安全评价

  • 基于贝叶斯Logistic模型的非机动车对机动车干扰行为研究

    刘岩;付川云;王炜;

    为探究非机动车对机动车干扰行为的影响因素,将此干扰行为划分为摩擦干扰和阻滞干扰2种类型;基于成都市内2个典型地点8 h的视频资料,提取249条摩擦干扰行为数据和308条阻滞干扰行为数据,并分别对2类干扰行为构建二元Logistic模型、随机效应二元Logistic(RIL)模型、随机参数二元Logistic(RCL)模型和随机效应及参数二元Logistic(RICL)模型,确定非机动车对机动车干扰行为的显著影响因素。结果表明:考虑观测地点异质性和观测对象异质性的RICL模型最优;非机动车成群行驶、装载状态、路侧停车、出入口、逆行车辆和非机动车类型均会显著影响2类干扰行为,且绿灯期间发生2类干扰行为的概率较大。规范非机动车行驶、优化机非行驶环境及提升安全行驶意识可有效规避机非间干扰行为的发生。

    2020年06期 v.20;No.120 2045-2051页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
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  • 盾构隧道开挖面塌方的可拓评价预警

    王天瑜;徐德宇;张孝广;付江伟;张晓哲;

    为了准确判定盾构隧道开挖面塌方风险等级,应用可拓学物元理论建立了塌方评价预警模型。首先,选取隧道围岩分级、岩层黏聚力、岩体重度、溶洞直径、最近距离、岩层渗透系数等19个预警指标,划分4个预警等级。其次,利用可拓集合理论的关联函数计算预警指标对预警等级的关联系数,引入熵权法确定指标权重,避免了人为主观因素的影响,根据最大关联度原则和级别变量特征值判定预警等级,建立基于熵权的可拓评价预警方法。最后,将该方法应用于我国某盾构隧道开挖面的塌方风险预警,得出塌方预警等级的级别变量特征值为2.27,属于黄色预警范围,与开挖面实际情况相吻合。研究表明,该方法科学合理、简单高效,对盾构隧道开挖面的塌方风险预警具有较好的适用性。

    2020年06期 v.20;No.120 2052-2059页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K]
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  • 施工塔吊安全管理的系统动力学分析

    黄莺;瑚珊;姚思梦;

    采用系统动力学分析塔吊施工过程中的各风险影响因素,为塔吊施工安全的事故预防提供理论基础。将塔吊在施工阶段安全风险视为一个系统,以施工相关人员、环境、塔吊设备自身、管理为子系统,分析各子系统的二类影响因素,构建施工塔吊安全风险的系统动力学模型,确定模型中各风险因素之间的因果关系和方程式。Vensim-PLE软件仿真模拟表明:施工人员因素对塔吊风险安全水平的影响程度最大,管理因素、塔吊设备因素次之,环境因素对其安全水平的影响程度最小,驾驶员业务水平和身心素质对塔吊安全水平的影响程度最大。可通过提高人员因素的安全水平和控制系统其他因素来降低塔吊作业事故的发生概率。

    2020年06期 v.20;No.120 2060-2068页 [查看摘要][在线阅读][下载 1671K]
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  • 考虑脆弱性的装配式建筑全寿命周期安全评价

    陈为公;杨慧迎;高志国;

    为有效降低装配式建筑安全事故发生率,提升装配式建筑的安全性,建立一种考虑脆弱性的装配式建筑安全评价体系。基于霍尔三维结构思想,对影响装配式建筑安全水平的因素进行识别,构建考虑脆弱性的装配式建筑安全评价指标体系,并引入C-OWA算子对指标客观赋权。在此基础上,将向量夹角余弦方法与障碍因子诊断模型相结合构建装配式建筑安全评价模型,在得出安全等级的基础上判断影响装配式建筑安全水平的主要障碍因子,进而有效定位系统薄弱环节,采取有针对性措施以持续优化系统自身防御能力。结果表明,应用该模型对青岛市3个项目进行实证分析,3个项目安全等级分别为Ⅰ级(非常安全)、Ⅰ级(非常安全)、Ⅱ级(很安全),与项目实际安全水平基本相符,从而验证了该模型的有效性、可行性。

    2020年06期 v.20;No.120 2069-2078页 [查看摘要][在线阅读][下载 1173K]
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  • 基于区间非概率起重机臂架可靠性方法及主要因素影响分析

    刘丽;杨瑞刚;

    传统的可靠性模型需要大量的试验数据来描述不确定性参数的分布函数和隶属函数,但由于起重机生产批量、试验成本等多方面因素的限制,对于同一工作环境的起重机来说,可供参考的数据较少。因此,针对小样本的不确定性参数信息量不足的问题,开展有限样本条件下的履带起重机非概率可靠性研究。首先,确定了臂架结构强度、刚度和稳定性可靠性计算准则;其次,以可靠性计算准则为基础,结合区间非概率理论,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数看作区间变量,建立了臂架结构的非概率可靠性模型。该模型仅需知道不确定参数的上下界而无需知道其分布规律,便可求解臂架结构可靠性。最后,通过工程算例验证了该模型的正确性,并进一步分析了臂架类起重机结构的起重量和轴向力变化对非概率可靠性结果的影响。结果表明,用该方法得到的履带起重机区间非概率可靠度大于1,符合实际情况。因此,采用区间非概率模型研究结构的可靠性,既降低了试验成本,也提高了计算的效率。该可靠性模型意义明确,具有很好的经济价值和社会价值,是对传统可靠性模型的补充。

    2020年06期 v.20;No.120 2079-2084页 [查看摘要][在线阅读][下载 1099K]
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  • 大型石化储罐腐蚀寿命预测方法及其案例对比分析

    宋高峰;张延兵;沈硕勋;孙培培;王志荣;陈文涛;

    国内现有大型石化储罐数量众多,在储罐服役时间逐渐增长、储存介质腐蚀性增强的情况下对储罐腐蚀剩余寿命的预测研究是当下石化设备维护领域的发展趋势。结合现有的3种储罐腐蚀剩余寿命预测方法,以国内某常压立式储罐为例,通过对其某次储罐底板无损检测情况进行统计计算来对比3种方法的寿命预测效果。结果表明,基于Gumbel极值分布法和有限折线近似替代法能较为可靠地预测服役储罐的剩余寿命,且前者能依赖更少的试验数据并利用极值分布进行更准确的剩余寿命分析。

    2020年06期 v.20;No.120 2085-2090页 [查看摘要][在线阅读][下载 777K]
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  • 航空公司安全风险因素分析的DEMATEL-ISM模型研究

    岳仁田;韩亚雄;

    为提高航空公司安全管理水平,利用集成决策实验室分析(DEMATEL)和解释结构模型(ISM)方法,分析航空公司安全风险,识别航空公司运行中潜在的风险因素,建立系统因素分析的DEMATEL-ISM模型;采用DEMATEL方法计算各因素的影响度、被影响度、中心度和原因度,确定因素的因果属性,找出系统中的关键因素;利用ISM方法划分系统层次结构,建立系统因素的多级递阶层次结构模型;以国内某航空公司为例,验证DEMATEL-ISM模型的有效性。结果表明,利用该模型可确定系统中的5个关键原因因素和5个关键结果因素,递阶层次结构可将系统因素分为3个类别,即直接因素、间接因素和根本因素。模型分析结果与航空公司运行实际情况一致,可为航空公司安全风险管理相关决策提供理论支持。

    2020年06期 v.20;No.120 2091-2097页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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安全工程

  • 注空气采油过程中油田伴生气临界氧体积分数试验研究

    张成博;李鹏亮;栾睿智;程涛;扈福堂;

    在注空气采油过程中,井筒内油田伴生气的存在可能导致油井发生爆炸事故。避免此类事故发生的最有效方法是控制注气作业过程中的氧体积分数,因此需要对井筒高温高压条件下可燃气体的临界氧体积分数进行研究。本文通过理论分析和试验测试对油田伴生气的临界氧体积分数进行了研究,初始温度为40℃和80℃,初始压力为1~15 MPa。结果表明,相较于温度,压力对临界氧体积分数的影响更为显著,临界氧体积分数随初始压力的升高而降低,且压力的影响逐渐减弱;依据试验结果提出了临界氧体积分数的经验计算公式;结合现场工艺提出了相关监控指标和方法,为注空气采油过程的安全防护提供了一定的技术依据。

