安全评价

  • 多随机因素影响下飞行间隔评估及冲突解脱阈值研究

    杨新湦;任治;

    为有效评估两机水平安全间隔并建立特情冲突解脱程序,基于多随机因素对飞机位置误差的影响,建立碰撞风险模型和冲突解脱阈值求解模型。首先,考虑CNS性能和高空风作用,改进飞行运动模型,建立碰撞风险模型,得到最低安全间隔标准计算方法。然后,考虑陆空通话影响,结合飞机转弯特性,建立两机在不同相对位置情况下的阈值求解模型,利用最低安全间隔标准值求解冲突解脱阈值。最后,以某管制试飞空域内特定机型相关数据及所受随机因素参数为例进行算例分析,得出两机最低安全间隔标准,并得到防止安全间隔丧失管制员介入冲突解脱程序的阈值,计算结果与管制运行实际吻合,验证了上述理论的正确性。依据多随机因素与最低安全间隔标准脉谱图拟合出相应公式,以期为管制员进行两机安全间隔调配与制定冲突解脱程序提供依据。

    2018年01期 v.18;No.103 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 793K]
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  • 基于同时仪表进近的航空器在特情下的碰撞风险模型研究

    王莉莉;位放;

    同时仪表进近模式可有效提高平行跑道的容量,但发生特情时会造成极为严重的后果,因此研究在特殊情况下基于同时仪表进近模式的航空器碰撞风险具有重要意义。首先,与首都机场进近管制员沟通,总结了4种可能会发生的特情,其次,建立基于位置误差概率的同时仪表进近模式下的航空器在特殊情况下的碰撞风险模型,模型最关键的位置误差和速度参数根据采集的实际运行航空器航迹的ADS-B数据得到,其他参数为国际民航推荐值或本地区一线管制员的经验值,然后运用MATLAB软件进行仿真,得出发生特情时每个时刻的碰撞风险,从而得出整个过程碰撞风险的变化趋势。

    2018年01期 v.18;No.103 5-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1182K]
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  • 基于免疫机理的氯化工艺事故风险模糊评价

    颜雯钰;李晨阳;王静虹;黄景泽;蒋军成;

    为预防氯化工艺安全生产事故,基于生物免疫机理,先应用仿生学方法分析了氯化安全生产事故预警体系与生物免疫系统的相似性,结合氯化生产工艺的实际情况,构建了基于抗原-抗体模式的安全生产预警体系的层次模型,并确定了各评价指标的权重。结果表明,影响较大的抗原A指标有A12(个体的防护水平)、A24(氯的毒性)、A34(暴露于危险环境);影响较大的抗体B指标有B12(应急机制的完善)、B26(反应物料比例的控制和连锁)、B29(冷却系统中冷却介质的温度)、B30(冷却系统中冷却介质的压力)。基于所构建的氯化工艺安全生产预警指标体系,结合某厂氯苯生产工艺及操作控制指标,进一步运用模糊综合评价方法,对该工艺的事故风险进行了模糊评价。结果表明,以抗原-抗体模式建立的事故风险模糊综合评价方法可操作性强、效果较好,可以提高事故的预防和控制能力,可在工艺过程的安全综合评价中广泛应用。

    2018年01期 v.18;No.103 11-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K]
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  • 基于免疫遗传算法的化工过程微小差别异常诊断

    王静虹;李晨阳;支有冉;王志荣;龚俊辉;

    化工过程中同一类型的异常往往也存在微小差别,将不同程度的同一类型异常进行有效识别和归属,掌握同一类型异常的多样化情况,对于化工过程安全监控有重要意义。设计了一种基于人工免疫和遗传思想的微小差别异常诊断方法,并以一个典型的精馏过程Chem CAD仿真模型进行同类型不同程度的阀门异常模式设置,获取正常情况和各异常情况下的样本数据,然后利用所提出的诊断方法计算不同程度异常对其异常类型的隶属概率。结果表明,同一阀门不同开度异常尽管会导致过程监控参数的变化,但该微小差别异常诊断方法却能对其进行有效归属,且归属准确度经启发式算法多次运行后可达98%以上。最后进一步运用TE过程中具有微小差异输出结果的4种异常模式进行了验证试验,结果表明,该方法也可以在较少的异常数据基础上完成对异常模式的准确归属。

    2018年01期 v.18;No.103 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K]
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  • 几种职业健康风险评估法在采石行业的应用效果比较

    张敬东;伍紫贤;李飞;余彩虹;彭兴文;

    比较4种职业健康风险评估模型在某采石场中应用的优缺点,探索适合采石行业职业健康风险评估的最佳方法。选取湖北鄂东某采石场为研究对象,进行现场调查和采样检测,应用4种模型进行评估分析:国际采矿与金属委员会职业健康风险评估模型(ICMM模型)判定采石场工人接触粉尘为不可容忍或者高风险水平;风险定义法(MES法)判定采石场工人接触粉尘和噪声为四级或三级风险水平;罗马尼亚职业事故和职业病风险评估方法(MLSP法)判定采石场工人接触粉尘和噪声为低风险或非常低风险水平;澳大利亚职业健康与安全风险评估管理导则(UQ法)判定采石场工人接触粉尘和噪声为高风险或中等风险水平。与有毒作业分级结果比较验证,ICMM模型、MES法、MLSP法相对一致,适合评估某一具体采石场的职业健康风险,UQ法因不考虑个体差异,更适合评估整个采石行业的职业健康风险。

    2018年01期 v.18;No.103 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 868K]
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  • 基于区间分析的履带起重机结构非概率可靠性研究

    李晓霞;杨瑞刚;胡立春;孟令军;

    臂架结构作为履带起重机的重要部件,其结构的强度、刚度和稳定性决定了整个起重机的安全性和使用性能。为了预测履带起重机臂架结构的可靠度,采用区间非概率研究履带起重机的可靠性,只需知道不确定参量的界限而不需知道其分布情况,就能求出各功能函数的可靠性指标;将履带起重机臂架的额定起重量、起升载荷偏摆角度、起升冲击系数等不确定参量看成区间变量,建立了以臂架强度、刚度、整体稳定性为失效模式的可靠性分析模型;将区间变量标准化,在标准化区间变量的扩展空间中,按无穷范数度量从坐标原点到失效面的最短距离,以此来判断结构的非概率可靠度。最后,用该模型对现有某型号履带起重机臂架进行了可靠性分析,结果表明,用该方法得到的履带起重机区间非概率可靠度η>1,符合实际情况。

    2018年01期 v.18;No.103 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 996K]
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  • 基于T-S模糊故障树的受电弓系统可靠性分析

    李兴运;齐金平;

    针对动车组受电弓故障统计中历史故障数据的多源异构和数据缺失等问题,同时考虑到受电弓故障的多态性,提出了以信心指数修正的专家调查法结合T-S模糊故障树,对受电弓可靠性进行分析。首先构建动车组受电弓系统的T-S模糊故障树;再对故障树基本事件进行基于信心指数修正的专家调查,得出基本事件模糊故障率;然后根据基本事件模糊故障率计算顶事件模糊可能性和基本事件模糊重要度;最后根据模糊重要度分析系统不同故障状态时影响其可靠性的薄弱环节。该分析结果与动车组的实际情况相符,可为受电弓系统的检修提供参考。

    2018年01期 v.18;No.103 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K]
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  • 砂土层中隧道漏砂情况下的安全性研究

    郑刚;崔涛;程雪松;张天奇;

    盾构隧道的漏水漏砂会引起隧道周围土体应力的变化,导致隧道周围局部或者大范围的土体松动,以致改变隧道横向受力与变形模式,影响隧道结构的安全。采用可考虑大变形的颗粒流方法 PFC,研究隧道不同部位发生漏砂时隧道周围土体的应力变化规律及隧道内力、横向变形的发展规律。结果表明:隧道腰部漏砂引起漏砂位置外围土体松动并进而在松动区外围形成土拱区,隧道扁圆化趋势加剧,隧道内力急剧增加;隧道顶部和底部漏砂极易导致顶部和底部弯矩符号发生变化,改变隧道横向受力模式;隧道肩部发生漏砂时,隧道最大弯矩点向漏砂位置转移,危及隧道肩部管片结构的安全。

    2018年01期 v.18;No.103 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1956K]
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  • 基于云模型的长时停工隧道初期支护质量评价

    谢榈潜;黄仁东;彭怀德;

    为解决长时停工隧道初期支护质量评价中的定性概念与定量描述的转换问题,基于云模型理论,根据相关文献和标准规范,建立了长时停工隧道初期支护质量评价指标体系,并将评价因子进行等级分类,通过正向正态云发生器生成对应的云模型参数,再结合各评价指标的权重,获得云模型的综合确定度,最后利用最大隶属度原则确定长时停工隧道初期支护质量状态等级。基于该模型,对2个长时停工隧道初期支护进行了质量评价,结果表明:本文构建的长时停工隧道初期支护质量评价模型与模糊综合评价模型的评价结果相吻合,验证了云模型的可行性和合理性。

    2018年01期 v.18;No.103 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K]
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  • 深埋长隧道施工地质灾害风险模糊层次评价

    张东明;白永杰;白鑫;王臻;赵雪平;

    地质灾害是影响深埋长隧道安全施工的重要因素,将综合超前地质预报和模糊层次评价相结合,建立深埋长隧道地质灾害风险预测体系。首先对超前地质预报进行了研究并建立综合超前地质预报体系,以该体系为指导对隧道进行地质预报,了解掌子面前方的地质信息。其次在地质预报基础上作隧道施工地质灾害风险模糊层次评价,对隧道施工中可能遇到的地质灾害及整体风险程度进行评估。最后以米仓山隧道为工程背景,对建立的地质灾害风险预测体系进行了实践,得到里程段内发生涌水突泥、塌方、大变形及岩爆等地质灾害的风险等级,以及地质灾害整体综合评价风险等级。

    2018年01期 v.18;No.103 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K]
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  • 工作面回采诱发多断层活化对地表建筑物的影响分析

    郭文兵;李超;

    为了研究工作面回采诱发多断层活化对附近村庄内民房的影响,结合杨河煤矿地质采矿条件及裴沟村的地理位置,通过现场调查民房破坏情况划分了建筑物的采动损坏等级,证明了利用岩层边界角计算由断层活化引起的采动影响范围的不合理性;分析村庄内的地表移动破坏特征确定了断层活化的事实;运用FLAC3D数值模拟揭示了断层活化地表移动变形的特点;综合以上研究,提出了由断层活化造成民房损害的鉴定方法。结果表明:多断层活化具有多米诺骨牌效应,工作面回采产生的破坏,在断层之间依次传递,扩大了开采沉降的范围,增加了受损民房的数目;断层活化的地表倾斜值并非随着远离采空区边界逐渐减小,而是先减小,后增大,造成部分民房破坏加剧;提出以地表移动破坏特征判断断层是否活化、数值模拟确定采动影响范围、民房损害等级划分确定民房受损数目的鉴定方法。

