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当期目录

    2017年 第27卷 第11期    刊出日期:2017-11-20
    安全人体学
    高温环境热习服训练中PSI与PeSI的研究*
    曾朴, 朱能 教授
    2017, 27(11):  1-6.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.001
    摘要 ( 222 )   PDF (1595KB) ( 337 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为研究热习服训练中生理应激指数(PSI)和感知应激指数(PeSI)的变化以及二者间的关系,利用人工环境舱开展高温环境下的热习服训练试验。首先,以16名身体健康的男性大学生为被试,将他们随机分配到由不同温度和劳动强度组成的工况下,测试并计算他们的PSI和PeSI;然后,通过配对样本t检验的方法分析热习服在训练前后PSI与PeSI的差异性,运用方差分析法分析温度和劳动强度对PSI与PeSI的影响,采用相关性分析和回归分析研究PSI与PeSI间的关系。结果表明:热习服训练可以降低被试的PSI和PeSI;训练时的劳动强度是影响PSI与PeSI的关键因素;依据PeSI可以预测PSI,但在不同工况下预测的准确度不同,当环境温度为36~38℃,相对湿度为50%时,重度劳动强度工况下依据PeSI预测PSI的准确度大于中度劳动强度工况。
    安全系统学
    个体安全信息力的概念模型及其作用机制
    黄浪, 吴超 教授, 王秉
    2017, 27(11):  7-12.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.002
    摘要 ( 213 )   PDF (1489KB) ( 254 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为完善安全信息认知理论体系,构建个体安全信息力概念模型并研究其作用机制。首先,在辨析个体能力与个体安全能力的基础上,基于工程心理学和认知心理学,运用归纳法,提出个体安全信息力的定义,并解析其内涵与特征;其次,借鉴物理学中“力”的概念与性质,构建由安全信息获取、分析和执行等3个能力维度组成的个体安全信息力概念模型;最后,分析个体安全信息力与个体行为之间的关系,从安全信息力的大小、方向和作用点等3个方面探析个体安全信息力的作用机制。研究结果表明:个体安全信息力是个体安全能力的本质,个体安全信息力概念模型的构建及其作用机制分析能够体现个体安全能力的本质属性。
    安全工程技术科学
    高层建筑火灾精确报警的无线复合信号系统*
    张立宁 副教授, 安晶 讲师, 张丽华 教授
    2017, 27(11):  13-17.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.003
    摘要 ( 175 )   PDF (2426KB) ( 249 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为有效防控高层建筑火灾事故,利用最新无线通信及复合探测信号技术,设计开发高层建筑火灾精确报警的信号系统。鉴于现有建筑火灾自动报警系统的局限性,重点针对在用高层民用建筑,首先提出一种火灾精确报警的无线烟-温复合式信号系统构建思路;然后通过数据采集终端、分站节点、报警算法等研究,解决系统实现的软硬件问题;最后搭建火灾试验平台,开展系统测试和试验分析。研究表明:所开发系统整体可靠性较好,比其他单一信号系统报警及时、准确,试验中,报警时间可提前2 s以上,误报率小于2%。
    锂离子电池火灾特性及痕迹鉴定技术
    张怡 助理研究员, 王立芬 助理研究员, 吕忠, 阳世群 副研究员, 彭波 助理研究员, 赵长征 研究员
    2017, 27(11):  18-23.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.004
    摘要 ( 210 )   PDF (3358KB) ( 284 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为研究锂离子电池在不同故障条件下的火灾特性,以几种常见电动汽车锂离子电池为研究对象,开展锂离子电池在针刺、外部高温以及过电压充电条件下的危险性试验,并研究电池燃烧产生的熔痕。结果表明:与钴酸锂锂离子电池和磷酸铁锂锂离子电池相比,三元锂离子电池在针刺和外部高温试验中温升最高、毒性气体释放量最大;在过电压充电时,三元锂离子电池极易发热,且表面温度升高较快,有明显的火灾危险性;锂离子电池燃烧产生的高温能使铁质外壳熔化,熔痕部位金相组织呈现电弧作用痕迹特征,电池金属外壳的金相组织长大且呈现不均匀分布。