    2020年06期 v.20;No.120 2097-2102页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K]
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  • 稠油氮气辅助蒸汽吞吐伴生气组分变化试验研究

    张军;李明智;王玉京;肖丰浦;张全义;董海;

    氮气辅助蒸汽吞吐技术是近年来应用较广泛的稠油开采技术。目前对于稠油注氮气辅助蒸汽吞吐的研究主要集中在提高采收率方面,而对作业过程安全方面的研究较少。研发了一套用于高温高压下稠油注氮气与蒸汽的试验系统,对新疆油田某区块油样进行了氮气辅助蒸汽吞吐室内模拟试验。研究了不同注气条件(包括压力、温度和氮气体积分数)对稠油氮气辅助蒸汽吞吐产生伴生气组分的影响。结果表明,在注入氮气的过程中,可以忽略压力与温度的影响,而在注入蒸汽过程中,注入气中的氧气体积分数越高产出的可燃气越多,使得危险性增加。

    2020年06期 v.20;No.120 2103-2108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1351K]
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  • 稠油注氮气辅助蒸汽吞吐伴生气在高温高压下的燃爆特性研究

    张军;李鹏亮;董海;王玉京;蔡贤明;肖丰浦;

    氮气辅助蒸汽吞吐技术是近年来应用较广泛的稠油开采技术。为研究稠油注氮气辅助蒸汽吞吐工艺过程中产生的伴生气在高温高压下的燃爆特性,对新疆油田某区块油井产生的伴生气进行了室内燃爆试验,研究了温度(40~120℃)和压力(1~15 MPa)对其爆炸上限、爆炸下限及临界氧体积分数的影响。结果表明,初始压力或初始温度的升高导致爆炸极限范围更广,临界氧体积分数降低。在试验条件下,可燃混合气的爆炸极限为1.02%~60.05%,临界氧体积分数最低为8.2%。该结果对稠油注氮气辅助蒸汽吞吐过程的安全控制具有指导意义。

    2020年06期 v.20;No.120 2109-2115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1290K]
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  • 某原油库泄漏油品流散数值模拟与分析

    侯磊;朱淼;杨兆晶;伍星光;

    储罐发生油品泄漏事故后,由于油品流动性及不溶于水等特性会导致油品沿着地面或水面流淌扩散,不仅会增大火灾危险性,还会对环境造成严重的污染。研究储罐泄漏后的原油流散情况,对提高油库安全管理水平与制定应急处置预案具有重要指导意义。以不同容量储罐为研究对象,计算罐壁破裂后原油的泄漏速率。基于FLOW-3D软件,模拟研究单罐和双罐发生储罐破裂事故后泄漏原油的流散状态,分析原油的流散速度、原油对防火堤的冲击压力及原油的外溢量,直观立体地展示不同罐区泄漏原油的流散形态。最后,针对研究结果提出了提高原油储库安全管理水平的建议措施。

    2020年06期 v.20;No.120 2116-2122页 [查看摘要][在线阅读][下载 2057K]
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  • 爆破拆除塌落触地冲击下浅埋HDPE燃气管道损伤分析

    张鹏;安兆暾;

    为分析高耸建(构)筑物在爆破拆除下塌落体触地冲击载荷对浅埋高密度聚乙烯(HDPE)燃气管道的损伤状况,借助Abaqus软件建立了塌落体-管道-土接触模型,研究了HDPE管道在塌落冲击载荷下的力学响应,分析了触地速度、管道壁厚、回填土压实度、触地方式、触地偏心距对燃气管道应力及变形的影响规律。结果表明,塌落体触地冲击下管道出现应力峰值时间极短,管道应力与形变量沿轴向减小;管道横截对称面处的最大Mises应力随触地速度增大而增大,随壁厚增大而减小;回填土的压实度对管道的安全运行有较大影响;棱边触地方式下的管道最大Mises应力最小,越是形状不规则的塌落体引起的管道应力峰值越小;距离塌落区中心越近的管道越容易因达到强度失效极限而出现损伤。

    2020年06期 v.20;No.120 2123-2130页 [查看摘要][在线阅读][下载 2165K]
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  • 管道截面尺寸对氢气火焰传播过程影响的数值模拟

    周宁;梅苑;李雪;陈兵;黄维秋;赵会军;袁雄军;

    为揭示尺寸效应对氢气燃爆特性的影响,采用大涡模拟(LES)模型和Zimont燃烧模型对4种不同尺寸封闭空间中的氢气/空气燃爆过程进行数值研究。重点分析尺寸效应对火焰传播速度的影响机理、湍流涡团与火焰阵面变化的相关性。结果表明:火焰结构受截面尺寸影响较大,小截面管道中更频繁的横波反射使得火焰面失稳加剧;在火焰传播的不同阶段,截面尺寸对火焰传播的影响机制不同,火焰发展早期壁面湍流涡作用占主导地位,管道截面尺寸较小时火焰传播速度较大,火焰发展中期,燃烧面积增大导致湍动能增加占主导地位,管道截面尺寸越大,火焰传播速度越大;涡团及涡对的演化伴随着火焰阵面的发展,其运动对火焰阵面结构发展有重要影响。

    2020年06期 v.20;No.120 2131-2138页 [查看摘要][在线阅读][下载 6290K]
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  • 基于多指标气体的煤自燃进程分级预警研究

    岳宁芳;金彦;孙明福;杨程帆;冉学超;程明;

    煤自燃隐患的精准预测与有效防治一直是煤火灾害防治领域内亟待解决的难题。为了避免煤矿井下煤层煤自燃灾害的发生,需要建立合理的预警体系,实现煤自然发火过程的精准预测预报,采取有效的防控手段。通过采集现场工作面新鲜原煤,运用公斤级煤样发火试验台模拟实际煤层煤自然发火过程,在煤样氧化升温试验过程中收集各项气体指标数据,结合数据曲线理论分析各阶段的煤体微观主体反应,经过优选确定以CO、O2、C2H4及C2H6作为主要预测指标气体,辅以φ(CO)/φ(O2)和φ(C2H4)/φ(C2H6)作为煤自燃预测指标进行现场煤自然发火预测预报工作。此外,确定了"灰、蓝、黄、橙、红、黑"6个预警等级及相应的判定阈值标准,有助于快速有效地判定煤自燃程度,以便采取合适的煤火灾害防治措施。煤自然发火预警体系的构建旨在通过监测王家山煤矿开采过程中异常的气体浓度点位,比对预警体系阈值以进行煤火隐患防治作业,保障煤炭资源的绿色开采。

    2020年06期 v.20;No.120 2139-2146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1650K]
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  • 高海拔矿山掘进工作面供氧通风数值模拟

    李孜军;黄义龙;

    鉴于高海拔矿山掘进工作面低压低氧的环境,为解决掘进过程中的缺氧问题,基于ANSYS-FLUENT软件对掘进巷道的供氧通风进行数值模拟,将氧气质量百分数较环境值相对提高5%,按照最低排尘计算通风量,并根据通风水平计算供氧速率。根据供氧管、抽出式管道的相对位置及供氧管径大小,设计出不同的局部通风供氧管路布置方案,建立数值模型,使用湍流模型和有限元分析预测巷道内的湍流气流,详细的流动结构特征,了解巷道内氧气组分变化、气流组织规律,发现不同布置方案经模拟得出的结果均有所不同,对比不同的供氧技术效果,确定出最佳管道布置方案。结果表明:当供氧管垂直位置1.9 m、水平位置0.4 m,管径0.06m,压入式管道和抽出式管道处于同一水平高度悬挂于巷道壁面两帮时,供氧效果最佳,局部区域能够达到预期的指标,氧气质量百分数相对增加5%,能够有效提高作业环境中的氧含量,氧气供给量进一步降低,改善了作业的环境,满足了清洁生产的要求。

    2020年06期 v.20;No.120 2147-2153页 [查看摘要][在线阅读][下载 3851K]
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  • 易自燃工作面“U+L”形通风系统氧化带宽度影响因素分析

    张春;栾铮;闻天翔;