    2018年01期 v.18;No.103 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1591K]
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  • 基于突变级数法的大型商场火灾危险性评价

    贾进章;董铭鑫;

    大型商场火灾发生的原因多种多样,一般的评价方法难以准确确定参数的权重,无法对商场火灾危险性进行准确评价。为了提高大型商场火灾危险性等级并为其提供更加合理的评价方法,采用将突变理论与模糊数学相结合的评价方法——突变级数法对大型商场的火灾危险性进行评价。该方法从建筑物自身因素、消防因素、应急因素和其他因素4个角度出发建立评价指标体系,不用确定各因素权重,只需考虑各指标对商场火灾影响的相对重要性,可保证评价的客观性。最后以沈阳某大型商场为例进行了计算分析,基于突变级数法求得该大型商场火灾危险性评价的总突变隶属矩阵,依据"总突变隶属函数值越大越优"的原则,确定该大型商场的火灾危险等级为三级,即"一般安全"。依据此评价结果,提出了提高该大型商场火灾危险性等级的对策,主要包括合理规划商场布局、改善消防设施、修订有效的应急预案、定期进行应急演练、加强安全管理、培养合理的安全文化。

    2018年01期 v.18;No.103 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K]
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  • 基于火三角模型的锂离子电池火灾事故树分析

    黄沛丰;刘家亮;金翼;范元亮;黎可;王青松;

    为研究导致锂离子电池火灾事故的基本事件及其重要度,采用事故树分析方法,以火三角模型为基础,分析了锂离子电池发生火灾事故的全过程。先基于建立的事故树模型,再通过求解最小割集得到导致锂离子电池火灾的36种途径和导致事故发生的15个基本事件及其结构重要度。结果表明,在基本事件中,"电池壳体发生破裂"的结构重要度系数最大(0.565),其次为"正极材料分解反应产生氧气和放热"(0.188)、"电解液汽化"(0.175)和"电解液分解反应放热"(0.175)。最后基于这些基本事件,通过提高电池壳体强度、正极材料分解温度、电解液汽化温度及蒸发潜热、电解液分解温度等技术手段降低锂离子电池火灾发生的概率;并发现通过采取优良的生产工艺与正确的使用方式亦能降低锂离子电池火灾事故的发生概率。

    2018年01期 v.18;No.103 66-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K]
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  • 裂纹宽度对分步压装装药撞击安全性的影响

    屈可朋;王晓峰;何超;

    针对装药裂纹与装药密度不均匀两个因素耦合作用下分步压装装药撞击安全性缺乏系统研究的问题,利用大型落锤加载装置对具有不同裂纹宽度的分步压装药柱进行了撞击加载试验,并分析了试验前、后药柱内部应力和密度分布状态的变化规律,讨论了裂纹宽度对分步压装装药撞击安全性的影响机制。结果表明:当裂纹宽度小于1.0 mm时,带裂纹分步压装药柱的撞击安全性均优于无裂纹药柱;但当裂纹宽度达到1.5 mm时,其撞击安全性明显降低。这主要是因为在撞击加载条件下,当裂纹未扩展时,裂纹区域的闭合过程能够吸收部分落锤撞击能量,减弱炸药颗粒径向流动趋势,进而降低"热点"形成的几率;而当裂纹发生扩展时,在裂纹扩展区域极易引发"热点"形成,使分步压装药柱的撞击安全性降低。可见,随裂纹宽增大,分步压装装药中裂纹所起的主要作用发生变化,从而导致装药的响应结果不同。

    2018年01期 v.18;No.103 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]
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  • 含能材料CL-20的热安全性测试分析

    许丽娟;曹雄;冯翼鲲;衡怡君;姬发军;张阳;

    CL-20是一种高能量、高性能的炸药。为了研究CL-20的热分解性能,分别采用DSC-TG、DSC-TG-QMS联用系统和高压型差示扫描量热仪(DSC 204 HP)对CL-20的热安全性进行了测试分析,并计算了CL-20的热力学参数和动力学参数。结果表明,CL-20固体炸药在不同升温速率下的TG曲线基本相似,都只有一个台阶。在升温速率为10 K/min时,CL-20在放热峰温处的活化焓、活化熵和活化自由能分别是177.26 k J/mol、52.61 J/(K·mol)和149.7 kJ/mol。CL-20热分解后的气体产物主要有NO、CO、CO_2和H_2O,离子流强度约为10-9A,其中H_2O的离子流强度最大。不同压力时CL-20热分解的过程不同,在压力高的情况下CL-20分解放热更多,反应过程越剧烈,热安全性越差。与常压下相比DSC放热峰值温度降低。

    2018年01期 v.18;No.103 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K]
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  • 基于锥形量热仪的典型软垫座椅材料燃烧特性研究

    王红双;李莉;朱龙龙;黎昌海;陆守香;

    采用锥形量热仪研究不同热辐射功率下典型软垫座椅材料(聚氨酯泡沫填料/包覆层组合件)的燃烧特性,为软垫座椅的火灾安全提供技术支持。结果表明:在点燃性能方面,聚氨酯泡沫/人造革组合件的耐热性相对最高,其点燃前包覆层开口临界辐射功率为40~45 k W/m~2,聚氨酯泡沫/尼龙组合件不易被点燃,其包覆层具有较高的阻燃性;分析材料的热释放速率(HRR)曲线得到,聚氨酯泡沫/人造革组合件充分燃烧过程中出现2个增长峰,且峰值相对较低,而聚氨酯泡沫/化纤与聚氨酯泡沫/尼龙组合件只有1个增长峰,且在50k W/m~2热辐射下峰值均达到600 k W/m~2以上;采用多种评价指标对各组合件进行评估,发现FGI分析与Petrella风险矩阵更适用于组合件材料的火灾危险性评估。

    2018年01期 v.18;No.103 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1706K]
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  • 外部辐射下汽车变速器油燃烧特性及其火灾危险性研究

    崔杰;毛亚岐;周晓冬;吴刚;胡悦;杨立中;

    为了加深对汽车上2种典型变速器油(自动变速器油和无级变速器油)火灾危险性的了解,在锥形量热仪上通过耗氧原理对2种油进行了小尺度研究。辐射强度从15 kW/m~2到40 kW/m~2,每5kW/m~2一个标度。试验测得点燃时间、热释放速率、放热总量等一系列参数用以表征油燃烧危险性。基于试验结果,从火灾增长指数、火灾性能指数、热危险性评价等方面讨论了2种油品的火灾危险性:自动变速器油趋于较长燃烧时间,无级变速器油火势增长较快。点燃时间与辐射强度呈指数关系,通过拟合得到2种油品的拟合指数均为0.55。自动变速器油和无级变速器油的临界辐射强度分别为2.949kW/m~2和0.961 kW/m~2。引入Petrella评价体系来判断油品的闪燃危险性,发现油的闪燃危险性随辐射强度增加而增加,综合考虑可得自动变速器油的危险性高于无级变速器油的危险性。因此,建议采取防辐射、安全隔离、选用安全性高的油品等措施来进行火灾预防。

    2018年01期 v.18;No.103 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1608K]
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安全工程

  • 地震荷载下镂空高层建筑坍塌形式及时间分析

    崔铁军;李莎莎;王来贵;

    为研究镂空建筑在不同峰值加速度的地震荷载影响下产生的坍塌破坏,分析坍塌破坏形式和经历时间,基于颗粒流理论构建模型并实施模拟。所研究建筑结构形式为两栋具有核心筒建筑组成的镂空构造,上部有连桥相连。地震荷载是峰值加速度a分别为0.2g、0.3g和0.4g的正弦波,作用时间为9 s。对该建筑施加上述3种地震荷载,模拟分析坍塌形式和历经时间。结果表明,a=0.2g时,建筑开始坐塌、倾斜及连桥破坏的时间接近,整个坍塌过程经历时间最长。相比之下a=0.3g,a=0.4g时,坐塌要快得多、倾倒和连桥破坏延迟。比较a=0.3g和a=0.4g,后者的连桥破坏、倾斜和坐塌经历时间明显小于前者。因此峰值加速度的线性增加,不一定导致各参量时间同向线性变化,这可能是建筑结构形式造成的。

    2018年01期 v.18;No.103 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1665K]
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  • 高位硬厚岩层影响下矿震发生规律及预测

    吕鹏飞;陈学华;周年韬;

    为系统有效地预防灾害性矿震,以东滩煤矿43上13工作面为背景,运用理论分析、数据和统计分析等方法,研究了高位硬厚岩层影响下灾害性矿震的机理和发生规律,在此基础上对43上13工作面剩余部分矿震危险做出预测。高位硬厚岩层条件下发生矿震的根本原因是硬岩运动释放较大能量与采动应力在老顶附近相遇并叠加,可能诱发冲击破坏。东滩煤矿43上13工作面高位砂砾岩运动为矿震发生提供巨大动力源,是主导矿震的关键因素。从震源与断层关系可以看出震源有沿断层展布而分布的特征。大矿震发生前后的支架阻力异常不稳定,振幅增大,频率增高,往往经历一段时间的蓄能期,矿震发生具有明显的周期特性,这种周期特性在东滩煤矿43上13工作面表现为100 m的大周期内存在50 m的小周期,1个大周期大致对应6个基本顶周期来压;1个小周期大致对应3个基本顶周期来压,大小周期内分别发生4次和2次左右高能矿震。工作面开采速度过大或剧烈变化会导致强矿震的发生,回采过程中要格外注意对开采速度的限制并尽量保持匀速开采。最后将矿震预测结果与现场实际情况进行了对比验证。

    2018年01期 v.18;No.103 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K]
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  • 急倾斜矿体空场法开采的矿柱回收与卸压开采效果数值分析

    李俊平;张浩;张柏春;翟义存;

    矿柱回采方法不恰当,将致使大量矿柱残留采场而无法经济、安全地回收。为了解决上述问题,避免或消除深部开采产生的地压灾害,提出了间隔矿柱抽采法回采间柱,"V"型松动爆破并上盘底板松动爆破隔断开采,采用FLAC3D数值模拟了矿柱回采及深部卸压开采的应力变化过程,将数值模拟结果与实际开挖进行了对比,并在此基础上评价了矿柱回收及卸压开采的效果。结果表明:间隔抽采矿柱后,1 010 m中段第一分层顶柱及其以下保留的矿柱不会发生冒落,但上盘局部千枚岩会因长期拉伸疲劳破坏而垮塌,为了避免采空区顶板长期暴露、垮落而造成出矿贫化,必须加快出矿;"V"型松动爆破并上盘底板松动爆破隔断开采,降低了910 m中段开采的应力集中程度,基本消除了910 m中段开采时发生岩爆的应力条件;回收过矿柱的相邻采空区的分隔间柱,其回采宽度不应超过1/2;相邻两采空区都间隔抽采间柱并卸压开采后,960 m中段基本实现了垮塌的千枚岩或残留矿柱充填采空区,从而消除了采空区隐患。