    挡烟垂壁对长通道顶棚温度分布的影响研究
    王欢, 齐庆杰 教授, 周新华 副教授, 吴宪 讲师, 姜海洋 讲师, 赵尤信
    2017, 27(11):  24-30.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.005
    摘要 ( 152 )   PDF (2854KB) ( 220 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为提高长通道内部挡烟性能,揭示挡烟垂壁在长通道烟流控制中的作用,利用数值模拟方法研究挡烟垂壁与火源的距离分别为4.2、6、9、12 m,垂壁高度在0.3~0.9 m时顶棚附近烟气温度纵向分布;拟合模拟数据得出挡烟垂壁位置与高度综合影响下长通道挡烟垂壁下游温度纵向分布预测公式,并通过1∶5小尺寸通道火灾试验对预测公式进行验证。结果表明:挡烟垂壁对其上下游烟气温度分布的影响分别表现为减缓衰减与加速衰减2种效果;随着垂高的增加,垂壁上游温升值增大,下游温升值减小,且下游温度衰减速率与垂壁高度有线性关系;挡烟垂壁离火源越远,烟气温度纵向衰减越慢,高温危险区域越大;试验温度数据与公式预测值二者吻合较好,验证了数值模型的有效性。
    罐区池火灾多米诺效应试验研究
    陈福真, 张明广 副教授, 王妍, 刘福琦, 宋健, 郑峰
    2017, 27(11):  31-36.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.006
    摘要 ( 207 )   PDF (1904KB) ( 289 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为研究储罐区发生池火灾时多米诺效应对周围人员及临近储罐的影响,利用180号燃料油开展3组大尺度池火灾试验。首先将所测温度转化为相应的热辐射值与理论值进行对比;然后根据实测热辐射均值,结合人员伤害曲线,分析热辐射对周围人员的伤害情况;最后根据试验结果和理论分析得出临近储罐的损害概率。结果表明:风的速率和风向影响池火燃烧,从而影响其热辐射的传播,即风速越大,下风向接收的热辐射强度越大;风速越不稳定,热辐射波动越大;当热辐射强度足够高时,人员在很短的暴露时间内,即使在远离火灾的地方仍可能受到严重的伤害;压力储罐比常压储罐更容易发生二次事故。因此,池火灾发生时,为预防多米诺效应的发生,要优先给下风向压力储罐降温。
    基于优化IGA-ELM模型的爆破振动特征参量预测研究
    温廷新 教授, 陈晓宇, 刘天宇, 刘旭
    2017, 27(11):  37-42.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.007
    摘要 ( 123 )   PDF (1481KB) ( 280 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为有效预测露天矿爆破振动特征参量,建立基于组合赋权的免疫遗传算法(IGA)优化极限学习机(ELM)预测模型。建立该模型之前,根据爆破振动影响因素确定输入层参数,根据爆破安全规程判据确定输出层参数;然后,应用调和平均数概念整合模糊层次分析法(FAHP)所得主观权重和熵权法所得客观权重,量化输入层参数权重;其次,针对现有ELM输入层权值、隐含层偏差的选择问题,引入IGA对其进行优化选择,并通过逐步增减法探究ELM隐含层最优节点数。该模型曾被应用于某露天矿。研究结果表明:用所构建优化IGA-ELM模型能够更准确地预测露天矿爆破振动特征参量,且所得均方误差、决定系数、仿真误差明显优于其他模型。
    弯管内铝粉二次爆炸及抑爆试验研究*
    雷伟刚, 毕海普 讲师, 王凯全 教授
    2017, 27(11):  43-48.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.008
    摘要 ( 215 )   PDF (3019KB) ( 328 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为研究弯管对铝粉爆炸及二次爆炸传播和后果的影响,基于实验室粉尘爆炸及抑爆系统,测试并分析粉尘爆炸及其抑爆的关键参数。利用弯管中丙烷爆炸产生的激波引起铝粉二次扬尘爆炸,并针对铝粉二次爆炸进行抑爆测试。结果表明:激波吹起的铝粉引起的二次爆炸压力明显高于纯丙烷,铝粉质量浓度为500 g/m3时粉尘爆炸压力最高,加入抑爆剂后,粉尘爆炸的火焰传播时间及火焰强度明显减小,且磷酸二氢铵的抑爆效果优于碳酸钙,爆炸压力随着抑爆剂浓度的增加而降低,加入质量分数为10%的磷酸二氢铵能完全抑爆。