    为了使工作面"U+L"形通风系统能够高效应用,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对工作面"U+L"形通风系统高效应用的衡量原则及不同供风量条件下联络巷距工作面距离与采空区氧化带宽度的关系进行了研究。结果表明:随联络巷距工作面距离增加,采空区氧化带宽度先减小后增大,这一现象与传统观点恰好相反,通过理论分析给出了二者的完整关系曲线及形成原因;工作面供风量与采空区氧化带宽度近似满足指数函数关系,且风量越大这种关系越明显;当联络巷距工作面距离大于30 m时,距离越大,工作面供风量的变化对采空区氧化带宽度的影响越明显;当联络巷距工作面20 m时,风量增加对氧化带宽度变化的影响最弱。假设采空区允许的最高氧化带宽度为50 m,工作面供风量为3 000 m3/min及4 000 m3/min时,在不采取措施的条件下采空区遗煤容易发生自燃;当工作面供风量为1 000m3/min及2 000 m3/min时,联络巷的间距不能大于43 m和30 m。

    2020年06期 v.20;No.120 2154-2159页 [查看摘要][在线阅读][下载 2426K]
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  • 采煤机截煤时滚筒尘源区PM_5和PM_(2.5)粉尘分布规律研究

    苏士龙;郝永江;

    呼吸性粉尘是造成矿工尘肺病的元凶。为了掌握采煤机滚筒截煤产生的呼吸性粉尘分布规律,利用Side Pak AM520i型个体暴露粉尘仪,测定了采煤机顺风、逆风正常运行状态下截煤滚筒产尘范围内PM_(2.5)、PM_5粉尘的质量浓度。结果表明:1)采煤机滚筒顺风截煤时,前滚筒测点的呼吸性粉尘PM_5约为700 mg/m~3,其中PM_(2.5)占47%,后滚筒测点的呼吸性粉尘PM_5约为350 mg/m~3,其中PM_(2.5)占75%;2)采煤机滚筒逆风截煤时,前滚筒测点的呼吸性粉尘PM_5约为400mg/m~3,其中粒径2.5~5μm粉尘颗粒为主要成分,后滚筒测点的呼吸性粉尘PM_5约为500 mg/m~3,其中粒径0~2.5μm的粉尘颗粒为主要成分。

    2020年06期 v.20;No.120 2160-2165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
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  • 皮带转载系统气动喷雾降尘数值模拟及试验研究

    荆德吉;马明星;葛少成;黄志辉;任帅帅;徐阿猛;

    为解决输煤系统转载点处导料槽内粉尘向外逸散而造成巷道粉尘严重污染的问题,运用Fluent软件对整个输煤皮带转载区域粉尘污染进行数值模拟,模拟得出导料槽内粉尘向外逸散过程和粉尘质量浓度分布规律。依据模拟结果提出气动喷雾降尘方案并进行现场试验,通过计算机仿真技术对该喷雾方案效果及喷雾后粉尘扩散规律进行模拟。现场试验和模拟结果表明,此方案能有效降低转载点整个区域范围内的粉尘质量浓度,降尘率达90%以上。

    2020年06期 v.20;No.120 2166-2172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1855K]
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  • 基于风幕隔尘集尘的综掘面粉尘防治研究

    孟晗;杨玉中;鲁忠良;吴立云;王飞;厐龙龙;

    煤矿井下综掘面粉尘浓度过高会严重影响井下安全生产和工人的身心健康。运用数值模拟和理论分析方法对风幕隔尘集尘系统在漳村煤矿28采区皮带巷中的粉尘防治进行了研究。风幕隔尘集尘系统包括抽出式系统和压入式系统两部分,其中风幕射流箱连接到压入式风筒的末端,压入式风筒采用柔性可伸缩性风筒。数值模拟结果表明,皮带巷的粉尘浓度在综掘机司机工作位置附近偏高,粉尘浓度与产尘源距离成反比,高浓度的粉尘集中分布在抽出式风筒一侧范围,存在风幕系统时,风幕会在综掘机司机的前方形成一道风流屏障,阻挡综掘机作业时产生的粉尘向综掘机司机工作位置处扩散。同时,抽出式风筒将含尘气流抽出,降低综掘工作面的粉尘浓度。与普通的长压短抽式通风除尘方式相比,存在风幕隔尘集尘系统时,皮带巷中的高浓度粉尘可以得到很好的控制,保证综掘机司机不受高浓度粉尘的危害,可为综掘工作面创造良好的工作环境。

    2020年06期 v.20;No.120 2173-2180页 [查看摘要][在线阅读][下载 2883K]
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  • 基于多样本容量近景摄影测量的基坑稳定性评价

    何乐平;钟林;胡启军;梅健;蔡其杰;谭杰;

    基坑变形监测对评价基坑稳定性具有重要意义。针对基坑监测过程中控制点与监测点难以在同一测区内构像的问题,首先,通过分析图片数量、光照强度、棋盘格尺寸3个外界影响因素确定靶标视场范围影响下的相机标定结果的可靠性;然后,通过非量测数码相机采集多测区基坑图像,运用灰度矩亚像素边缘定位算法,对得到照片标志点像点坐标进行亚像素级定位;最后,通过3种近景摄影测量解析方法对基坑多测区坐标的解算实现基坑的多样本容量变形监测。结果表明:当靶标所占像幅比例介于0.2~0.8时,标定结果更可靠;直接线性变换算法(DLT)实现多样本容量(多测点、多测区)基坑变形监测的精度更高;通过测量精度试验及工程实例验证了该方法的可行性与合理性。

    2020年06期 v.20;No.120 2180-2186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K]
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  • 基于FLAC~(3D)的复合煤岩卸荷破裂数值模拟

    李鑫;李昊;杨桢;王雪;贺伟;

    针对不同开采条件下的煤岩力学特性不同的情况,采用FLAC3D对复合煤岩模型在不同组合比、不同卸围压速率、不同物性参数的条件下进行三轴卸荷数值模拟,并在同种条件下对单一煤、岩模型进行三轴数值模拟对比,研究其在不同加载条件下轴向应力、偏应力等力学参数的变化趋势,并与现有试验结果进行对比讨论。结果表明:数值模拟过程中复合煤岩力学特性曲线均可分为5个明显阶段,后3个阶段与单轴加载相似,破裂后裂隙为"X"形;复合煤岩的物性参数介于单一煤、岩参数之间,力学特性具有二者共性但更接近岩体;卸围压速率不影响煤岩整体力学特性趋势,但其与承载强度成反比,围压对煤岩破裂有抑制作用;煤层占比与煤岩承载能力和刚度成反比,但不影响整体力学特性趋势,破裂后煤岩整体呈应变软化;单一改变复合煤岩煤样参数时,复合煤岩"加-卸"第一阶段时间随煤样体积模量和剪切模量的增大而加长,同时"加-卸"第二阶段时间减短,整体弹性模量增大,抗压强度变大,但更易破裂,主要对前3个阶段的力学曲线有影响;单一改变岩样参数,对复合煤岩模型的力学特性影响不大,对后2个阶段的力学曲线有影响。试验曲线与数值模拟趋势一致,表明所建模型具有一定的适用性与合理性。

    2020年06期 v.20;No.120 2187-2195页 [查看摘要][在线阅读][下载 3276K]
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  • 滑镁岩巷道破坏原因及治理对策分析

    李俊平;肖清;叶浩然;

    滑镁岩松软、破碎,极易受潮膨胀,其中掘进的巷道密集支护钢拱架也常发生顶角、底角及帮梁弯曲,巷道底臌。为了探索该类巷道地压显现的规律及治理对策,应用结构力学简析钢拱架弯曲原因,应用FLAC~(3D)模拟巷道开挖、支护、底板开槽卸压过程及巷道地压变化规律。结果表明:滑镁岩岩体强度低、自承能力弱是其容易失稳、破坏的根本原因,围岩遇潮膨胀是钢拱架等无预应力支护体破坏的直接原因;预应力锚杆、索网喷联合支护并底板开槽卸压是治理该类巷道地压显现的有效方式。

    2020年06期 v.20;No.120 2196-2202页 [查看摘要][在线阅读][下载 1959K]
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  • 基于Logistic时间函数地表动态沉陷预测及优化求参研究

    李春意;赵亮;李铭;赵玉玲;崔希民;柴华彬;