    2018年01期 v.18;No.103 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 2009K]
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  • 浅埋厚煤层回采巷道围岩破坏分析及支护优化

    周坤友;张宏伟;荣海;付兴;赵象卓;

    为解决神东矿区浅埋厚煤层回采巷道围岩变形量大、巷道维护效果不佳等问题,以神东矿区某矿105工作面胶运顺槽为工程实例,综合利用理论分析、数值模拟和现场实测方法,对巷道围岩破坏机制和围岩应力状态进行分析并对巷道支护方案进行优化。结果表明:巷道支护的主要对象是巷道塑性区内圈松散破碎煤岩体;巷道顶板、副帮、正帮松动破坏范围分别为3.42 m、1.51 m、1.36 m;巷道锚杆锚固段未全部处于深部稳定煤岩体中,锚杆锚固能力未得到充分发挥,是导致巷道围岩变形量大、锚固失效的根本原因。基于巷道围岩松动圈实测和数值分析结果,对巷道支护方案进行优化,现场应用表明,巷道支护方案优化后,锚杆支护作用得到充分发挥,巷道表面位移降幅明显,巷道维护效果得到明显改善。

    2018年01期 v.18;No.103 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1838K]
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  • 扎哈淖尔露天煤矿南帮压煤回采边坡稳定性分析

    曹兰柱;王珍;王东;宋子岭;白继元;

    针对露天矿边帮普遍存在的压煤问题,基于极限平衡及强度折减理论,从控制边坡稳定性角度出发,结合扎哈淖尔露天煤矿南帮软岩边坡工程实际,通过定量计算与定性分析,提出横采内排压帮开采方式。采用二维刚体极限平衡与三维数值模拟相结合的方法分析了横采深部开挖角度及内排跟踪距离对边坡稳定性的影响及其程度,优化设计了扎哈哈淖尔露天矿横采南帮边坡形态。结果表明:南帮边坡滑坡模式为以IVC煤层底板弱层为底界面的切层-顺层滑动;横采内排压帮开采方式可借助边坡三维效应提高露天矿边坡角度及其自身稳定性,进而达到安全、高效地回收边帮压煤,提高露天矿煤炭资源回收率;扎哈淖尔露天煤矿横采南帮边坡稳定性随内排跟踪距离增大呈负指数降低;最终确定横采开挖位置为+908水平,内排跟踪距离为100 m,深部开挖角度为42°,可累计为扎哈淖尔露天煤矿多采出IV煤4 701.39万t,经济效益显著。

    2018年01期 v.18;No.103 113-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1988K]
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  • 冲击倾向性煤体力-电感应规律试验研究

    潘一山;杨月;罗浩;李忠华;朱小景;

    为提高冲击地压预测的准确性,应用自行研发的多通道电荷感应监测系统,对单轴压缩条件下冲击倾向性煤体变形破坏过程中力-电感应规律进行了试验研究。结果表明:冲击倾向性煤体的单轴抗压强度大,破坏失稳时间短,煤体失稳具有显著的突发性特点;冲击倾向性煤体的电荷波动幅值大于无冲击倾向性煤体的电荷波动幅值;冲击倾向性煤体的单位时间电荷量大于无冲击倾向性煤体的单位时间电荷量;冲击倾向性煤体表面累积的自由电荷总量和单位时间内从煤体表面逃逸出来的自由电荷数多于无冲击倾向性煤体的表面累积的自由电荷总量和单位时间内从煤体表面逃逸出来的自由电荷数;冲击倾向性煤体力-电感应规律曲线中存在一个冲击失稳的超前预警时间区域,该区域可为预测煤体发生冲击失稳做好预报准备。

    2018年01期 v.18;No.103 119-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1663K]
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  • 井巷断面内单点风速与平均风速转换机制

    李雪冰;刘剑;宋莹;吴刚;张明旭;

    准确测量一点风速并将其转换为断面平均风速是矿井通风领域的一项技术难题。对其中涉及的单点风速测不准问题和单点风速与平均风速的转换机制进行了研究。结果表明,湍流充分发展的圆管断面上任一点(黏性底层除外)风速与平均风速为非线性关系,但在井下常见风速0.25~15 m/s,两者可近似为正比关系。为验证这一结论的普适性,在实验室采用激光多普勒测速仪对矩形非充分发展湍流断面上单点风速与平均风速的关系进行了测试。结果表明:当平均风速在0.78~6.2 m/s变化时,单点风速与平均风速仍表现为正比关系,比值k可作为该点风速与平均风速间的无因次转换系数;k的空间分布反映了断面速度场结构,当断面速度场结构变化时转换系数失效。在单点风速测不准问题上提出,测试传感器在提高数据采集频率的基础上应对速度信号进行时间平均处理,且时间平均尺度要大于湍流各态遍历假设。

    2018年01期 v.18;No.103 123-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1710K]
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  • 薄基岩厚松散含水层下综放开采安全性研究

    杨达明;郭文兵;谭毅;白二虎;

    为研究薄基岩厚松散层含水层下综放开采的安全性,通过对赵家寨煤矿12采区东翼松散层地质特征分析,将其分为"一隔三含",并揭露其厚度和结构分布特征对煤炭开采的影响。采用经验公式计算不同采高下导水裂隙带高度,并建立UDEC数值模型模拟分析开采过程中上覆岩层变形破坏规律。基于导水裂隙带高度经验公式计算、数值模拟结果和相关实测资料,并结合12采区东翼的地质特征,引入"导水裂隙带高度调整系数n"概念,提出并验证该区域的导水裂隙带高度计算公式。结果表明,12采区东翼大部分区域可疏干新近系下部含水层后开采,研究内容可减小防水煤岩柱高度,提高煤炭采出率。

    2018年01期 v.18;No.103 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K]
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  • 冻融循环作用下尾矿砂抗剪强度和变形特性研究

    张二军;梁冰;王彪;吕志强;金佳旭;

    为探究冻融循环后尾矿物理力学特性的变化特征,使用高低温试验箱和应变控制式三轴剪力仪对处于不同初始条件下的尾矿砂进行不排水不固结试验,揭示了尾矿砂的抗剪强度参数、不同围压条件下的变形模量与冻融循环次数、含水率之间的关系。结果表明:相同含水率条件下,随冻融循环次数增加,尾矿砂黏聚力先减小后趋于稳定,内摩擦角先增大后减小,围压100 k Pa和200 k Pa时变形模量逐渐减小,围压300 k Pa时变形模量呈现先减小后缓慢增大的趋势;相同冻融循环次数条件下,随尾矿砂含水率增加,其黏聚力先增加后减小、内摩擦角不断减小;不同围压条件下变形模量在总体上均呈现出不断减小的变化趋势,围压200 k Pa时变形模量总的衰减量最大,100k Pa次之,300 k Pa最小。

    2018年01期 v.18;No.103 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K]
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  • 构造煤原生结构煤微孔特征的多重统计对比及其差异成因机制

    侯锦秀;张玉贵;张进春;

    孔径小于2 nm的微孔孔隙控制着煤的吸附能力,开展构造煤与原生结构煤微孔特征的对比研究有助于厘清构造煤是否具有超强瓦斯吸附能力。为统计确证构造煤与原生结构煤孔径小于2 nm的微孔孔隙是否存在显著差异,判断造成微孔孔隙特征变化的主控因素并探讨其原因,对鹤壁六矿、平顶山八矿和淮南谢桥矿3组采自同一煤层共生的构造煤与原生结构煤煤样,采用CO2吸附法测定了孔径小于2 nm的微孔孔隙特征参数,并基于CART递归分割、LSD多重比较及多元方差分析等统计分析方法对构造煤与原生结构煤的微孔孔容进行了多重统计对比研究。结果表明:1)构造煤与原生结构煤孔径小于2 nm的微孔孔容没有显著差异;2)构造变形作用对孔径小于2nm微孔孔隙变化的影响远小于变质作用;3)构造煤的吸附能力不是构造煤发育煤层易突出的主要原因;4)煤类微晶结构参数的变化是煤微孔形成的主控因素。

    2018年01期 v.18;No.103 139-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 2217K]
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  • 不同孔隙孔径碳材料对甲烷的吸附特征研究

    洪林;高大猛;郑丹;

    为探究煤矿瓦斯气体吸附存在的孔隙孔径大小及煤矿瓦斯突出压力定为0.74 MPa的微观原因,采用计算化学材料软件Material Studio对碳材料孔隙孔径进行模型构建,通过Sorption模块计算不同碳材料孔隙孔径对甲烷的吸附情况,得到了单层和双层不同孔隙孔径碳材料对甲烷的吸附数据,然后用内插法得到0.74 MPa条件下单层和双层孔隙孔径碳材料对甲烷的吸附量。结果表明:单层和双层碳材料孔隙孔径对甲烷吸附的最佳孔径分别是10和8;0.74 MPa条件下不同孔隙孔径碳材料对甲烷的吸附量均在75%以上,对于最佳孔径甚至在90%以上。

    2018年01期 v.18;No.103 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1711K]
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  • 水分对无烟煤瓦斯吸附影响的低场核磁试验研究

    高建良;李沙沙;杨明;刘亚鹏;

    为研究水分对无烟煤瓦斯吸附的影响,以山西晋城集团王台铺煤矿无烟煤为研究对象,利用低场核磁共振技术,研究了煤样在不同水分含量下的核磁共振T2谱图,分析了T2谱图核磁信号与瓦斯吸附量的关系。结果表明:煤中水分质量分数较大时,水分在微孔、小孔、中大孔内均有分布;水分含量较小时,水分主要存在于微孔内。瓦斯吸附量随水分增加而减少,但水分对煤瓦斯吸附的抑制程度不同,水分质量分数从0增加到1.92%,水分主要存在于微孔隙中,瓦斯吸附量显著降低;而水分质量分数从1.92%增加到3.09%时,水分主要在小孔隙及中大孔隙内增加,瓦斯吸附量降低幅度较小。微孔隙中水分对瓦斯吸附的抑制作用较明显,随含水量增加,瓦斯吸附速度逐渐降低,吸附平衡所需时间增大。

    2018年01期 v.18;No.103 151-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1777K]
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  • 硬、软煤样三轴压缩瓦斯流动特征

    雷文杰;刘相风;

    利用三轴渗流装置对来自不同矿区的硬、软原煤样进行常规三轴压缩渗流试验,对应力、形变、瓦斯流速连续采集,得出流速与主应力差、轴向应变关系曲线,从而得出硬、软煤样不同应力阶段的瓦斯流动特征,并且对瓦斯流动速度与主应力差之间的关系加以分析。结果表明:1)三轴压缩全过程中应力应变曲线变化趋势基本一致,可以被分为加载、破坏和残余阶段,加载阶段内软煤样环向应变高于硬煤样、吸收外界的能量相对较低,破坏阶段硬煤样应力迅速跌落;2)硬、软煤样在加载阶段内瓦斯流速与主应力差关系曲线都呈凹形二次曲线,残余阶段都呈线性增加;3)通过三轴压缩,硬煤与软煤的瓦斯流动规律表现出明显的差异,硬煤样表现为瓦斯流速显著增加,软煤样流速增幅不明显、甚至低于初始流速。