    7-ACA粉体燃爆机制的热动力学研究*
    解启航, 张金锋 教授, 李艳丽, 郑艳敏, 王浩, 柳晓凯
    2017, 27(11):  49-54.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.009
    摘要 ( 172 )   PDF (1642KB) ( 275 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    7-氨基头孢烷酸(7-ACA)粉体在生产过程中存在燃爆危险性,为探究7-ACA粉体的燃爆机制,开展粉体燃烧特性试验。采用热重分析(TGA)方法研究10、20和30 ℃/min等3种升温速率下,7-ACA粉体燃烧的热动力学过程。结果表明:在升温速率为10 ℃/min下,7-ACA粉体最低着火温度为220 ℃,升温速率越大,最小着火温度越高,最大失重速率对应的温度越高。在整个反应过程中,裂解阶段活化能为7.347 kJ/mol,频率因子为1.4×107,反应为1.5级反应;燃烧阶段活化能为146.99 kJ/mol,频率因子为9.18×1011,反应为2级反应。整个过程热动力学参数值都不高,7-ACA粉体能被较小能量点燃,有燃爆危险。
    泥石流冲击下立式储罐失效概率分析*
    陈国华 教授, 曾涛, 杨运锋, 田震 副教授
    2017, 27(11):  55-60.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.010
    摘要 ( 130 )   PDF (1521KB) ( 260 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为评估泥石流引发的Natech事故风险,定量分析泥石流冲击对立式储罐的影响,首先建立泥石流作用下储罐的力学简化模型,将泥石流作用下储罐破坏模式分为弯曲破坏、罐体失稳、储罐浮离及储罐滑移;然后基于该分类,分别构建4组极限状态方程;其次基于贝叶斯网络和可靠性理论,建立储罐失效概率计算方法;最后,利用该方法分析计算某事故场景。结果表明:该事故场景下储罐失效概率为81.19%;在泥石流多发区,适当提高储罐充装率及降低大型储罐高径比可有效防控该类事故。
    基于Hadoop平台的瓦斯突出预测预警方法研究*
    郝天轩 教授, 张春林
    2017, 27(11):  61-66.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.011
    摘要 ( 124 )   PDF (1940KB) ( 307 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为防治煤与瓦斯(甲烷)突出事故,提出基于Hadoop平台的煤与瓦斯突出预测预警方法。首先,选用霍尔特指数平滑法对实时监测的瓦斯体积分数数据进行预处理,以提高监测数据的准确性和完整性;其次,基于BP神经网络模型,提取监测的瓦斯体积分数的特征参数,并结合人工检测的防突检测参数,构建瓦斯突出预测预警模型;最后,在平煤八矿戊9-10-21050工作面,进行现场应用,验证该方法的可行性。研究表明:用该方法能较好地处理及分析海量瓦斯体积分数所得数据,突出预测预警结果可靠性较高,能够满足现场实际应用的需要。
    空域规划中碰撞风险模型研究
    曲玉玲 讲师, 霍志勤 高级工程师, 李翀, 朱新平 副教授, 陈彦丽, 曲艳伟
    2017, 27(11):  67-72.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.012
    摘要 ( 146 )   PDF (1602KB) ( 286 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为找到可操作的空域规划碰撞风险计算方法,基于空域规划参数,改进原有模型,建立航段上每飞行小时飞机的碰撞风险模型。首先,分析空域规划过程中终端区空域和航路巡航阶段航迹夹角0~180°情况下的碰撞风险;然后,将碰撞风险表示为来源于一条航段上飞机的碰撞风险和来源于其他多条航段上飞机的碰撞风险之和,建立碰撞风险模型;最后,将终端区空域规划中的相关参数值输入到该模型,计算2种方案的碰撞风险,并分析碰撞风险随参数的变化趋势。研究结果表明:在已给定其他参数值的条件下,碰撞风险随所需导航性能(RNP)数值、航段起始点高度以及航段起始点的纵向标称距离的增加(垂直标称距离减少)而增加,随着航迹夹角和飞行梯度的增加而减小。因此,可利用该模型计算并分析不同方案的碰撞风险。
    易流态化货物船运风险评判的隐马尔科夫模型*
    吴建军 讲师, 刘英学 教授, 胡甚平 教授, 赵义豪
