事故应急救援能力评估模型。首先,依据相关文献与研究报告构建包括应急预防能力、应急准备能力、应急响应能力和恢复善后能力在内的4项一级指标,其中包括18项二级指标,并以各指标的得分数据作为模型训练数据集;然后,利用网络层次分析法(ANP)与熵权法(EWM)分别确定各评估指标在相互影响下的主客观权重,通过拉格朗日函数将各权重融合得到最优权重,运用SSA算法优化SVM的径向基核参数g和惩罚因子C,将最优权重计算得出的结果作为SSA-SVM模型的输入,期望值作为输出进行线性回归预测;最后,以河北省某矿为例,将SSA-SVM模型与传统SVM、粒子群优化算法(PSO)优化SVM、鲸鱼优化算法(WOA)优化SVM 3种不同模型的预测结果分别与期望值作对比分析。结果表明:SSA-SVM模型的预测结果与实际相符,平均绝对误差相较于其他模型分别下降8.04%、5.15%、4.82%,证明所建模型的优越性,可将其应用于矿山企业实际矿井煤与瓦斯突出事故应急救援能力评估。

    职业卫生
    肝酶对钢铁工人代谢健康型肥胖与高尿酸血症关联影响
    于淼, 张生奎, 王利华, 袁聚祥
    2024, 34(2):  231-238.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.1184
    摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (2307KB) ( 1 )  
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    为探讨代谢健康型肥胖(MHO)和高尿酸血症(HUA)之间的关系,以及肝酶相关异常对此关系的影响,采用横断面研究,以参加河北钢铁公司职业体检的6 868名钢铁工人为研究对象,采用logistic回归模型和交互效应模型进行数据分析。结果表明:在校正混杂因素后,代谢健康全身肥胖的钢铁工人患HUA的风险增加2.13倍(比值比OR=2.13,95%置信区间CI:1.08~4.21);代谢健康腹型肥胖的钢铁工人患HUA的风险增加2.25倍(OR=2.25,95%CI:1.14~4.45)。在分层分析中,肝酶升高组MHO的钢铁工人HUA患病率显著高于肝酶正常组,不同肥胖表型和肝酶水平之间存在交互作用(P<0.05)。MHO与HUA的高患病率相关。肝酶升高可能改变MHO和HUA之间的关系。

    国际比较视域下职业健康政策的量化分析及政策建议
    王露露, 曾欣, 韩吉祥, 刘贤鹏, 郝强, 佟瑞鹏
    2024, 34(2):  239-246.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.02.0556
    摘要 ( 10 )   HTML ( 0 )   PDF (2459KB) ( 0 )  
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    为剖析国际职业健康政策的内容特征,推动我国职业健康事业高质量发展,以中国、美国、日本、澳大利亚、瑞典5国的职业健康政策文本为研究对象,依托政策工具理论及政策一致性(PMC)指数模型,在国际比较视域下开展5国职业健康政策的量化分析,继而提出我国职业健康政策优化建议。结果表明:5国倾向于通过环境型、供给型政策工具塑造职业健康治理的宏观发展环境与人力物力资源,较为忽视需求型政策工具的牵引作用;与其他国家相比,我国在政策性质、政策受体、政策重点与激励约束方面表现出色,在政策效力、政策视角与政策主体方面仍存在一定的发展空间;应当加强对职业健康政策工具配置不均衡问题的重视,对易遭受心理健康危害的人群给予更多的引导与帮扶,考虑劳动者在职业健康治理过程中的复杂性与动态性。

    书评
    环保导向下的化工安全生产与管理——评《化工安全与环保》
    姜奕豪
    2024, 34(2):  248-248. 
    摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (2044KB) ( 0 )  
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    新时代下通信网络技术的安全发展研究——评《通信网络安全》
    杨泽辉, 李琳
    2024, 34(2):  252-252. 
    摘要 ( 8 )   HTML ( 0 )   PDF (1747KB) ( 0 )  
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