    实施采煤诱发的地表动态沉陷预测及优化求参研究能够显著降低采动损害,保护国家基础设施和生命财产安全。为了实现地表沉陷的动态和定量化预测,合理确定模型预测参数,引入以时间序列为自变量的生长模型,从地表下沉、下沉速度、下沉加速度及分布形态4个方面,论证了Logistic时间函数的时空完备性。构建了基于坐标变换的地表沉陷终态和动态预测模型,并给出了模型参数的确定方法。以Matlab为研发平台,实现了模型参数的自动求取和地表沉陷的定量化预测。最后以某矿21104工作面为工程背景,对地表沉陷动态预测模型的可靠性和预测精度进行了分析和评价。结果表明,基于Logistic时间函数的计算结果不但在地表下沉、下沉速度和加速度方面与地表沉陷的实际特征相吻合,而且模型预测参数能够灵活体现地表沉陷的时空分布特征。Logistic时间函数下沉速度阻尼系数为160,下沉速度增长因子为3.1。地表终态下沉系数为0.88,主要影响角正切值为1.68,开采影响传播角为84.6°;沿工作面走向和倾向方向的预测相对中误差最大值分别为±5.98%和±4.21%,理论值与实测值相吻合,采用该预测模型能够实现地表动态沉陷的合理预测。

    2020年06期 v.20;No.120 2202-2210页 [查看摘要][在线阅读][下载 2834K]
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  • 隧道坡度变化对全射流纵向通风效率的影响研究

    孔杰;徐志胜;黄俊;梁印;李志远;游温娇;

    城市公路隧道中"V"字或"W"字的坡度变化会导致隧道通风系统作用效果降低,通风能耗增加。为解决隧道坡度变化时纵向通风效率下降问题,利用ANSYS Fluent软件,建立了以单一坡度变化范围在0~3%,双坡度变化范围分别为(-4%,+4%)、(+4%,-4%)的全射流纵向通风模型。模拟结果表明,单一隧道坡度从0增大到3%,风机升压系数从0.794下降到0.683,降幅达14%。随坡度增大和坡度数量增多,隧道断面平均速度越低,气流低速边界层越厚,射流风机升压系数越小,通风系统的效率越低。与无坡度变化的水平隧道相比,双坡度变化隧道内风机升压系数降低可达25%。建议隧道内风机布置应远离坡度变化区域,并重点采用减小风机出口风速和增大风机直径的方法来提高隧道通风效果。

    2020年06期 v.20;No.120 2211-2217页 [查看摘要][在线阅读][下载 2560K]
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  • 用加载力表征不敏感单质炸药摩擦感度的研究

    常双君;徐俊杰;陈三丽;罗向成;张振钢;白俊;

    为探明不敏感单质炸药受外界摩擦刺激的响应程度,选用TATB、LLM-105、NTO、FOX-7、HNS和NQ六种不敏感C-硝基单质炸药为研究对象,分别借助M062X/6-311++G(2df,2p)和MP2/6-311++G(2d,p)方法进行了结构优化和约化密度梯度(RDG)计算,从电子结构上对其分子间相互作用强度进行了预测。结果表明,不敏感单质炸药存在分子间氢键和范德华相互作用,这是其不敏感的因素之一。对于TATB、LLM-105、FOX-7和NTO,其sign(λ2)ρ分别处于-0.05~-0.04 a.u.、-0.03~-0.025 a.u.、-0.035~-0.03 a.u.和-0.03~-0.025 a.u.之间,显示了较强的分子间氢键相互作用和较低的感度。而且,分子间氢键作用力越强,位阻效应越弱,相对应炸药的摩擦感度越低。可以预测:强的分子间作用抵抗了分子在摩擦作用下的滑移,减少了热点的产生,导致了较低的摩擦感度。在此基础上,利用可以测定加载力大小的新型摩擦感度仪对6种样品进行了摩擦感度测试,得到用力表征摩擦感度的测试值。尽管同一种炸药的50%发火点与1/10发火点的摩擦感度在数值上不相同,但相对应的6种炸药摩擦感度加载力值从大到小的顺序是一致的,即TATB、LLM-105、NTO、HNS、FOX-7、NQ,试验结果和理论预测吻合。

    2020年06期 v.20;No.120 2218-2222页 [查看摘要][在线阅读][下载 3019K]
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  • 分布式电动车辆单电机失效模糊PID规则稳定性控制

    史青录;王晓伟;智晋宁;齐亚攀;彭丽娜;梁俊杰;张聪;

    针对分布式电驱动车辆电机长时间运行可能发生的故障,提出了一种单电机失效后车辆转矩分配策略,以提高车辆在行驶过程中的稳定性。建立了分布式驱动车辆动力学模型,提出通过约束正常一侧双电机最大输出转矩,采用模糊PID与规则控制相结合的控制策略控制失效侧正常电机转矩输出,达到单轮毂电机失效后保持车辆行驶稳定性的目标。通过Car Sim与MATLAB/Simulink联合仿真平台对模糊PID规则控制、普通PID控制2种控制策略进行了仿真分析。结果表明,模糊PID规则控制相比于普通PID控制策略,车辆横摆角与横摆角速度幅值均有明显下降,能快速稳定在目标值附近,可有效提高电机失效后车辆的行驶稳定性。

    2020年06期 v.20;No.120 2223-2231页 [查看摘要][在线阅读][下载 3525K]
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安全管理

  • 基于JDCS模型的医务人员安全绩效研究

    林新奇;赵国龙;杨恩明;

    为检验新冠疫情下医务人员安全绩效的影响因素,基于JDCS模型,构建了医务人员的工作需求、工作控制、社会支持与安全绩效的四维关系模型。采用问卷调查的研究方法,通过线性回归检验理论模型。结果表明,新冠疫情下,工作需求与医务人员的安全绩效呈负相关关系,工作控制、社会支持与安全绩效呈正相关关系;工作控制和社会支持均可正向调节工作需求与医务人员安全绩效之间的耦合关系,即医务人员的工作控制和社会支持可有效缓解新冠肺炎疫情带来的工作需求的负面影响。

    2020年06期 v.20;No.120 2232-2238页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K]
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  • 单跑道运行航空器推出率控制策略研究

    周建;赵嶷飞;沈冰;申蕾;

    为提升离港航空器在廊桥推出时机的控制精度,有效减少航空器地面滑出等待时间和燃油消耗,降低机场管制员工作负荷,提出了一种航空器推出率控制的计算方法。首先构建单跑道排队模型和滑行道系统模型,然后提出了推出率计算步骤和控制模型,最后基于机场管制模拟仿真平台,使用首都国际机场样本数据对模型进行了检验。结果表明,在一个高峰小时内实施推出率控制策略之后,离港航空器的平均滑出时间和燃油消耗总量分别下降了73.50%和74.72%,机场管制员的总工作负荷下降了15.11%,表明该方法是可行的。研究结果可为管制单位在繁忙时段合理控制航空器的廊桥推出率提供参考。

    2020年06期 v.20;No.120 2239-2245页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]
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  • 基于链式中介效应的民航机务维修班组人际关系对安全态度的影响

    刘玲莉;禹美辰;王玥;

    为了深入研究机务维修班组人际关系对员工安全态度的影响路径,基于已有研究,引入安全沟通和安全认知2个变量,构建了影响关系模型;使用成熟量表对一线机务维修人员进行问卷调查,并使用SPSS 22.0和AMOS 17.0对影响关系模型进行分析。结果表明,机务维修班组人际关系对员工安全态度有正向预测作用,但两者之间没有直接影响作用,而是通过安全沟通和安全认知两个中介变量对员工的安全态度产生影响,其影响路径为:1)通过安全沟通的中介作用解释了33.85%的间接影响关系; 2)通过安全沟通与安全认知的链式中介作用解释了66.15%的间接影响关系,链式中介的中介效应最大。

    2020年06期 v.20;No.120 2245-2253页 [查看摘要][在线阅读][下载 433K]
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  • 民用直升机维修人员违章行为影响因素研究

    史永胜;董晨;

    为减少民用直升机维修人员的违章行为与差错,降低人为因素为致因的事故频率,对造成维修人员违章的因素进行了分析。主要采取实证调研的方法收集维修人员的违章案例,加以分析并结合法规条例、文献综述、经验总结,得出原始因子(二级指标)。再依据人机工程学理论,编写调查问卷,对编号数据进行探索性因子分析,得出影响民用直升机维修人员违章行为的一级指标,总结成了5类要素,分别为法规体制、工作疲劳、人员素质、安全文化及安全监管因素。最后,基于通过主因子权重的计算,建立了基本结构模型的违章评价体系。计算结果表明,安全监管因素对民用直升机维修人员违章行为的影响程度最大,工作负荷因素对其影响程度最小。

    2020年06期 v.20;No.120 2254-2260页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]
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  • 基于完全博弈的PPP模式下城市地下综合管廊项目风险分担比例研究

    杨琳;汪婷;胡昕冉;