    2017, 27(11):  73-78.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.013
    摘要 ( 139 )   PDF (1846KB) ( 306 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了预报船载易流态化固体散装货物的风险态势,利用隐马尔科夫模型(HMM),定量化评判船舶营运安全风险。首先确定易流态化货物船舶运输风险的影响因素,构建评判结构模型,采用HMM刻画变量的关联特征;然后通过问卷调查数据和Baum-Welch算法确定模型参数,根据特定的航次信息,结合前向算法和风险衡准描述风险瞬态和风险态势;最后通过建立多场景的模拟航次,检验风险评判模型的有效性。研究表明:航次前阶段货物流态性对船运风险的影响明显,影响度为1.49;后阶段环境恶化对船运风险影响大,影响度高达1.65。
    交通事故类型和违法类型对应分析
    刘林, 傅惠 副教授, 吕伟韬, 胡刚 教授, 王晨 副教授, 张喆
    2017, 27(11):  79-84.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.014
    摘要 ( 205 )   PDF (1943KB) ( 378 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    交通违法是导致交通事故的重要因素,从驾驶者发生交通事故类型及其历史交通违法类型的角度研究危险驾驶行为。利用归一化和阈值法,选取合适的交通违法类型;通过χ2检验交通违法和交通事故两者关联性;再采用对应分析的方法,研究不同交通事故类型对应的主次要相关违法类型,并建立影响程度模型;同时,基于两者的交互影响,对部分交通事故类型和违法类型分类、合并。结果表明:交通事故类型和交通违法类型间有显著的相关性和对应关系,基于这种特性可预防交通事故,预判事故类型。
    过氧化苯甲酸叔丁酯合成反应热危险性分析
    崔富陞, 蒋军成 教授, 张文兴, 倪磊 讲师, 江佳佳 讲师
    2017, 27(11):  85-90.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.015
    摘要 ( 231 )   PDF (1646KB) ( 423 )  
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    为尽量减小过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)2步合成反应的热危险性,采用反应量热仪(RC1e)研究反应物用量对反应过程的摩尔反应热(ΔHm)、绝热温升(ΔTad)以及最高合成反应温度(MTSR)的影响;气相色谱表征TBPB的产率以及叔丁基过氧化氢(TBHP)的转化率,并分析其与ΔHm、ΔTad以及MTSR之间的关系;差示扫描量热仪(DSC)测试反应产物的热分解特性,判断其发生热分解的可能性与严重度。结果表明:TBPB第2步合成反应的ΔHm、ΔTad、MTSR都比第1步反应大。苯甲酰氯的增加会同时提高反应的ΔHm、ΔTad以及MTSR。由苯甲酰氯过量引起的产率下降,伴随着反应热危险性的升高。苯甲酰氯的增加,会降低第2步反应产物发生热分解的可能性与严重度。
    水电项目风险辨识体系及方法研究
    龙爽, 王永潭 高级工程师, 孔繁臣 高级工程师, 房国君 高级工程师, 郎红军 高级工程师, 王冬梅 高级工程师
    2017, 27(11):  91-96.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.016
    摘要 ( 150 )   PDF (1607KB) ( 321 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为全面、系统地辨识和分析水电工程建设项目风险,避免辨识重复、交叉、遗漏等问题,基于霍尔三维结构,构建以风险辨识三维模型为基础的水电工程建设项目风险辨识体系。首先,将建设项目划分为若干个专业板块,以其为基础子系统;然后,依据“点-线-面-体”辨识模式,以作业环节为主线,针对设备设施、作业流程、人员岗位和环境氛围等4个管理对象,分别运用故障模式及影响分析法(FMEA)、工作危害分析法(JHA)、作业场所危险性分析法(LEC)和危险性预先分析法 (PHA)进行风险辨识;其次,构建动态的风险因子基础数据库;最后,以某水电站重建工程为例,进行实证分析。结果表明:运用该体系能全面辨识出水电工程建设项目中各类风险因素,指导企业的安全管理工作。
    多分支水平对接井瓦斯产量预测与参数优化
    邓存宝 教授, 凡永鹏, 张勋, 黎凤岐 高级工程师