    2018年01期 v.18;No.103 156-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1748K]
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  • 对称障碍物条件下瓦斯爆炸火焰与压力波耦合作用研究

    邓浩鑫;温小萍;王发辉;陈国艳;陈俊杰;

    为了研究对称障碍物条件下瓦斯爆炸压力波与火焰传播的耦合作用,在150 mm×150 mm×1 700 mm的有机玻璃瓦斯爆炸管道中,距离点火端不同距离安装0.5阻塞率的对称障碍物,进行8.5%甲烷体积分数的爆炸试验,采集瓦斯爆炸的超压信号并同步拍摄火焰传播图像。结果表明:火焰穿越板式对称障碍物的过程经历了火焰加速、火焰降速到火焰再加速的过程,火焰降速的时间仅为5 ms。距离点火焰源不同长度的对称障碍物在火焰加速过程中的作用存在明显差异,近点火源的障碍物作用主要为诱导湍流,远离点火源的障碍物作用主要为湍流增强。

    2018年01期 v.18;No.103 161-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1764K]
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  • 多元混合气体爆炸特性及惰化防爆研究

    周宁;李海涛;任常兴;刘超;王文秀;张国文;赵会军;袁雄军;

    为了完善常见多元混合气体爆炸特性参数数据库,为安全工程师开展城镇燃气防爆管理、安全操作规程的制定及对废弃管道进行改造、拆除提供依据,采用理论和试验方法对CO2与N2两种惰性气体对液化石油气(LPG)爆炸特性参数的影响规律进行了研究,对比分析了两种惰化剂对LPG的抑爆效果。结果表明:LPG体积分数为4.0%、CO2体积分数为22%时,LPG可燃气退出爆炸区间,此时极限氧体积分数为15.54%;LPG体积分数为3.5%、N2体积分数为32%时,LPG可燃气退出爆炸区间,此时极限氧体积分数为13.545%;两种惰化剂对LPG爆炸特性的抑制规律基本相似,但CO2的抑制效果明显优于N2。当CO2和N2充入的体积分数均为20%时,最大爆炸压力到达时间分别由166 ms延长到1 222 ms和826.30 ms;两种惰化剂用量在体积分数大于10%之前,对最大爆炸压力到达时间的影响均较小,因此在工程应用中采用惰化方式抑爆,惰化剂充入的体积分数需高于10%。

    2018年01期 v.18;No.103 165-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 2025K]
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  • 流量分布系数对低压热释放速率测量的影响

    刘全义;贺元骅;杨锐;张辉;

    热释放速率是反映火灾规模的重要参数,但高海拔低压地区可燃物燃烧的热释放速率测量一直未得到有效解决。为此,引入烟气管道流量分布系数,并对其进行低压修正,基于耗氧原理分析了低压条件下可燃物燃烧的热释放速率测量原理,提出了低压燃烧热释放速率的计算方法。在此基础上,设计并搭建了低压燃烧舱模拟高海拔低压环境,开展了不同静态低压条件下的正庚烷池火试验,并对烟气管道流量分布系数与不同的静态环境低压进行线性关系、指数关系等拟合,发现试验工况压力下的流量分布系数与响应的环境压力呈指数函数关系,且拟合度高达97.2%。采用指数函数关系并根据能量守恒对试验测量出的低压热释放速率进行修正,误差不超过5%,表明该方法可行。

    2018年01期 v.18;No.103 172-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1707K]
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安全管理

  • 2007—2014年中国煤矿井下工人心理健康状况研究

    刘玉姣;刘剑;朱宝岩;

    为研究我国煤矿井下工人的心理健康状况随年代的变迁,采用传统元分析与横断历史研究相结合的方式,通过文献检索,选取2007—2014年间采用症状自评量表(SCL-90)所得的符合要求的25组数据,分析了13 031名煤矿井下工人在该量表9个因子上的得分随年代的变化情况。结果表明:1)煤矿井下工人SCL-90各因子均值与年代均呈负相关(-0.55~-0.05),且在"躯体化"、"强迫"、"人际关系敏感"、"抑郁"、"敌对"方面的年代效益显著;比较2007年与2014年煤矿井下矿工SCL-90各因子的均值后发现,各因子均值在2007年较在2014年减小了0.37~0.55个标准差(即效果值d),表明2007年以来,煤矿井下工人的心理问题越来越少,心理健康水平稳步提高;2)与成人男性常模相比,煤矿井下工人SCL-90各因子的效果值均大于"0",尤其是"躯体化"(d=0.53)和"恐怖"(d=0.33)的效果量皆为中,且置信区间不含"0",显然在"躯体化"和"恐怖"方面的差异还较显著,表明煤矿井下工人在这两方面的心理问题比较突出。

    2018年01期 v.18;No.103 176-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1542K]
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  • 基于M-CM的建筑施工企业现场安全管理成熟度评价

    赵平;刘康;黎晓东;

    为了有效提高建筑施工企业现场安全管理的效率,使企业能够明确自身现场安全管理的状况,保证安全管理的有序进行,借鉴项目管理成熟度模型(K-PMMM)和软件成熟度模型(CMM),构建建筑施工企业现场安全管理成熟度评价指标体系。考虑指标之间的关联性和评价过程的模糊性、随机性,同时使调查问卷统计数据的信息量得到充分表达,分别运用测量模型确定评价指标的权重和云模型进行成熟度评价,构建基于测量-云模型(M-CM)的建筑施工企业现场安全管理成熟度评价模型,并利用MATLAB进行仿真分析。将模型应用到实际建筑工程项目中,结果表明,该工程项目的成熟度等级为可管理级,评价结果与现场实际情况相吻合。

    2018年01期 v.18;No.103 182-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K]
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  • 连续长坡路段组合线形与驾驶员瞳孔大小关系的试验分析

    张娟;朱文强;李晓伟;刘浩学;

    为了研究连续长坡路段道路线形与驾驶员瞳孔大小的关系,提高连续长坡路段行车的安全性,通过实车试验,利用眼动仪、GPS等设备采集驾驶员在某连续长坡路段上行车时的实时瞳孔直径和车速等数据,定量分析后建立了驾驶员瞳孔大小变化百分比(APCPS)与坡度、角度变化率(CCR)之间的关系模型。结果表明:在连续长坡路段上、下坡方向行车时,驾驶员的APCPS与坡度存在二次函数关系,上坡方向的APCPS随坡度增加而增加,下坡方向的APCPS随坡度增加先减小后增大;APCPS与CCR存在三次函数关系,上、下坡方向的APCPS随CCR增加均先减小然后增大后再减小;坡度与平面线形综合作用时,上、下坡方向的APCPS呈现相似的变化规律。

    2018年01期 v.18;No.103 188-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 1874K]
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  • 管制员不安全行为干预策略研究

    陈芳;郭娜;张新剑;

    为了制定科学合理的干预策略、防止由管制员导致的两机相撞等不安全事件发生,运用系统动力学方法(SD)构建了管制员不安全行为干预策略模型,以S空管站为例,运用Vensim软件仿真模拟不同安全奖惩政策对管制员不安全行为的干预结果。结果表明:安全奖励政策可以有效干预管制员的差错行为,安全惩罚政策可以有效干预管制员的违章行为;高强度奖励政策-中强度惩罚政策组合干预效果最佳,即当对管制员奖励强度达管制员月薪的3.2倍,惩罚强度达管制员月薪的0.82倍,管制员不安全行为造成的不安全事件率能够降低85.6%。

    2018年01期 v.18;No.103 193-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 1843K]
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  • 安全文化学核心原理研究

    王秉;吴超;

    为进一步丰富安全文化学原理和完善安全文化学学科理论体系,进而促进安全文化学研究与发展,主要从组织层面出发,运用比较法与归纳法,对安全文化学核心原理开展系统研究。首先,根据安全文化与安全文化学的定义,给出安全文化学原理的定义,并指出安全文化学原理研究需注意的2个问题。其次,提炼并剖析安全文化学原理的7条核心原理,即累积效应、"中心-边缘"效应、过滤原理、传播原理、局部稳定原理、最小偏离角原则与牵引跨越原理。最后,构建安全文化学原理"三层"结构体系,并分析其内涵。结果表明,7条安全文化学核心原理之间彼此影响、相互促进,并可划分为3个不同层面,它们几乎涵盖安全文化学的所有研究内容,可显著促进安全文化学学科理论体系的发展和完善。

    2018年01期 v.18;No.103 199-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 1882K]
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公共安全

  • 火灾情境下认知生理反应与建筑物疏散标识优化研究

    廖慧敏;吴超;赵弟丰;

    为研究火灾环境中人的认知生理变化规律,在心理实验室常规环境与受限空间火灾情境模拟中,分别运用E-Prime软件,对样本的心算、简单颜色、复杂颜色认知反应和心电生理反应进行了对照研究。结果表明:1)受限空间中的心算反应错误率高于心理实验室的测试结果,复杂颜色反应的错误率低于心理实验室的测试结果,两项目的反应时均值配对t检验均存在显著差异,简单颜色测试项目的错误率与反应时均值在对照试验中的变化均不显著;2)75%被试在情境模拟试验中的心率变化明显,配对t检验达到显著水平,15名被试心电图有小幅波动但波段振幅范围正常,5名被试出现轻微房颤与心律失常症状;3)基于人的认知生理反应规律,在建筑物现有疏散标识体系的基础上,提出了增设局部疏散标识的建议。

    2018年01期 v.18;No.103 205-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1929K]
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  • 坡屋面建筑周围放射性物质扩散的数值模拟

    王玉宇;杨锐;姚一娜;李聪;

    坡屋面建筑分布广泛,周围风场分布复杂,为解决放射性物质的绕流扩散问题,运用Open FOAM对坡屋面建筑周围的不可压缩稳态流场进行了三维数值模拟,增加组分扩散方程,研究了入流风速和屋顶倾角对放射性物质扩散的影响。结果表明,入流风速越大,放射性物质扩散越充分。坡屋面建筑排布影响风场分布,进而影响烟羽形状。当上游建筑的屋顶倾角在15°左右、下游建筑的屋顶倾角在25°左右时,在竖直截面上,速度流线沿下游建筑背风坡面爬升,烟羽抬升较高,烟羽呈上扬型;在水平截面上,顺时针涡旋和逆时针涡旋对称分布,导致烟羽对称分布,此时污染范围最小,扩散作用最为显著。可见合理的建筑布局可以减小放射性污染事件对周围环境造成的危害。

    2018年01期 v.18;No.103 211-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 2347K]
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  • 地下铀矿山留矿法采场受限空间内氡迁移的数值模拟