    随着经济发展的不断推进,低速的市政基础设施建设成为制约城市发展的一大短板,地下综合管廊项目应运而生,而解决新旧管网的矛盾冲突和运营管理混乱等问题迫在眉睫,风险因素庞杂难控,亟待完善风险分担机制。针对PPP模式下的城市地下综合管廊项目,从社会资本方的角度,基于已识别的项目风险和风险偏好博弈模型,提出风险共担的分类方法,用于确定需要项目参与方共担的风险因素;基于讨价还价博弈,构建风险分担模型,求解出政府和社会资本方具体的风险分担比例;基于多方完全信息静态博弈,构建社会资本联合体内部模型,确定n个社会资本方各自的风险分担比例。在政府和社会资本方、社会资本方间进行两个阶段的风险分担博弈,以明确各方共担风险的比例,理论上有助于多方动态博弈模型的理论建设,实践上可提高城市综合管廊项目的运行效率。

    2020年06期 v.20;No.120 2261-2269页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K]
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公共安全

  • 基于前景理论应急预案处置工序的执行状态优化问题研究

    孟卫军;陈壮壮;邢青松;

    针对突发事件演化发展具有较强不确定性的特点,基于前景理论从微观层面提出一种应急预案处置工序的执行状态优化方法。首先,通过描述突发事件应急决策过程中决策者的心理感知行为并考虑处置工序执行状态选择不当所造成的损失构建损失模型;然后,依据前景理论价值函数和权重函数的思想,计算应急预案处置工序在不同执行状态下的综合前景值,并选取最优值作为工序的执行状态,实现对应急处置工序执行状态的动态优化。最后,通过案例验证所提出方法的可行性与有效性。结果表明,该方法能够在考虑应急决策者的心理行为特征的同时,减少应急处置的损失,最大化应急资源的利用效率,提高应急处置效率和突发事件的应对能力。

    2020年06期 v.20;No.120 2269-2277页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]
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  • 基于改进天牛须算法的应急资源调度优化

    王付宇;丁杰;

    为充分利用应急资源、最大程度满足灾区民众的心理需求及提高灾后应急系统的响应能力,考虑灾害初期物资供应不足、道路受损及救援方案的公平性等因素,构建了最小化应急资源调度成本和最大化灾区民众满意度的多目标应急资源调度模型,求解各灾区的应急资源分配方案。采用步长递减的天牛须算法,引入步长更改系数、步长最大值等参数,使步长随迭代次数增加呈现递减趋势,提高算法的寻优效率和求解精度。运用建立的模型和算法求解应急资源调度问题,最终获得各受灾点的资源分配方案及灾区民众满意度。与通常采用的粒子群算法相比,该算法2个目标函数值均优于粒子群算法,求解质量更高,求解时间更短,在解决此类问题时,该算法可提供及时、更优的应急资源调度方案。

    2020年06期 v.20;No.120 2278-2285页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
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  • 基于通用CFD软件的LNG液池泄漏蒸发模型研究

    李成兵;王亚洲;李春兴;肖国清;

    针对FLACS、FLUENT和CFX等通用计算流体动力学软件模拟LNG泄漏与扩散时难以准确获取LNG蒸发率的问题,在已有研究成果基础上,考虑热传导和热对流效应,建立了LNG液池泄漏蒸发模型,给出了定量计算LNG泄漏后的瞬时蒸发率的方法。将LNG液池泄漏蒸发模型引入FLACS软件,对无障碍和有障碍环境条件下的LNG泄漏与扩散的Burro试验和Falcon试验进行数值模拟,根据数值计算结果和试验测量结果,采用重气扩散模型有效性评价标准与方法,验证了LNG液池泄漏蒸发模型在LNG泄漏与扩散的数值计算中的有效性。将LNG液池泄漏蒸发模型应用在LNG加注站泄漏的案例分析中,较为真实地模拟在加注站复杂环境条件和气象条件下的液态LNG泄漏与扩散问题,根据可燃易爆气云和窒息气云的空间分布情况对加注站LNG泄漏后的灾害效应进行了有效预测。

    2020年06期 v.20;No.120 2286-2294页 [查看摘要][在线阅读][下载 2297K]
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污染控制技术与原理

  • 芦竹中六价铬的富集、转运及其亚细胞的分布

    王艳;王彤;朱四喜;段学军;

    为观测植物修复重金属铬(Cr)污染废水的能力,以芦竹(Arundodonax)为目标植物模拟湿地系统,分别以0、5mg/L、10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L六价铬Cr(Ⅵ)溶液进行污染胁迫。结果表明,根、茎、叶中铬累积量随Cr质量浓度增加而增加。Cr质量浓度为60 mg/L时,根、茎、叶中Cr富集量达最大; Cr质量浓度为10 mg/L时,根、叶Cr富集量达最大,分别为177.21μg/株和19.19μg/株; Cr质量浓度为40 mg/L时,茎富集量最大,为39.37μg/株; Cr在叶亚细胞中的分布由大到小为细胞壁、胞液、细胞器,在根、茎亚细胞中由大到小为胞液、细胞壁、细胞器。当质量浓度低于40mg/L时,Cr在细胞壁、胞液中分配比例差异均不显著;质量浓度为60 mg/L时,Cr分配比例在胞液中最大。由此可知,芦竹具有较强的铬积累、耐受和适应力,可作为铬污染水体或土壤的修复植物。

    2020年06期 v.20;No.120 2295-2302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1006K]
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  • 利用磷尾矿烧制轻质陶粒及其性能研究

    沈凡;韦国苏;庞若楠;卢吉;刘非易;

    针对磷尾矿利用率低而造成的环境污染及资源浪费等问题,以磷尾矿为主要原料,粉煤灰为校正原料,硬脂酸为造孔剂,并以氧化钙、氢氧化钾和氢氧化钠为辅助原料烧制轻质陶粒,研究了硅铝比、难熔组分与助熔组分含量比值(以下简称n值)、硬脂酸用量以及烧结温度对轻质陶粒性能及物相组成的影响。结果表明,烧制轻质陶粒的硅铝比应为2.2~4.0,堆积密度随n增大呈下降趋势,烧结温度对吸水率和颗粒强度影响显著,随烧结温度升高,颗粒强度越大,吸水率则逐渐降低。当硅铝比为2.52、n=6、硬脂酸添加量为20%、烧结温度为1 160℃、保温时间25 min时,所制得的轻质陶粒各项性能指标满足GB/T 17431.1—2010轻集料及其试验方法中密度等级为700的质量要求,表明该技术具有实际生产应用价值,可为磷尾矿资源综合化利用提供新途径。

    2020年06期 v.20;No.120 2303-2308页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K]
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  • 金属矿绿色开采评价指标体系及组合赋权法研究

    赵国彦;邱菊;赵源;李洋;吴攀;赵龙;

    为了解决当前金属矿绿色开采评价标准不统一和指标权重赋值问题,以金属矿绿色开采要实现的安全、绿色、高效、低耗、资源化利用这5个目标作为二级指标构建了金属矿绿色开采评价指标体系,在查阅相关文献、行业标准及专家咨询的基础上,得到了评价指标的分级标准。提出了一种G1-熵权的博弈组合赋权方法,对三山岛金矿进行了实证研究,得到了年重伤人数、安全生产管理人员比例、采矿损失率、开采回采率、矿产资源综合利用率、土地复垦率、矿区植被覆盖率7个权重较高的指标。结果表明,G1-熵权的博弈组合方法对指标进行赋权较为科学,结合指标赋权值和分级情况,可以为三山岛下一步绿色矿山建设工作提供借鉴。

    2020年06期 v.20;No.120 2309-2316页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
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  • 无废城市建设方案评估的多群组双重贴近度方法

    彭定洪;张文华;

    鉴于我国无废城市建设方案评估多部门参与的实际,在TOPSIS方法框架下以犹豫模糊信息描述群组意见提出一种多群组评估方法。基于Canberra距离提出并验证一种用于刻画建设方案与理想解间分离度的相对犹豫模糊距离测度,通过TOPSIS贴近度思想,构建了一种犹豫模糊的双重贴近度求解方法,应用该方法解决云南省无废城市建设方案评估的实际问题,通过对比分析验证了所提方法的适用性和合理性。结果表明,所提方法能够较好贴合无废城市建设方案多群组评估情景,且评价过程简单明了、评价结果客观丰富。

    2020年06期 v.20;No.120 2317-2325页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K]
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  • 江西省再生铜冶炼行业工业危险废物产生系数研究