    2017, 27(11):  97-102.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.017
    摘要 ( 139 )   PDF (1573KB) ( 217 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为增强多分支水平对接井对煤层瓦斯(甲烷)治理效果,提高瓦斯抽采率,采用流体力学、渗流力学相关理论构建多分支水平对接井产量预测模型。以沙曲矿工程地质条件为背景,验证模型的有效性,研究多分支水平井井筒单位长度瓦斯流入量分布情况,分析钻井的形态结构对其产量的影响。结果表明:多分支水平井主井瓦斯流入量呈U型分布,交汇点处瓦斯流入量呈下凹趋势,分支井瓦斯流入量随距交汇点的距离增加而增加;在相同进尺和夹角的情况下,非对称结构钻井比对称结构钻井产量高,增加分支井筒数目,钻井产量减小;钻井产量随着主井和分支井的夹角增大而增高,但增幅不断下降。
    含水煤体冲击倾向及声-电荷时频特征试验
    肖晓春 教授, 金晨, 吴迪 副教授, 丁鑫, 于飞
    2017, 27(11):  103-108.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.018
    摘要 ( 118 )   PDF (3132KB) ( 207 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为准确预测冲击地压,采用加载系统及信号监测系统对烘干24 h、自然含水和饱水的取自阜新某矿的3种煤样进行试验研究,探究含水煤体冲击倾向性变化规律及其与破裂过程声-电荷信号时频域特征的对应关系。结果表明:随着煤样含水率降低,冲击倾向性增强,煤体加载破坏过程声-电荷信号变化具有规律性;时域方面,煤样冲击越强,强化及峰后阶段声发射(AE)波形、电荷信号更加连续密集且幅值更高;频域方面,煤样冲击增强,强化及峰后阶段声、电荷频谱图频率向低频方向移动,且冲击越强低频段信号幅值越高。
    循环载荷下煤样变形及声发射特征试验研究
    郭军杰 副教授, 程晓阳
    2017, 27(11):  109-115.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.019
    摘要 ( 126 )   PDF (2874KB) ( 225 )  
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    为预防煤岩动力灾害,有必要研究煤样在疲劳破坏过程中应力水平对裂隙演化的影响。采用岩石力学试验机与全信息声发射信号分析仪组成的试验系统,研究不同应力水平循环作用下煤样的变形和声发射特征,并探讨声发射参量与裂隙演化的关系。结果表明:在等幅循环载荷下,煤样的变形过程有减速、匀速和加速3个阶段,滞回曲线呈现疏-密-疏的变化规律,并且滞回环的疏密程度及疲劳寿命与上限应力水平正相关;循环过程中煤样的声发射特征也表现出明显的阶段性,可分为降低、稳定和升高阶段,且应力水平越高,各阶段的声发射活动越剧烈;与声发射活动呈现的阶段性特征相对应,煤样裂隙演化过程可分为初始损伤、微裂纹稳定发展、裂纹贯通破坏阶段,并且随应力水平的增高,单次循环中煤样裂纹的萌生和扩展发育越快。
    盾构隧道动态施工诱发地面沉降试验研究
    朱逢斌 高级工程师, 缪林昌 教授, 林水仙 工程师
    2017, 27(11):  116-120.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.020
    摘要 ( 106 )   PDF (4276KB) ( 294 )  
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    为准确预测盾构隧道动态开挖引起的地层变位,采用自行研制的室内模型试验装置对不同地层损失率条件下砂土中盾构隧道动态开挖进行室内模型试验。研究结果表明:不同地层损失率条件下,盾构开挖面超越监测断面将引起天然砂土地面沉降陡增,其增幅随地层损失率增大而增大;当开挖面超出监测断面约2倍隧道直径时,砂土地面沉降随盾构推进趋于稳定,且稳定砂土地面沉降槽宽度随地层损失率增大而减小。
    厚层泥质顶板巷道支护难度分级研究与应用
    马振乾 讲师, 姜耀东 教授, 吴桂义 副教授, 左宇军, 高林
    2017, 27(11):  121-125.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.021
    摘要 ( 178 )   PDF (1961KB) ( 248 )  