    叶勇军;苏杭;丁德馨;雷波;冯胜洋;梁涛;张运锋;

    为研究铀矿山留矿法采场氡迁移规律,依据留矿法采场的构造和物理几何尺寸,建立了受限空间内颗粒堆积型射气介质气体流动的数学模型和氡迁移方程,以10 m和20 m高爆破矿堆为对象,采用计算流体力学(CFD)方法,研究了不同通风条件下采场中氡的迁移规律。结果表明:1)采场下行通风方式降低矿堆上部作业空间氡浓度的效果优于上行通风方式,但对采场运输巷道氡浓度的效果相反;采场排风氡浓度与采场通风风量成反比,氡析出份额与通风风量成正比;2)在相同通风风量下,10 m高爆破矿堆与20 m高爆破矿堆氡析出份额之差随通风风流量增长而逐渐缩小;3)均压通风对渗透率高(k=1×10-8m2)的采场排风氡浓度、矿堆氡析出份额有明显影响。

    2018年01期 v.18;No.103 217-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 2428K]
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  • 基于滑坡灾害输电网的预警模型

    翟成林;司鹄;胡凌;夏涛;杨自立;

    伴随电力设施的大量建设,滑坡灾害引起的输电网损坏亦愈加频繁和严重。为正确、高效、快速地处置因滑坡灾害引起的输电网事故,针对滑坡灾害,首先从输电网的拓扑网络结构特征及所致事故预估影响进行分析,构建了滑坡灾害下输电网的预警指标体系,并通过模糊层次分析法-熵权法的组合赋权法得到预警指标权重;然后,基于预警相关理论和电力行业标准,制定了滑坡灾害下输电网预警等级分级标准,并据此标准划分预警指标各等级警限阈值。最后,再运用可拓理论中基于参变量物元的动态评价模型,建立输电网预警模型,并对重庆某地区进行预警等级计算。结果表明,该地区预警等级为三级,处于相对安全状态。

    2018年01期 v.18;No.103 223-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 1746K]
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污染控制技术与原理

  • 海河干流流域暴雨径流非点源污染负荷解析与控制策略

    李屹;周滨;刘红磊;王妍溪;邢美楠;季民;

    随着点源污染逐渐得到有效控制,非点源污染对海河干流流域水环境污染的贡献日益增大,对其污染负荷进行科学测算成为海河干流水质达标方案制订的重要前提。基于GIS技术,通过土地利用类型划分,利用PLOAD模型对海河干流的暴雨径流非点源污染负荷进行了计算。结果表明,海河干流流域建设用地的比例依海河流向自上而下逐渐递减,而涉农用地逐渐增加,城区地表径流与农业面源污染分别是上、下游地区重要的非点源污染负荷来源。关于流域的暴雨径流非点源污染负荷,CODCr为15 619.29 t/a,NH3-N为369.16 t/a,TN为851.20 t/a,TP为250.29 t/a。为改善海河干流水质,非点源污染控制应纳入流域的污染物总量控制计划中,与点源污染一起参与环境容量的分配与控制。

    2018年01期 v.18;No.103 230-235页 [查看摘要][在线阅读][下载 1884K]
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  • 生物炭-类水滑石强化混凝处理猪场尾水及其机理分析

    黄柱坚;黄芷嫣;崔理华;叶家而;张伟;

    以皇竹草秸秆为原料制备生物炭,通过生物炭-Mg Fe类水滑石强化混凝处理经二级生化处理的猪场尾水,研究其处理效果,用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外(FTIR)、扫描电镜-能谱分析(SEM-Mapping)技术分析混凝沉淀物,以分析污染物去除机理。结果表明,在p H=8.45、Mg与Fe物质的量比(n(Mg)∶n(Fe))为2.8∶1的条件下,皇竹草生物炭-Mg Fe类水滑石混凝法对猪场尾水中浊度、COD和TP的处理效果较好,而对TN和NH+4-N去除率较低。生物炭投加量对猪场尾水中浊度和TP的处理影响不大,但对COD去除影响较为显著。生物炭-Mg Fe类水滑石强化混凝高效去除COD的机理主要为胶体状天然有机物的电中和作用和吸附于金属氢氧化物表面上的共沉淀作用;高效除磷的机理是在混凝过程中,磷酸盐通过自组装进入类水滑石层间,以及磷酸盐与Fe3+反应形成磷酸铁矿物。

    2018年01期 v.18;No.103 236-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 2203K]
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  • 生物硫铁复合材料对水中U(Ⅵ)的去除性能及作用机理

    廖伟;曾涛涛;刘迎九;谢水波;熊芬;蒋小梅;

    目前,生物材料处理含铀废水已成为研究热点,为此,对硫酸盐还原菌(SRB)产生的生物材料的性能进行研究。通过接种硫酸盐还原菌制备了生物硫铁复合材料,探讨了p H值、U(VI)初始质量浓度和温度对生物硫铁去除U(VI)的影响,对比了硫铁、活性生物硫铁和硫酸盐还原菌(SRB)对U(VI)的去除效果。采用环境扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、高分辨率透射电镜(TEM)-X射线能谱(EDS)分析了生物硫铁结构特性及其对U(VI)的去除机理。结果表明,当初始p H值为7.5、温度为35℃,U(VI)初始质量浓度为7.2 mg/L、生物硫铁投加量为0.1 g时对U(VI)的去除效果最好,12 h完成反应,去除率达99.5%。活性生物硫铁除U(VI)效果优于硫铁和SRB,表明活性生物硫铁中硫铁化合物和SRB同时对U(VI)产生吸附与还原作用,具有速度快、效率高等优点。生物硫铁中的硫铁化合物为无定形态和不规则角柱体,角柱体厚度为20~150 nm,长度为200 nm~1μm。TEM-EDS分析表明,生物硫铁除U(VI)机理有胞外吸附与胞内积累,铀占总元素的质量分数为9.70%,特征峰明显,生物硫铁具有良好的U(VI)去除能力。FTIR分析表明,与U(VI)作用的基团主要有羟基、羧基、磷酸基和C=O、C—N、P—O。

    2018年01期 v.18;No.103 241-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 2109K]
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  • 超声/Fenton法处理三氯吡啶醇钠废水工艺优化及机理初探

    曾曜;金朝霞;蔡岚;幸秀丽;

    采用超声/Fenton技术处理三氯吡啶醇钠生产过程中产生的高浓度有机废水。通过正交试验确定超声/Fenton氧化最佳操作参数为H2O2投加量0.7 mol/L、Fe2+投加量1.39 g/L、反应时间90 min,此时COD降解率达95.3%。结果表明,Fe2+投加量是影响CODCr去除率最主要的因素。结合气相色谱-质谱联用仪检测,分析了超声/Fenton反应前后产物,初步探讨了超声/Fenton氧化法处理三氯吡啶醇钠废水的反应历程:在·OH作用下,氯苯与苯环转化为氯乙烯等小分子物质;氯乙烯发生加氢反应,进而转化为氯乙烷、氯甲烷。氯原子能够被·OH氧化为Cl·,并通过氢原子取代反应,将氯乙烯转化为1,1-二氯乙烯。

    2018年01期 v.18;No.103 247-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1766K]
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  • 城市再生水回用于浮选的健康风险评价及应急处置

    窦培谦;孙春宝;

    为研究城市再生水回用于浮选的健康风险,以我国某铜钼矿为例,结合矿区职业人群暴露情况,采用定量微生物风险评价的方法(QMRA),评价了城市再生水中粪大肠菌回用于浮选的健康风险,以及臭氧氧化应急处置措施的消毒效果。结果表明:雨季再生水中粪大肠菌浓度明显高于旱季,矿物颗粒中粪大肠菌浓度高于浮选用水;暴露剂量为1 m L,矿物颗粒中粪大肠菌的年感染概率为0.08~0.33,远高于人体最大接受风险(1.7×10~(-2)),所有工位均处于不可接受水平,暴露于浮选用水中粪大肠菌的年感染概率为0~0.35,处于可接受水平的概率为83%,随暴露剂量增加,矿物颗粒和浮选用水中粪大肠菌的年感染概率增加;臭氧氧化应急处理工艺对粪大肠菌的去除率高达99%,有效降低了浮选用水和矿物颗粒中粪大肠菌的健康风险,其年健康风险均处于可接受水平,臭氧氧化应急处置措施能同时兼顾安全卫生指标和浮选指标,可作为城市再生水回用于浮选时应对粪大肠菌健康风险的应急处理技术。

    2018年01期 v.18;No.103 252-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 1773K]
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  • 新型单级自养脱氮与反硝化除磷耦合工艺

    乔森;张美娇;邵东海;周集体;

    反硝化除磷菌(Denitrifying Polyphosphate Accumulating Organisms,DPAOs)在缺氧段需要硝氮(NO-3-N)作为电子受体进行吸磷,而氨氧化细菌(Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB)和厌氧氨氧化细菌(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)恰好能够产生NO-3-N,基于此原理,将反硝化除磷菌与氨氧化细菌和厌氧氨氧化细菌进行联合培养,建立单级自养脱氮与反硝化除磷耦合工艺。该耦合工艺通过3个阶段的培养,在低碳氮磷比的条件下实现COD(Chemical Oxygen Demand)、氨氮及磷酸盐的同步高效去除(>90%)。同时探讨了反硝化除磷细菌在不同碳源的条件下,各个化学指标(如挥发性脂肪酸、聚羟基脂肪酸等)的变化趋势及微生物群落多样性的变化情况。

    2018年01期 v.18;No.103 257-263页 [查看摘要][在线阅读][下载 2250K]
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  • 以硝酸盐为主要氮源的反硝化除磷细菌驯化

    杨瑞丰;乔森;周集体;

    以活性污泥为种泥,通过序批式反应器(Sequencing Batch Reactor,SBR),在厌氧-缺氧-好氧交替的条件下驯化培养以硝酸盐为主要氮源的反硝化除磷细菌(Denitrifying Phosphorus-Accumulating Organisms,DPAO)。在330 d的培养时间内监测磷酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等常规指标,并研究驯化不同阶段的一个周期内各指标的变化及进行相应的动力学分析。结果表明,随着驯化的进行,厌氧阶段释磷速率逐渐增加,释磷量也相应增大,出水磷质量浓度最终维持在0.8mg/L,去除率达到91.8%,硝氮全部去除。通过对16S r RNA测序结果的比对,得到聚磷菌占总菌的76.93%,反硝化除磷菌占聚磷菌的一半以上。而聚糖菌仅占5.13%,聚磷菌成为优势菌种。此外,在整个驯化过程中,水质和环境条件的变化使出水中磷质量浓度出现波动,而出水硝氮的变化不大。研究表明,以硝酸盐作为主要氮源培养反硝化除磷细菌的方式是可行的,并有利于聚磷菌对聚糖菌的竞争,使聚磷菌成为优势菌种。

    2018年01期 v.18;No.103 264-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K]
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  • 氮负荷波动下污水地下渗滤系统除污及释放N_2O的特征