    余强;卢丁;李艳梅;邹新;朱江;

    采用工艺流程节点分析法对江西省再生铜间接利用冶炼企业(不含高品位二次铜资源直接利用、再生铜预处理和原生铜冶炼搭配处理再生铜过程)的原辅料使用、生产环节、工业危险废物产生量和铜产品产量等进行统计分析,结合实测法和物料衡算法核实危险废物产生及处理数据的真实性和准确性,综合核算再生铜间接利用冶炼行业工业危险废物产生系数。结果表明,一段法火法精炼烟尘灰产生系数为0.5~26.5 kg/t,二段法还原熔炼烟尘灰、还原熔炼脱硫渣、火法精炼烟尘灰、火法精炼脱硫渣、电解精炼阳极泥、电解液净化粗制硫酸镍及贵金属回收分银渣的产生系数分别为7.9~331.6 kg/t、1.5~72.9 kg/t、4.9~43.9 kg/t、0.1~17.9 kg/t、2.7~17.3 kg/t、2.5~54.3 kg/t和4 010~15 050kg/t。

    2020年06期 v.20;No.120 2326-2333页 [查看摘要][在线阅读][下载 2048K]
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  • 基于大涡模拟的烟塔合一烟气排放数值模拟研究

    刘志勇;丁力;朱文斌;徐振;王志刚;杨光俊;

    为了更准确地预测污染物的扩散和分布特性,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法研究自然通风干式冷却塔(Natural Draft Dry Cooling Tower,NDDCT)烟塔合一烟气扩散问题,采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)对流场和污染物质量分数场进行预测,并与非定常雷诺平均N-S(Unsteady Reynolds Average NavierStokes,URANS)进行对比,着重分析污染物质量分数脉动与速度脉动的关系。结果表明,采用LES方法模拟得到的冷却塔内壁污染物最大质量分数约为URANS结果的43倍,污染物质量分数与流场速度密切相关; 2种方法得到的流场差别较大,特别是冷却塔出口和下风向位置。与URANS相比,LES可以捕捉到小尺度、高频率的流场脉动。

    2020年06期 v.20;No.120 2334-2343页 [查看摘要][在线阅读][下载 4962K]
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  • 我国电力行业碳排放影响因素及区域差异研究

    何迎;邢园通;汲奕君;张磊;

    为探求我国电力行业碳排放的演变机理及区域特点,基于LMDI (Logarithmic Mean Divisia Index)方法分析影响我国电力行业碳排放变化的7个因素,明确了各因素的贡献值、贡献率,并用象限法分析了30个省份主要影响因素的差异。结果表明:2005—2016年,我国电力行业碳排放总体上显著攀升,增长率为88.02%,其中2013年为峰值;经济规模是影响电力碳排放变化最大的因素,拉动碳排放累积增长3 096.05 Mt,贡献率166.02%;火电能耗强度、电力结构、用电强度是抑制电力碳排放增长的主要因素,累积贡献率分别为-31.82%、-25.11%、-13.12%;主要影响因素的区域差异较大,国家减排策略要根据各省特点差异化落实,贵州、云南等省应注意调控经济增速,控制其限制开发区域、禁止开发区域的GDP增速,内蒙古、黑龙江等省要着力降低火电能耗强度,并尽量降低火电比重,宁夏、新疆等省需把降低单位GDP用电量作为主攻方向。

    2020年06期 v.20;No.120 2343-2350页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K]
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  • W火焰机组SCR催化剂低负荷下脱硝性能研究

    何川;曾多;苏林;刘鹏;孔凡海;王凯;

    为了探明W火焰机组SCR催化剂对低负荷烟气条件的适应性,以国内某W火焰机组为研究对象,进行了实际机组烟气条件下的SCR催化剂低负荷脱硝性能测试,探究催化剂活性衰减与恢复规律,并讨论在不同烟气SO3体积比条件下的催化剂失活特性。采用N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱分析仪(XRF)等仪器表征手段对试验样品进行分析,推断催化剂低负荷失活的可能机理。结果表明:SCR催化剂在325℃条件下,活性均不随反应时间的延长而明显下降,可长时间稳定运行; SCR催化剂在304℃条件下出现了活性衰减现象,但其活性可随机组负荷升高而恢复; SCR催化剂在291℃条件下失活较快,随机组负荷升高催化剂脱硝活性无法完全恢复;烟气中SO3体积比越低,催化剂低负荷失活显现就越轻微。SCR催化剂在低温失活后,出现了BET比表面积大幅下降、表面S含量增加等现象。结合测试仪器表征和性能测试结果,SCR催化剂低负荷条件下脱硝性能衰减主要是由于硫酸氢铵等物质的沉积造成。由于W火焰机组烟气具有高NOx、高SOx体积比的特性,其SCR催化剂在低负荷条件下运行具有更高的最低喷氨温度,更容易发生低温失活现象。因此,W火焰机组在低负荷运行时应密切关注SCR脱硝系统运行安全和NOx达标排放。

    2020年06期 v.20;No.120 2351-2356页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K]
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  • 铁盐对锑选矿废水中五价锑的吸附性能及参数优化

    杨长明;王汉宇;

    为了探究铁盐混凝剂对锑(Sb)选矿废水处理效果及其工艺参数,采用吸附动力学模型,并结合XRD和FTIR表征方法,比较了3种铁盐(聚合硫酸铁、三氯化铁、高铁酸钾)对水溶液中的五价锑的混凝吸附性能。结果表明:3种铁盐以高铁酸钾的吸附效果最好,低p H值更有利于其对锑的吸附,最大去除率达到97.9%;吸附前后的XRD检测表明,高铁酸钾分解产物符合弱晶质的水铁矿,孔隙度高; FTIR结果证明了内层络合和外层吸附作用的存在;离子强度只在高p H值条件时会对锑的吸附产生负影响;吸附动力学数据以准二级动力学拟合程度最好(R2=0.99922);吸附等温线数据以Freundlich模型拟合程度最好(R2=0.99762),高铁酸钾的理论最大吸附量为40.24μg/mg,由此证明该铁盐对废水中Sb的吸附关键在于化学吸附。因此,高铁酸钾可作为良好的混凝吸附剂应用于锑选矿废水处理工艺中。

    2020年06期 v.20;No.120 2357-2364页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K]
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  • Fe/Co氧化物修饰石墨毡阴极电Fenton法降解卡马西平研究

    余健;程俊杰;任文辉;

    为了提高石墨毡阴极材料的产H2O2效率,采用浸渍法和化学沉淀法制备了Fe/Co氧化物修饰石墨毡阴极,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射分析仪(XRD)和X-射线光电子能谱仪(XPS)对其微观形貌及结构进行表征;然后以制备石墨毡为阴极和钛板阳极构建电Fenton体系,进行卡马西平(CBZ)的降解试验研究,考察电流密度、溶液p H值和Fe2+浓度对降解CBZ的影响;通过自由基淬灭试验和CBZ降解产物分析,初步探讨其降解机理。结果表明:Fe3+与Co2+浓度比为1∶3时,制备的修饰石墨毡电催化活性最高;在曝气量为500 m L/min的条件下,150 min内H2O2积累量达到15.30 mg/L,约为未改性石墨毡阴极产H2O2效率的4.6倍;在电流密度为50 A/m2、Fe2+浓度为0.5 mmol/L、p H值为3.0、曝气量为100 m L/min的条件下,反应150 min时对初始浓度为20μmol/L CBZ的溶液降解率为87.5%。Fe/Co氧化物修饰石墨毡阴极电Fenton法对CBZ的降解主要为阳极氧化和电化学氧化共同作用的结果,阳极氧化的降解作用占41.4%,电化学氧化降解作用占39.1%。降解过程中产生的主要自由基是·OH和·O2-,CBZ的降解转化主要基于羟基化反应和酰胺基的裂解作用。

    2020年06期 v.20;No.120 2365-2374页 [查看摘要][在线阅读][下载 2249K]
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  • 玉米秸秆生物炭对水溶液中Th(Ⅳ)的吸附性能

    王彦隽;赵婷婷;王维大;