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    为对厚层泥质顶板巷道的支护难度进行分级,引入适合处理复杂非线性系统问题的数学方法——突变级数法(CPM),选取顶板厚度、顶板强度、埋深等12个因素构建CPM 评价指标体系;结合突变理论与模糊数学理论,根据突变级数值将巷道支护难度分为Ⅰ容易支护型、Ⅱ中等难度型、Ⅲ较难支护型和Ⅳ极难支护型4个级别;在对各难度级别分级评估的基础上,提出以锚网支护技术为基础的厚层泥质顶板巷道围岩控制对策。在黄岩汇煤矿进行的现场应用结果表明:用所提方法对厚层泥质顶板巷道支护难度进行分级结果准确;应用该方法可以判别支护难度较大的区域,为优化支护方式提供依据。
    用水敏指示剂快速测定重塑煤体渗吸高度的研究
    岳基伟, 王兆丰 教授, 陈金生 讲师, 李皓伟
    2017, 27(11):  126-131.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.022
    摘要 ( 123 )   PDF (3445KB) ( 217 )  
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    为减小煤层瓦斯含量,预防煤与瓦斯突出事故,用羧甲基纤维素、碳酸钙、二氧化钛等开发一种遇水实时显色的水敏指示剂,来准确、快速测定外加水分在多孔介质中的渗吸高度。采用该水敏指示剂测试不同颗粒配比和压制负荷的重塑煤体渗吸高度,并将其测试结果与切片法测试含水率突变得到的渗吸高度进行对比分析。结果表明:将羧甲基纤维素、碳酸钙、二氧化钛、硫酸钴、硫氰酸钴和水,按质量比1∶2∶5∶6∶13∶32混合,可制得实时显色的水敏指示剂;用这种指示剂测定的渗吸高度与切片法测试得到的结果十分吻合,相对误差不超过7%。
    煤层渗透率各向异性对钻孔瓦斯抽采的影响
    范超军, 李胜 教授, 兰天伟 副教授, 杨振华, 罗明坤, 陶梅 副教授
    2017, 27(11):  132-137.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.023
    摘要 ( 101 )   PDF (2706KB) ( 228 )  
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    为揭示渗透率各向异性对钻孔瓦斯抽采的影响,假设煤层是一种孔隙-裂隙结构的弹性连续介质,构建各向异性渗透率方程;基于多物理场耦合理论,建立考虑气-水两相流的煤层流固耦合模型,结合试验测得的煤层不同方向上的渗透率,模拟确定煤层瓦斯抽采的合理钻孔间距和钻孔布置方向。结果表明:由于渗透率各向异性,在钻孔附近形成椭圆形的压降区域,该区域向煤层边界扩展,逐渐变为鼓形;在模拟工况下,抽采120天内达标的合理钻孔间距应为2.346~2.598 m;钻孔与最大渗透率方向的夹角越大,瓦斯抽采量越大,钻孔布置方向与煤层最大渗透率方向应保持较大夹角。
    多机空战训练空域军民航飞行安全研究*
    李涵, 姚登凯 教授, 赵顾颢
    2017, 27(11):  138-143.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.024
    摘要 ( 142 )   PDF (1773KB) ( 424 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为科学地划设军航训练空域,有效避免军民航飞行冲突,采用Event模型,仿真模拟军航飞机的标称航迹,计算军民航飞机在导航误差、军航飞行员操作误差、侧向风等因素影响下的侧向重叠概率,构建碰撞概率模型,研究军民航碰撞风险;然后,以二对一空战“钳形攻击”训练为例,结合多机飞行的复杂性和多变性,利用模型计算出符合国际民航组织(ICAO)安全目标等级的训练空域安全余度;最后,分析军民航飞行安全性,研究军航飞行训练方法,给出相应建议。结果表明:在所指定飞机机型的情况下,在训练标称航迹外侧增加8 km的安全余度,能使军民航碰撞风险满足ICAO的要求。
    综放开采覆岩破坏模型及导水裂隙带高度研究*
    赵高博, 郭文兵 教授, 杨达明, 娄高中, 郑冬杰
    2017, 27(11):  144-149.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.025
    摘要 ( 121 )   PDF (1998KB) ( 285 )  
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    为保障水体下采煤安全,提出一种新的导水裂隙带高度预测方法。通过构建岩层悬空完整力学模型、岩层悬伸破断模型和破断岩块力学模型,分析煤层上方岩层初次垮落机制、岩层悬伸破断机制和岩块结构失稳机制,进而提出一种综放开采导水裂隙带高度理论预测方法;用此方法预测沙坪矿某综放工作面的导水裂隙带高度,并将该理论预测结果与回归分析法和数值模拟方法综合预测的结果进行比较。结果表明:理论预测结果与回归分析、数值模拟预测结果基本吻合。