    李海波;李英华;杨晨;肖斯瑶;段玉龙;

    通过实验室模拟试验分析了进水氮负荷对污水地下渗滤系统出水水质及N2O产生的影响。结果表明:随进水氮负荷升高,系统对NH_4~+-N、COD等污染物的去除率呈下降趋势,而对TN的去除率呈先增加后降低的趋势;在低进水氮负荷(≤1.6 g/(m~2·d))和高进水氮负荷(≥6.4 g/(m~2·d))时,生物脱氮作用的N_2O气体产率相对较低,不超过(31.8±2.7)mg/(m~2·d);在中等进水氮负荷(2.4~5.6g/(m~2·d))时,N_2O气体产率最大值达到(60.6±2.0)mg/(m~2·d);N_2O的转化率也呈先升高后降低的变化趋势,在氮负荷为2.4 g/(m~2·d)时,转化率达到最大值,即1.33%±0.03%。综合考虑地下渗滤系统处理效果及N_2O产率等方面的要求,建议在工程应用中,污水地下渗滤系统的进水氮负荷为4.0~5.6 g/(m~2·d)。在该负荷区间下,N_2O主要产生在地下渗滤系统的下层,即厌氧区域是N_2O的主要释放源,占总体的70%以上。

    2018年01期 v.18;No.103 270-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 2058K]
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  • 外置植物碳源型人工湿地系统反硝化脱氮效果及N_2O释放

    赵联芳;贺丽;梅才华;黄太虎;

    人工湿地系统在处理低碳氮比污水时,通过外加碳源来提高系统的脱氮效率。碳源是反硝化过程中重要的影响因素,对N_2O释放必然也产生影响。采用芦苇(Phragmites australis)和二球悬铃木(Platanus acerifolia)树叶为碳源的外置碳源型的人工湿地系统,以葡萄糖作为对比碳源,研究有机碳源对脱氮效果及N_2O释放量的影响。结果表明,芦苇和悬铃木树叶作为碳源,在植物分解稳定后,脱氮效果稳定,TN平均去除率分别为90.3%和92.5%,比空白组高出15%左右;单批次试验中,芦苇组和树叶组N_2O平均释放量分别为40.91μg/(m~2·h)和34.16μg/(m~2·h),略高于葡萄糖组的6.20μg/(m~2·h),但显著小于空白组的127.45μg/(m~2·h),累积释放量与TN去除量的比值小于0.1%且显著小于空白组;芦苇和树叶组基质微生物的反硝化作用强度及PLFAs总量均显著高于空白组,细菌PLFAs占PLFAs总量的比例均接近50%,而真菌PLFAs仅大于7%,细菌为优势种群。因此,向处理低C/N污水的人工湿地系统补充适宜的植物碳源材料,可以有效提高脱氮效率并降低N_2O释放。

    2018年01期 v.18;No.103 276-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 2137K]
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  • 新型空化器及其在污泥细胞破解中的应用

    李锐;黄永刚;付东;胡筱敏;

    研究开发了一种新型空化器用来破解剩余污泥,它具备通气调节和孔板旋转的功能。这样的设计可以防止堵塞和节约能耗。该空化器工作时可以产生直径2~5μm的"气核",从而提高空化初生的空化数,降低能耗。孔板旋转产生的轴向推力可使小孔中的堵塞物脱落,有效防止小孔堵塞。在实验室内应用该装置破解剩余污泥的生物细胞,并通过测定细胞内可溶性COD的溶出率来评价污泥破解效果。研究制造了空化作用破解污泥细胞系统,该系统可以利用新型空化器连续处理剩余污泥,并且可以根据研究需要改变通气比和调节管道流速等运行工况。在实验室内应用该系统破解剩余污泥生物细胞,通过调整通气比和管道流速,探索最优运行工况。根据正交试验结果,系统运行的最优工况为通气比1.4%、空化数1.8,此时可溶性COD(SCOD)的溶出速率为0.06%/s。在最优运行工况下,破解1 kg剩余污泥的功率为560 W,采用该系统处理30 min后,95%以上的污泥生物细胞可被破解。按处理时间30 min计算,处理1 m3剩余污泥的耗能约1 000 MJ,比超声空化法低40%左右。该系统还具有装置简单、无二次污染等优点,可为污泥细胞破解提供更为经济、有效的技术和方法。

    2018年01期 v.18;No.103 281-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 1827K]
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  • 污泥掺烧对焚烧后固体废物污染物排放的影响

    严骁;贾燕;李淑圆;陈海军;许榕发;原晓华;杨庆东;彭佳;任明忠;

    在佛山某生活垃圾焚烧发电厂开展生活垃圾掺烧市政污泥工业试验,分析5%、10%、15%的市政污泥掺烧对电厂焚烧后固体废物中重金属和二噁英排放的影响。结果表明,掺烧污泥使Cd在飞灰中的分布提高了40%以上,但其他重金属的分布特征仍主要受各自沸点的影响。焚烧固废中重金属含量受污泥的引入影响普遍不显著,飞灰中Cu浸出质量浓度上升20%,Ni、Pb、Hg、Cr的浸出质量浓度波动下降;炉渣中重金属浸出质量浓度波动较大。焚烧飞灰中总二噁英含量与污泥掺烧比例成负相关,且与投料中的Cl质量分数成正相关,与S质量分数成负相关。因此,低于15%的污泥掺烧比例不会显著提升焚烧固废中污染物排放浓度。

    2018年01期 v.18;No.103 285-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 2320K]
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  • 废旧弹药装药倒空方法的研究进展

    霸书红;沙育林;陈永进;王树涛;

    随着弹药武器装备的更新换代,以及库存弹药超过储存年限,报废弹药销毁量越来越大,伴随出现的事故也越来越多,使得国内外对废旧弹药处理技术高效、安全、环保的要求也越来越高。基于废旧弹药的绿色回收利用技术,总结了废旧弹药装药倒空方法的国内外研究现状,分析了加热熔融、钻屑吸出、水射流冲洗、水力空化、低温冲洗、冷循环、超声振动及仿形钻削与干冰喷射复合8种倒药方法的优缺点,从高效、安全、环保和能否实现弹体与装药完全分离的角度,指出超声振动倒空法安全性好,倒空速度快,处理过程绿色无污染,可实现装药与壳体高效完全分离,具有广阔的发展前景,值得推广和深入研究;仿形钻削与干冰喷射复合倒空法集合了仿形钻削的高效率、无污染,能实现生产线的自动化控制,以及干冰喷射处理的炸药品种多、不存在"三废"等优点,是未来研究的主要方向之一。

    2018年01期 v.18;No.103 291-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1779K]
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  • 基于响应面方法的粉煤灰地质聚合物混凝土制备

    孙庆巍;李昊宇;朱海洋;

    针对粉煤灰的资源利用和环境保护问题,对粉煤灰地质聚合物混凝土(Fly ash Geopolymer Concrete,FGC)的制备进行了系统研究。为有效解决FGC制备参数的优化问题,在单因素分析的基础之上,采用Box-Behnken Design响应面方法设计并进行了系列研究试验,建立了基于响应面方法的FGC强度预测模型,并对其制备参数进行了优化。结果表明,当FGC水胶比为0.35、用碱量为7.9%、水玻璃模数为1.66时,其28 d抗压强度预测值得到最大值(44.6 MPa),验证试验证明了响应面方法优化制备FGC的有效性。

    2018年01期 v.18;No.103 296-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 2093K]
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  • 基于VDI2198循环的内燃叉车实际作业排放特性

    刘显贵;侯攀;林勇明;苏盛;王明伟;赖益土;张少辉;李颖新;

    为了分析实际作业的叉车排放特征,基于VDI2198循环,采用车载排放测试系统(PEMS)对某基本型配备非道路国Ⅲ柴油发动机叉车进行前进、后退、货物举升、货物下降4种作业工况下的实车道路排放测试。结果表明,各排放物的排放速率在前进、货物举升和货物下降工况下处于较高水平,在后退工况下处于较低水平。CO_2、NO_x基于时间的排放因子在前进工况下最高,其原因是在前进工况下发动机处于合理转速工作区,进气充足,燃料燃烧较为充分,达到了高温富氧条件;CO、PN基于时间的排放因子在货物举升工况下最高,其原因是举升工况下发动机转速过高,进气不足、喷油量增加导致大量燃料不完全燃烧。后退工况下较低的CO_2基于时间排放因子,使得各污染物基于CO_2当量排放因子在后退工况下较高。与美国NONROAD模型中同类叉车排放水平对比,试验叉车的CO排放水平远低于Tier4A之前的排放水平,远高于Tier4排放水平;NO_x的排放水平低于Tier4A之前的排放水平,稍高于Tier4的排放水平。适度超载对排放影响较小,冷起动对排放影响较大。坡度增加对排放影响显著,坡度从0(平地)增至10%,CO、NO_x、PN、CO_2基于里程的排放因子分别增加了54%、19%、100%、27%;坡度从10%增加至15%,CO、NO_x、PN、CO_2基于里程的排放因子分别增加了41%、50%、51%、56%。

    2018年01期 v.18;No.103 300-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 2196K]
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  • 生态驾驶行为对单个小汽车运行状态的综合影响分析

    初旭新;宗刚;伍毅平;

    为了进一步明确我国实际道路交通条件下生态驾驶行为对车辆运行状态的综合影响,助力生态驾驶行为推广应用策略,结合驾驶模拟和实车驾驶试验,重点分析了生态驾驶行为对单个小汽车能耗、排放及运行效率的影响。结果表明:生态驾驶行为能有效降低机动车能耗和尾气排放;同时,相同条件下,生态驾驶行为降低车辆能耗的比例远大于车辆行驶时间增加的比例。因此,对单个小汽车而言,生态驾驶行为的节能效益大于其对车辆运行效率的影响。

    2018年01期 v.18;No.103 306-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K]
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  • 地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力特征分析

    张慧玲;庞宏波;

    为了对地铁颗粒物进行数值模拟,讨论了不同粒径颗粒物的密度均值,重点分析了地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力情况,计算和对比了各主要作用力。结果表明,地铁颗粒物的密度随粒径变化较大,采用平均值表示更为合适,其中PM1、PM2.5和PM10的密度均值分别为2.562 g/cm~3、3.766 g/cm~3和4.043 g/cm~3。由于地铁颗粒物独特的密度属性及区间隧道内特殊的流场环境,颗粒受力情况不能一概而论,当颗粒粒径为1μm时,主要作用力呈现明显的分化,仅需考虑Brownian力和曳力;当颗粒粒径为2.5μm时,重力占据了足够的份额而不能被忽略,需要考虑Brownian力、曳力和重力;当颗粒粒径为10μm时,Saffman力明显增大而不能被忽略,因此需要考虑Brownian力、曳力、重力和Saffman力。

    2018年01期 v.18;No.103 310-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 1946K]
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  • 除尘器脉喷清灰影响阶段的粉尘分级排放特征