    以玉米秸秆为原料,采用厌氧热解法制备生物炭,并采用SEM、EDS、FTIR分析手段对生物炭的物理化学性能进行表征。通过静态吸附试验考察生物炭对水溶液中Th(IV)的吸附行为,并从动力学和热力学方面对吸附过程进行分析,对吸附机理进行探讨。结果表明,随热解温度升高,BC平均孔径不断增大,孔体积和比表面积也相应增加,且芳香化程度和稳定性增强,有利于其吸附Th(IV)。红外分析显示,C—C、C O、C C、C—H等基团为BC700吸附Th(IV)过程中的主要吸附位点。当p H值为4、投加量为1.75 g/L时,BC700对Th(IV)的去除率达到最高,为99.79%;BC700对Th(IV)的吸附动力学过程符合准二级动力学模型且吸附过程受颗粒内扩散控制;此外,Freundlich方程能更好地描述等温吸附行为,并且最大吸附容量为20.21 mg/g,。热力学研究表明,吸附吉布斯自由能ΔG0<0,而焓变(ΔH0)>0,表明BC700对Th(Ⅳ)的吸附是自发吸热过程,吸附温度升高有利于钍的吸附。生物炭具有较好的重复利用性能。因此,生物炭是一种高效的钍吸附剂,可用于含钍废水的处理和钍污染土壤的修复。

    2020年06期 v.20;No.120 2375-2382页 [查看摘要][在线阅读][下载 2234K]
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  • UV-H_2O_2高级氧化法深度处理生活污水处理厂生化池出水COD研究

    张蓉;范宇;陈乐意;乌兰;陆朝阳;晏士伟;储茵;

    为深度处理生化池出水,研究高效利用紫外处理工艺和设备,采用紫外光诱导过氧化氢(UV-H_2O_2)产生活性氧自由基(ROS)的高级氧化技术去除生化池出水中的COD,优化了H_2O_2投配量和光照时间,并检测处理过程及出水的COD、氧化还原电位、p H值和大肠杆菌等,同时用化学捕捉剂研究H_2O_2的光解动力学,并观察了可溶性有机质腐殖酸和十二烷基磺酸钠对H_2O_2光解的影响。结果表明:H_2O_2与污水投配比为1∶4 000(体积比)、光照15 min,COD的去除效果最佳,出水COD、p H值和大肠杆菌数等工艺参数符合和接近国家一级A出水标准;优化条件下腐殖酸和十二烷基磺酸钠对H_2O_2的光解没有影响。

    2020年06期 v.20;No.120 2383-2389页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K]
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环境监测与评价

  • 嘉陵江亭子口水库沉积物重金属分布特征及风险评价

    可华明;杨清伟;刘守江;张沁;

    为了解嘉陵江亭子口水库表层沉积物中重金属污染水平及生态风险,采集干流表层沉积物样品,分析其中重金属元素Pb、Cu、Cd、Cr和Zn的全量;采用改进BCR法提取各元素赋存形态;从重金属全量、赋存形态、生物毒性和生物可利用性角度出发,采用地累积指数法(Igeo)、次生相与原生相比值法(RSP)、对数回归模型法及风险评价编码法(RAC)全面评价各元素的污染程度与生态风险。结果表明:1)各元素质量比均高于全国土壤元素背景值,Cd质量比高达背景值的14.63倍; 2) Cu-Cd、Cu-Cr、Cd-Cr之间表现为强相关(p <0.01),各元素与p H值呈负相关,而OM与元素Cu、Zn之间表现为显著相关(p <0.05); 3)各元素有效态百分比由大到小依次为Cd、Pb、Zn、Cu、Cr,Cd有效态质量分数超过80%,迁移转化和生物可利用性的风险较大; 4) Igeo评价显示,Cd达到强污染水平; 5) RSP评价显示,Cd二次释放污染可能性最高; 6)对数回归模型评价显示,各元素都可能对水生生物造成危害; 7) RAC评价表明,Cd、Zn具有中风险水平的潜在生态风险。研究表明:亭子口水库表层沉积物存在以Cd为首要因子的重金属污染和潜在生态风险;多种评价方法综合运用,能比较全面地反映重金属污染及风险的真实水平。

    2020年06期 v.20;No.120 2389-2397页 [查看摘要][在线阅读][下载 1126K]
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  • 锰矿废渣区苔藓物种多样性及其重金属污染监测

    任军;刘方;朱健;罗洋;李松;钟雪雯;

    以贵州东部锰矿区3个不同类型的废渣堆场(矿井废渣、尾矿渣、电解锰渣)自然生长的苔藓为研究对象,采用经典形态分类法对采集的63份苔藓样品鉴定为12科18属21种,其中丛藓科(Pottiaceae)为优势科,尖叶扭口藓(Trichostomum brachydontium)为矿井废渣堆场优势种,扭叶牛毛藓原变种(Ditrichum gracile)为尾矿渣堆场优势种,而南亚丝瓜藓(Pohlia gedeana)为电解锰渣堆场优势种。对苔藓植物及其生长基质7种重金属元素(Cu、Zn、Cd、Pb、Mn、Ni、Cr)含量进行测定及分析。结果表明,锰矿废渣区苔藓植物生长基质的重金属出现明显富集,其中Mn、Pb、Cu、Cr含量的最大值分别为该区土壤背景值的334倍、436倍、139倍、130倍;而苔藓中Mn、Cr、Pb、Cu、Cd含量超过植物正常范围值,其中硬叶净口藓(Gymnostomum subrigidulum)对Mn、Cr、Pb、Cu的累积性较强,体内重金属含量的变化与其生长基质中重金属含量有密切的关联性,硬叶净口藓可作为锰矿区监测土壤重度污染的指示植物。相关性分析表明,苔藓植物内Mn、Cr、Cu、Pb含量与其生长基质中相应的重金属含量呈显著性正相关,苔藓植物中重金属来源主要受生长基质的影响;苔藓植物内各重金属元素之间多具有协同作用,苔藓植物对重金属具有多重吸收效应。

    2020年06期 v.20;No.120 2398-2407页 [查看摘要][在线阅读][下载 892K]
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  • ~(226)Ra污染场地调查与健康风险评估

    李战国;朱勇兵;李军;王善强;赵红杰;

    为掌握某遗留场地放射性污染状况和为场地管理及利用提供依据,利用γ剂量率仪对场地进行1 m网格现场巡测,对热点区土壤进行布点采样,测定~(226)Ra、~(238)U、~(232)Th和~(40)K的活度浓度,同时对厂区井水、厂区排水口下游约50 m池塘水及居民家饮用井水进行采样,测定总α放射性和总β放射性。结果表明,该场地主要污染介质为土壤,主要污染核素为~(226)Ra,土壤样品中~(226)Ra的最大活度浓度为5.306×10~4Bq/kg。利用美国EPA的健康风险评估模型开展风险计算,结果表明,该场地最大风险来源于~(226)Ra,风险值为3.71×10~(-4),是可接受风险值(10~(-4))的3.71倍;~(40)K的最大风险值为6.23×10~(-5),在可接受范围内;~(232)Th和~(238)U的最大风险均低于10~(-6),可忽略。从~(226)Ra的风险暴露途径来看,摄入风险占总风险的70.89%,为主要风险暴露途径,外照射风险占总风险的29.11%,而吸入风险占比仅0.001%。

    2020年06期 v.20;No.120 2408-2415页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K]
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  • 西安市典型景观水体周围细菌气溶胶的分布特征及呼吸暴露风险评价

    张崇淼;杜伟伟;朱聪聪;许鹏程;

    为了探明城市景观水体周围细菌气溶胶浓度分布和粒径分布特征,在西安市3处景观水体周围布设采样点,采用安德森六级空气采样器采集细菌气溶胶,测定细菌气溶胶的浓度、粒径分布和中值粒径,结合吸入途径的暴露参数,运用风险商值法评价成人和儿童吸入细菌气溶胶导致的健康风险。结果表明,兴庆湖、广运潭和思源湖周围的细菌气溶胶平均浓度分别为151.7 CFU/m3、132.6 CFU/m3和248.7CFU/m3,3处景观水体周围粒径在2.1μm以上的细菌气溶胶浓度占比超过80%,中值粒径都在3.2~3.5μm。成人和儿童在景观水体周围的细菌气溶胶暴露风险商值都小于1,儿童的暴露风险商高于成人。

    2020年06期 v.20;No.120 2416-2421页 [查看摘要][在线阅读][下载 874K]
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  • 胡焕庸线两侧空气质量状况及影响因素分析

    陈优良;李亚倩;