    安全卫生工程技术
    选煤厂暗道多热源叠加作用对通风排尘特性的影响
    陈曦 讲师, 葛少成 教授, 张兴华, 张忠温, 葛斐
    2017, 27(11):  150-156.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.026
    摘要 ( 129 )   PDF (3433KB) ( 254 )  
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    为探究选煤厂输煤暗道多热源叠加作用对粉尘颗粒瞬态扩散的影响,采用热-流-固三场耦合理论,利用Fluent软件对通风排尘供暖过程中空间温度分布情况和粉尘颗粒瞬态扩散过程进行模拟研究,并在平朔安家岭选煤厂2125暗道进行试验。模拟结果表明:在内部热源辐射散热的影响下,暗道空间内靠近热源区域形成了明显的温度梯度;热泳力加剧了粉尘颗粒沉积效果,粉尘颗粒更易积聚在设备表面或地面,下部区域粉尘质量浓度高达394 mg/m3。现场试验表明:暗道空间各测点温度的模拟值与实测值基本吻合,验证了热-流-固耦合方法分析封闭空间内多污染热源通风供暖排尘过程中热源散热、气流场流动和粉尘颗粒动力场的三场耦合关系是正确的;明确暗道空间粉尘颗粒逸散特征,对提高降尘效果具有重要意义。
    安全社会工程
    安全管理者领导风格构念及对安全绩效影响研究*
    王丹 副教授, 宫晶晶
    2017, 27(11):  157-162.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.027
    摘要 ( 156 )   PDF (1576KB) ( 279 )  
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    为了提高员工安全绩效,利用实证研究方法,通过分析3阶段共397份有效问卷数据,辨析高危行业安全管理者领导风格构念,并明确构念中各维度的内涵,最后利用形成的测量量表验证领导风格对安全绩效的影响。结果表明:高危行业安全管理者领导风格是包含独裁、辱虐、仁慈、交易和放任的一阶五维度构念。领导风格各维度对安全绩效均有显著影响,其中独裁、辱虐型领导风格均对安全遵守有正向作用,对安全参与有负向作用;仁慈、交易型领导风格对安全遵守和安全参与均有显著的正向作用;放任型领导风格对安全遵守有负向作用,对安全参与有正向作用。
    建筑施工安全绩效与安全投入关系的ABM模拟
    冯领香 讲师, 林新超, 顾亦凡, 王心力
    2017, 27(11):  163-168.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.028
    摘要 ( 152 )   PDF (1556KB) ( 324 )  
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    为探索安全投入方案优化方法,在Netlogo软件环境下,构建代理模型(ABM),基于津浙2省市建筑工程项目实地调研数据,采用蒙特卡罗方法对ABM模型进行重复仿真模拟,完成安全投入指标敏感性排序,探讨安全投入与安全绩效变化趋势。研究表明:安全投入增加能有效提升大多数安全绩效,但边际递减效应明显,其中,安全预防费用对安全绩效的影响能力最强,且与安全工程费用和安全员薪酬间存在明显的协同效应;安全工程费用的作用,受限于事故死亡人数这一安全绩效指标,存在佩尔兹曼效应;就总投入而言,存在经济最优值。
    公共安全
    桩板式挡土墙损伤预警研究
    徐乾 讲师, 杨超
    2017, 27(11):  169-174.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.029
    摘要 ( 86 )   PDF (4394KB) ( 262 )  
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    为预防挡土墙坍塌事故,首先基于小波包频带能量谱理论,对激励作用下挡土墙结构响应间虚拟脉冲响应函数进行小波包频带能量谱分析;然后创建损伤特征向量谱,确定损伤预警指标,开发一种用于挡土墙结构的三级损伤预警方法;最后对某桩板式挡土墙进行振动测试,验证该损伤预警方法的可行性和有效性。结果表明:基于损伤特征向量谱可预警挡土墙损伤状态;通过损伤预警指标走势图可预警挡土墙损伤位置;通过损伤程度与预警指标间的定量关系可预警挡土墙损伤程度。