    李建龙;王安琪;范博;况琴;李江生;吴代赦;

    过滤除尘器采用的脉冲喷吹式清灰造成清灰影响阶段粉尘排放浓度的大幅升高,制约除尘器的过滤捕捉性能。为了探索脉冲喷吹工况对清灰影响阶段粉尘排放的影响规律,为工业除尘器清灰设计提供技术参考,构建了脉喷清灰滤筒除尘器试验系统,测试滤筒内壁的压力分布,考察TSP(总粉尘)、PM_(10)、PM_(2.5)分级排放质量浓度变化,并研究了气包压力、过滤风速、最大允许过滤阻力对粉尘排放的影响。结果表明,在脉喷清灰影响阶段,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)具有类似的变化趋势,排放质量浓度均先快速升高而后缓慢降低,持续时长30~60 s;排放量总体上随气包压力、最大允许过滤阻力增加而升高,其中气包压力达到临界值0.4 MPa时,排放质量浓度峰值和排放量增加显著;而粉尘排放随过滤风速增加先增后减。研究表明,通过调整脉喷工况可降低清灰影响阶段粉尘排放。

    2018年01期 v.18;No.103 315-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 2175K]
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  • 磷矿浆催化氧化湿法脱硝研究

    宁平;张曼;贾丽娟;刘天成;俞芳;

    采用液相催化氧化NO_x的方法,通过磷矿浆中过渡金属离子的催化作用,达到净化电厂烟气中NO的目的。考察了烟气含氧量、吸收温度、磷矿浆固液比及气体流量对磷矿浆湿法脱硝的影响。结果表明,试验最佳条件为NO进口质量浓度670 mg/m~3、磷矿浆吸收温度25℃、固液比500 g/L、流量0.3 L/min、含氧量20%;优化条件下的磷矿浆脱除效率最高可达88.9%。随着磷矿浆湿法催化氧化脱硝反应的进行,p H值不断下降,导致磷矿浆逐渐失效,需补入新鲜矿浆,维持吸收液的p H值以保证良好脱硝率。

    2018年01期 v.18;No.103 320-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 2088K]
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  • 重金属铜离子在分层土壤中的迁移机制

    詹美礼;王圆圆;葛金金;盛金昌;罗玉龙;

    以重金属铜离子为研究对象,设计了包含黏土防护层、壤土运移层、竹炭(碳粉)净化层组成的复杂室内大土柱(直径Φ=280 mm)模型。在重金属铜离子运移试验研究的基础上,着重分析了铜离子在具有复杂分层结构土柱模型中的迁移规律。结果表明,黏土对铜离子的吸附阻滞作用显著高于壤土,阻滞效率在91%左右。经黏土阻滞后,碳粉净化层与壤土层自净效率约占7.5%,显著降低了模型出口铜离子残余量(可降至总量的0.45%)。对设计研究模型,试验结果充分体现出黏土吸附阻滞作用为主、碳粉净化作用为辅的显著特性。因此,如将此理念推广至地下水环境保护实践,则可简称之为"以防为主,以治为辅"的地下水环境保护理念。

    2018年01期 v.18;No.103 324-329页 [查看摘要][在线阅读][下载 2277K]
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  • 不同质地土壤对核素Sr-90阻滞及迁移的影响

    朱君;邓安嫦;石云峰;陈超;刘团团;张艾明;

    为了给放射性废物填埋场选址、设计、建造和安全评估提供科学支撑,选择3种代表性质地的土壤(砂土、粉质壤土、黏土),采用室内动态土柱法,通过3个土柱体剖面Sr-90的浓度分布曲线和浓度峰迁移距离,研究Sr-90在不同质地土壤介质中的吸附特性和迁移规律。砂土、粉质壤土、黏土的喷淋量分别为60 m L/d、52 m L/d、60 m L/d,试验时间分别为102 d、390 d、390 d。试验结束后Sr-90浓度峰在砂土、粉质壤土、黏土中垂直向下迁移了46.2 cm、3.0 cm、1.2 cm。Sr-90在砂土柱剖面的浓度分布曲线存在明显的不对称性和拖尾,即Sr-90从源层上洗脱下来后,受到砂土介质的吸附作用,待浓度峰值通过后,更多的Sr-90从之前的砂土介质中解吸出来,使得很长时间段内土柱体中保持相对较高的浓度,该现象在粉质壤土和黏土不明显。应用HYDRUS-1D软件建立平衡吸附、非平衡吸附两种模式下的核素迁移数值模型,发现砂土柱中两种模式的计算结果差别较大,粉质壤土、黏土柱两种模式的计算结果却逐渐接近,非平衡吸附模式考虑一级速率系数β能更好地描述浓度分布曲线的"拖尾"。Sr-90在砂土、粉质壤土、黏土中的一级速率系数β分别为0.56 d-1、13.2 d-1、42.0 d-1,随β增大,吸附、解吸速率加快,越容易达到平衡。

    2018年01期 v.18;No.103 330-334页 [查看摘要][在线阅读][下载 2029K]
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环境监测与评价

  • 矿区植物重金属污染的高光谱特性及其反演模型

    乔晓英;马少阳;候会芳;郝瑞娟;

    植物体内重金属的大量聚集将造成植被叶面反射光谱在特定波段内的特征性变化。以陕西潼关矿区葎草、玉米、苦菜、梧桐典型植被为研究对象,利用ASD Field Spec 4光谱仪采集植物光谱曲线,采用导数光谱、连续统去除法等信息提取方法,分析植物红边位置、红边斜率、植被指数等光谱特征参数与植物样本重金属相关性。选择蓝谷、红边位置等相关性较高的敏感波段,构建矿区两种葎草和梧桐的镉(Cd)、铅(Pb)质量比与其光谱参数定量反演模型。结果表明,葎草、梧桐的Cd、Pb与一阶微分光谱特征相关程度更好,多数符合二次多项式函数关系,然而葎草的Cd符合反函数关系,均方根误差在0.03~0.07。室内试验验证两种植物叶绿素含量与Cd含量负相关,在Pb低浓度时植物的叶绿素含量减少得不明显,随Pb浓度升高,叶绿素含量降低明显。因而植物高光谱特征间接反映植物重金属的含量。

    2018年01期 v.18;No.103 335-341页 [查看摘要][在线阅读][下载 2298K]
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  • 基于DPSIR模型的企业环境行为评价体系研究

    张连华;王文波;邓泽宏;赵彦超;

    为了更准确合理地研究企业环境行为评价体系,从企业环境行为的特点与现状着手,对企业环境行为安全要素进行了梳理和分析,采用层次分析法确定主观权重、范数灰关联度确定客观权重,再用最优组合赋权算法将它们合并为组合权重。从"驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)"模型框架出发,构建了企业环境行为安全评价模型和评价指标体系。以武汉地区的企业为案例,将企业环境行为评价结果与专家实测评价结果进行比较,验证了评价指标体系的有效性。2016年,在该地区100家企业的环境行为评价中,被判定为绿牌的企业有10家,蓝牌的有14家,黄牌的有55家,红牌的有13家,黑牌的有8家。这表明当地大部分企业环境行为处于临界安全状态,当地企业应加大环境行为防治力度,从而保障生态安全,促进经济社会可持续发展。

    2018年01期 v.18;No.103 342-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 1817K]
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  • 固定源排放污染物健康风险评价方法在环评中的应用

    陈强;刘镇;刘晓;刘文博;

    为了评估污染源对建设项目周边人群健康的影响,将固定源健康风险评价的方法引入大气环境质量评价中,从人体健康影响角度评价项目建设的环境可行性。以甘肃省内某热源厂的建设项目为例,利用源成分谱和源强信息计算污染源的风险源强,选用AERMOD模型预测项目周边人群将受到的健康风险并依此判断项目的可行性。结果表明,项目排放的PM10对周围居民造成的致癌风险超过了限值10-6,当建设项目完成后,周围居民存在致癌的可能性,需要对其排放的PM10进行重点处理。将该方法结果与单因子比较法进行对比,当考虑PM10中各组分的致癌影响时,两种评价方法的最终结果出现了偏差。从人体健康的角度出发,根据该方法的评价结果能为项目建设提出更加有针对性的建议。

    2018年01期 v.18;No.103 349-352页 [查看摘要][在线阅读][下载 1892K]
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  • PSO-RBF耦合神经网络在水质评价中的应用

    石丽莉;秦春燕;

    径向基函数神经网络(RBF)中,连接输出单元的权重是影响径向基函数神经网络学习精度的主要参数,采用粒子群算法(PSO)对模型参数(权值)进行优化,建立了PSO-RBF耦合神经网络模型,避免权重的人为设定,具有客观性。并在Matlab环境下编程计算,构建了用于地下水环境质量评价和海水富营养化评价的径向基函数网络评价模型。将模型应用于黑龙洞泉域5个地下水监测点和某海水富营养化评价。评价结果和其他方法的评价结果一致,与实际情况符合,评级结果是合理的。评价结果表明,RBF网络简便有效,收敛速度快,有较强的分辨能力,优化确定模型参数后,便可对评价样本进行评价,具有较好的实用性和通用性。

    2018年01期 v.18;No.103 353-356页 [查看摘要][在线阅读][下载 1799K]
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  • 空气微生物群落样品采集、解析方法及研究进展

    樊晓燕;高景峰;

    综述了空气微生物的采样方法和群落解析方法,并着重从时空变化规律、特殊事件的影响、来源和环境因子的关系这4个方面对空气细菌的研究进展进行了详细的介绍,展望了空气微生物研究的方向,以期为空气微生物领域相关的研究提供理论依据。

    2018年01期 v.18;No.103 357-363页 [查看摘要][在线阅读][下载 2035K]
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  • 基于模糊层次评价法的黄河兰州段突发水污染风险评价

    靳春玲;王运鑫;贡力;

    为实现对流域突发水污染的分级管理,增加对水环境风险的应对能力,根据流域突发性水污染事故特点及风险形成机理,构建了以风险源危害性、控制机制有效性和风险受体易损性为准则层的风险评价指标体系,提出模糊层次综合评价法对流域突发水污染进行风险评价。以黄河兰州段为例对此模型进行应用,结果表明:兰州黄河流域内西固区、七里河区所处风险等级为Ⅱ级,属中度风险区;城关区风险等级为Ⅲ级,属低风险区;上游西固区工矿企业和城关区人口、水源地是研究段风险管理应着重关注的风险源和受体。

    2018年01期 v.18;No.103 363-368页 [查看摘要][在线阅读][下载 1791K]
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  • 基于在线观测的北京冬季一次PM_(2.5)重污染过程特征分析

    毛书帅;陈添;富佳明;郎建垒;安欣欣;罗霄旭;张大伟;刘保献;

    选取2017年1月初北京一次典型PM_(2.5)重污染过程为研究对象,应用污染物在线监测仪器并结合气象要素对地面PM_(2.5)及化学组分质量浓度污染特征进行了分析,采用微脉冲激光雷达对垂直方向进行观测,分析边界层及消光系数的变化特征。结果表明,从PM_(2.5)质量浓度的演变过程来看,本次污染可大致分为爬升、重污染、清除3个阶段。重污染时期的气象特征为高湿、低压、低风速;南部琉璃河((336.8±118.6)μg/m~3)、永乐店((323.1±86.2)μg/m~3)PM_(2.5)污染水平相近,均高于城区车公庄((278.7±138.7)μg/m~3);碳组分和二次水溶性离子是PM_(2.5)的主要组分,占到PM_(2.5)质量浓度的58.09%(车公庄)、71.43%(琉璃河)、76.57%(永乐店);SO2-4质量浓度上升显著,在总组分中比例由非重污染时期的16.73%升高到重污染时期的22.29%;3处监测点SOR和NOR均值分别为0.57和0.24,表明重污染期间二次转化明显。垂直方向观测结果表明,重污染时期边界层高度明显降低;气溶胶近地面消光系数高,表明污染物主要集中在近地面层。

    2018年01期 v.18;No.103 369-374页 [查看摘要][在线阅读][下载 2352K]
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生态污染

  • 入侵植物生态效应及其影响因素研究进展

    许光耀;李洪远;莫训强;杨军中;

    植物入侵生态效应研究往往受人类观念、研究尺度等多种因素影响。综述了入侵植物的生态效应,并分析了其影响因素。结果表明,入侵植物威胁人类健康和生物多样性的同时,也可能会给本地物种带来更多资源、庇护等。入侵植物标准、人类价值观念、研究时空尺度及全球变化等因素会影响入侵生态效应。入侵植物生态效应研究应加强经济影响方面的量化研究及全球变化情况下大尺度(尤其是全球尺度)研究,还应加强入侵植物管理冲突研究,并将公众知识水平、价值观念等纳入入侵管理,以尽可能地提前发现并权衡入侵管理与生态管理、社会管理的冲突。

    2018年01期 v.18;No.103 375-380页 [查看摘要][在线阅读][下载 1915K]
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  • 不同性质土壤中锑对小麦根伸长的毒性阈值及预测模型

    赵淑婷;孙在金;林祥龙;薛文娟;张乃明;侯红;

    针对土壤中锑污染毒性阈值研究较少的现状,参考ISO11269-1根伸长毒性测试标准方法,采集7种不同性质的土壤,利用TableC urve2D软件拟合剂量-效应关系,得到锑对小麦根伸长的毒性阈值(EC10和EC20)及其预测模型。当外源锑质量比增加时,7种土壤中小麦的相对根长均减小。毒性阈值与土壤理化性质相关分析表明,毒性阈值EC10和EC20与土壤p H值呈显著负相关关系,与土壤总铁质量分数呈显著正相关。回归分析得出,土壤p H值和土壤总铁质量分数可以解释90%的毒性阈值的变异。EC10和EC20的预测值与实测值的比值在2倍范围内。研究表明,在不同性质土壤中锑对小麦的毒性阈值有显著差异,土壤p H值、总铁质量分数与小麦的毒性阈值间呈显著相关关系(p<0.05),所得回归模型可较好地预测锑对小麦的毒性阈值。

    2018年01期 v.18;No.103 380-385页 [查看摘要][在线阅读][下载 1992K]
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  • 基于物质剂量效应曲线形状的联合作用分析

    王娜;马晓妍;王晓昌;张新艳;

    为探明能否从剂量效应曲线形状研究物质的联合作用,选择5种不同类型的标准物质,分别为十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氟硅唑、三氯异氰尿酸、ZnSO_4·7H_2O、CdCl_2·2.5H_2O,借助青海弧菌Q67(Vibrio-qinghaiensis sp.-Q67)微孔板生物毒性检测法和非线性毒性单位法(TU'模型)进行了标准物质及二元混合物的急性毒性检测及联合作用评价分析。二元混合物按照经典的等毒性法配置,选择EC_5、EC_(10)、EC_(15)、EC_(20)、EC_(25)、EC_(30)、EC_(35)、EC_(40)、EC_(45)、EC_(50)等浓度水平。利用最小二乘法进行单一物质剂量效应拟合获得各物质的剂量效应方程。结果表明:5种不同作用机理的标准物质按照剂量效应曲线类型分为3类;SDBS的剂量效应曲线趋势与其和Q67的作用过程相吻合;曲线类型相同的3组二元组合均表现为加和作用;不同曲线类型的7组二元组合中有5组产生了不同程度的协同或拮抗作用,产生联合作用的百分比高达71.4%,强度最高达53%;从物质的剂量效应曲线形态特征研究物质的联合作用具有可能,且工作量较小。

    2018年01期 v.18;No.103 386-390页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K]
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  • 叶甜菜对土壤中汞的吸收分配及土壤汞安全阈值研究

    刘建国;张烜华;王国宇;赵兴青;王明新;

    为保障土壤汞污染地区叶甜菜的安全生产,通过土壤模拟试验方法,研究了叶甜菜对土壤汞的吸收、分配及其安全生产的土壤汞质量比临界值。结果表明:1)土壤中有效态汞占全汞的比例很低,各处理均在2.5%以下;2)叶甜菜生长对土壤汞污染有较强抗性,但不同器官间存在差异;3)叶甜菜根系对土壤中汞的吸收能力较强,但向地上部的转运能力较弱,根系对土壤汞富集系数为5.16%~9.30%,地上部器官富集系数仅0.16%~1.64%,各汞处理为0.16%~0.48%;4)叶甜菜根系汞质量比与土壤汞质量比间的关系为乘幂关系,而茎和叶柄、叶片汞质量比与土壤汞质量比间的关系为直线关系;5)叶甜菜根系、茎和叶柄、叶片中汞质量比符合国家标准(10μg/kg,GB 2762—2012)的土壤汞质量比安全阈值分别为0.21 mg/kg、5.12mg/kg、3.23 mg/kg。

    2018年01期 v.18;No.103 391-395页 [查看摘要][在线阅读][下载 1940K]
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  • 贵州典型酸性黄壤中3种叶菜类蔬菜对Cd累积特性及低累积品种筛选

    刘桂华;胡岗;秦松;任婧;范成五;

    采用盆栽试验法,研究了酸性黄壤中3种叶菜类蔬菜作物——苋菜、油菜和芹菜的12个品种(每种蔬菜有4个供试品种)对重金属Cd的吸收差异,并通过聚类分析和作物对Cd富集规律的探讨,筛选出对Cd的低累积品种。结果表明,随土壤Cd添加量增加冠一青梗菜、四季小香芹及圆叶白苋菜生物量变化不显著。3种叶菜类蔬菜对Cd的富集能力从大到小依次为苋菜、油菜、芹菜。对于3种供试蔬菜的不同品种对Cd的累积水平,苋菜从大到小的顺序为大圆叶红苋菜、圆叶白苋菜、圆叶淡黄白苋菜、红圆叶苋菜,油菜为五月慢、宝竹青梗菜、紫冠一号、冠一青梗菜,芹菜为黄苗实芹、荷兰红芹、四季小香芹、津南实芹王。聚类分析表明,四季小香芹、荷兰红芹及津南实芹王为Cd低累积类群,五月慢、红圆叶苋菜、圆叶淡黄白苋菜、圆叶白苋菜、大圆叶红苋菜为Cd高累积类群,其他品种均为Cd中累积类群。3组处理(对照组、低质量比、高质量比)中,苋菜的4个品种和五月慢对Cd的富集系数大于1,芹菜的4个品种和冠一青梗菜对Cd的富集系数则小于1,宝竹青梗菜和紫冠一号仅在高Cd质量比处理时富集系数大于1。初步筛选出四季小香芹为Cd低累积叶菜类蔬菜品种。

    2018年01期 v.18;No.103 396-401页 [查看摘要][在线阅读][下载 2125K]
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数据统计与分析

  • 2017年11—12月国内环境事件

    李生才;安莹;

    简要统计了2017年11—12月国内发生的各种环境事件58起,包括沙尘天气4起,污染事件14起,地震37起,山体滑坡和泥石流3起。

    2018年01期 v.18;No.103 401-403页 [查看摘要][在线阅读][下载 1783K]
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  • 2017年11—12月国内生产安全事故统计分析

    李生才;笑蕾;

    统计了2017年11—12月国内发生的各种生产安全事故115起,其中包括交通事故、矿业事故、爆炸事故、火灾、毒物泄漏与中毒和其他事故。统计表明,在115起事故中,交通事故占47.83%,矿业事故占6.96%,爆炸事故占12.17%,火灾占8.70%,毒物泄漏与中毒占6.09%,其他事故占18.26%。115起事故共死亡388人。死亡人数的百分比分别为交通事故49.74%,矿业事故6.70%,爆炸事故6.96%,火灾13.92%,毒物泄漏与中毒7.73%,其他事故14.95%。2017年11—12月生产安全事故发生较多的5个省分别为山东(11起)、云南(9起)、陕西(8起)、广东(8起)和四川(7起);死亡人数较多的5个省分别为安徽(37人)、云南(36人)、河北(34人)、山东(28人)和陕西(24人)。

    2018年01期 v.18;No.103 404-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]
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  • 我国某铁路局2005—2014年行车事故分布规律分析

    王列妮;牟瑞芳;张磊;

    针对我国某铁路局行车事故多发情况,从事故等级分布、类型分布、原因分布、时间分布、空间分布等多个方面对2005—2014年1 784起铁路行车事故进行综合统计分析,得出了近10年该铁路局行车事故的分布规律。一般D类事故1 008起,占事故总数的85%,是铁路行车事故的绝对主要等级;延误事故1 059起,占事故总数的59.4%,是铁路行车事故的主要类型;设备原因行车事故1 185起,占事故总数的66.42%,是铁路行车事故的绝对主要原因。铁路行车事故在年、月、日、时上的高峰期分别为2006年(293起)、8月(180起)、周五和周天(267+288起)、14:00—16:00(184起),分别占事故总数的16.4%、10.1%、31.1%、10.3%。车站铁路行车事故978起,占事故总数的54.8%;其中四等站事故最多为345起,占车站事故总数的35.3%,特等站事故次之为187起,占车站事故总数的19.1%。

    2018年01期 v.18;No.103 406-412页 [查看摘要][在线阅读][下载 2217K]
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  • 第11届安全科学与技术国际会议

    <正>"安全科学与技术国际会议"每两年在我国召开一次,至今已经成功举办了10届,分别是1998年(北京)、2000年(北京)、2002年(泰安)、2004年(上海)、2006年(长沙)、2008年(北京)、2010年(杭州)、2012年(南京)、2014年(北京)和2016年(昆明)。会议在美国、加拿大、德国、韩国等多个国家得到了积极响应,同时也得到了国内相关单位、

    2018年01期 v.18;No.103 2+413页 [查看摘要][在线阅读][下载 1157K]
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