    基于2015—2018年胡焕庸线两侧44个主要城市的AQI监测数据,利用数理统计、空间插值和层次聚类法分析区域AQI的时空分布特征,并运用ESDA技术和空间回归模型探讨AQI的自然、社会经济影响因素。结果表明,时间变化上,两侧AQI季均变化规律为夏季最好,冬季最差,东侧季节变化幅度大于西侧;月均变化整体呈U形分布,1月份浓度均较高;工作日内污染物累增,AQI在一周后半段达到最大值。空间分布上,AQI呈现东侧中部高西侧低的特点,分布区域特征明显; 2015—2018年西侧空气质量优占41.93%,东侧为31.31%,AQI与PM2.5、PM10、O3相关性显著,首要污染物来自于PM10和PM2.5。AQI与影响因素在空间上呈现显著集聚效应,GWR模型在模拟影响程度和空间差异方面优于OLS模型,林草覆盖率对AQI最大,其他依次为相对湿度、日照时数、人口密度、气压、第二产业比重。

    2020年06期 v.20;No.120 2422-2431页 [查看摘要][在线阅读][下载 3711K]
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区域环境与生态

  • 煤矿区生态环境治理绩效评价及障碍因子诊断——基于河南煤矿区居民满意度的视角

    张沛沛;叶青青;余洋;

    定量测度煤矿区生态环境治理绩效并诊断其障碍因子,是改善煤矿区生态环境治理绩效和促进煤矿区生态环境可持续发展的有效途径。以煤矿区居民满意度为视角,从生态破坏治理和环境污染治理两个方面构建煤矿区生态环境治理绩效评价指标体系,采用基于熵权TOPSIS模型和障碍度模型,通过对河南煤炭基地的平顶山矿区、永夏矿区和鹤壁矿区居民的问卷调查,测度煤矿区生态环境治理绩效水平和诊断其障碍因子。结果表明,永夏矿区、平顶山矿区和鹤壁矿区的生态环境治理绩效评价值为0.602、0.596、0.578,对应的绩效水平分别为良好、良好、一般,煤矿区生态环境治理的居民满意度存在区域差异。煤矿区生态环境治理绩效水平最重要的影响因素是矿区居民对环境污染的评价,其次是生态破坏治理的评价;影响煤矿区生态环境治理绩效水平的主要障碍因子为大气污染、水体污染、水土流失、土壤污染和噪声污染等方面的治理。研究结果可为我国煤矿区生态环境治理和国土空间生态修复提供参考。

    2020年06期 v.20;No.120 2432-2439页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 基质改良对铁尾矿藻类结皮性能影响的试验研究

    徐连满;秦志娇;郝喆;汪迪;刘磊;

    为了促进尾矿基质上藻类结皮的形成和生长,增强尾矿基质表面的抗侵蚀能力,开展了不同基质改良条件下藻类结皮生长试验,测试了不同条件下藻类结皮的物理化学性质及力学性能。结果表明:藻类在纯尾矿库中生长速度缓慢,结皮效果较差;藻类在改良后的尾矿基质上结皮质量明显提高,海藻酸钠和EM(有效微生物)原液对藻类生长有明显的促进作用;结皮后土壤与纯尾矿土相比,土壤中水分、氮、磷含量均有所增加,p H值较小。藻类结皮可以固定尾矿砂,提高尾矿基质肥力,改善尾矿废弃地条件,在铁尾矿废弃地的生态恢复过程中扮演着积极的角色,有利于铁尾矿废弃地生态系统的恢复。

    2020年06期 v.20;No.120 2440-2449页 [查看摘要][在线阅读][下载 4860K]
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数据统计与分析

  • 2020年9—10月国内生产安全事故统计分析

    李生才;笑蕾;

    统计了2020年9—10月国内发生的各种生产安全事故73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73起事故中,交通事故占39.73%,矿业事故占4.11%,爆炸事故占12.33%,火灾占12.33%,毒物泄漏与中毒占4.11%,其他事故占27.40%。73起事故共死亡227人。死亡人数的百分比分别为交通事故48.11%,矿业事故占9.25%,爆炸事故占7.49%,火灾占11.01%,毒物泄漏与中毒占3.96%,其他事故占20.26%。2020年9—10月生产安全事故发生较多的5个省分别为四川(7起)、山西(7起)、河南(6起)、广东(6起)和山东(5起);死亡人数较多的5个省和直辖市分别为山西(27人)、河南(23人)、吉林(20人)、重庆(19人)和湖北(14人)。

    2020年06期 v.20;No.120 2449-2451页 [查看摘要][在线阅读][下载 132K]
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  • 2020年9—10月国内环境事件

    李生才;安莹;

    简要统计了2020年9—10月国内发生的各种环境事件54起,包括沙尘天气3起,污染事件7起,地震31起,山体滑坡和泥石流3起,以及其他自然灾害10起。

    2020年06期 v.20;No.120 2452-2455页 [查看摘要][在线阅读][下载 131K]
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  • 2009—2018年俄罗斯兵器工业事故统计分析及启示

    臧小为;沈瑞琪;Е.В.尤尔托夫;潘旭海;蒋军成;

    俄罗斯兵器工业属于俄罗斯国民经济中不可或缺的支柱产业,同时属于各类危险源密集的工业部门。基于俄罗斯官方统计数据,以2009—2018年俄罗斯兵器工业事故为统计分析对象,针对事故起数、事故死亡人数、事故类型、事故地区分布及原因等进行讨论。结果表明:俄罗斯兵器工业事故起数和人员伤亡数量总体呈逐年上升的趋势,事故相对高发与近十年俄罗斯国防订单增多呈正相关;伏尔加联邦管区、中央联邦管区和西伯利亚联邦管区为俄罗斯兵器工业事故高发地区;爆炸、火灾事故在俄罗斯兵器工业事故总数中比重最大,俄罗斯兵器工业事故及人员伤亡主要发生在弹药及特种化学工厂生产、检维修等环节;静电意外作用、生产设备存在设计缺陷和危险物质化工反应失控是导致上述事故的最主要的技术方面原因;从业人员违反操作规程、未遵守安全规章制度和违反劳动纪律是俄罗斯兵器工业事故最主要的管理方面原因。目前俄罗斯兵器工业已基本完成俄罗斯联邦化学武器销毁国家任务,在化学武器销毁领域事故率近似为0。中国需重视特种化学工厂生产、弹药/化学武器回收处理中的各类安全生产问题,研究结果对提高中国兵器工业本质安全生产水平具有一定的借鉴意义。

    2020年06期 v.20;No.120 2456-2464页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K]
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书评

  • 自动化导向下机械安全技术发展趋势研究与思考——评《机械安全技术及应用》

    刘碧云;

    <正>当代企业生产与工程建设会大量使用各种机械,机械的大规模应用虽然提高了工程建设效率,但是也带来了新的安全管理难题。在使用机械的过程中,一旦出现安全问题,则会对企业财产与操作人员的人身安全构成威胁。随着信息化与自动化技术的发展,机械安全技术的发展也日趋智能化,机械的安全性能大大提高,从而有效地保障了企业与工人的生命财产安全。从长远来看,自动化技术发展对于机械安全技术的发展具有积极、显著的推动作用。

    2020年06期 v.20;No.120 2465页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]
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  • 法治视角下校园安全管理工作开展思路研究——评《校园安全相关法律问题研究》

    曹婷;

    <正>校园安全是一所学校持续稳定发展的前提,社会、政府、学校和家庭,都希望构建一个安全的校园环境。在现实中,校园安全管理工作面临着诸多挑战,社会不良因素对校园安全会产生不利影响,学校自身安全管理工作也可能存在一些不足之处。从长远来看,学校安全管理工作既要依赖学校安全管理制度建设与安全教育,但是更要依靠法律教育与法治手段。尤其是当代校园安全管理工作更复杂,法治方式在校园安全管理中将会发挥更重要的作用。

    2020年06期 v.20;No.120 2466页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K]
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  • 绿色发展背景下大学生环保教育现状及对策——评《绿色发展新理念:绿色学校》

    宁林彬;

    <正>注重环保在全世界已经形成共识,环境保护关系到整个人类社会的未来发展,世界各国纷纷推崇绿色发展理念。中国社会已经意识到保护好环境是实现可持续发展目标的重要前提,因此目前正致力加强环保力度,为社会居民提供一个优质的生存发展环境。环保是全民事业,为了培养社会民众的环保意识,加强大学生环保教育,引导他们成长为未来环保主力军,有利于中国绿色发展理念的贯彻与实施。

    2020年06期 v.20;No.120 2467页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K]
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  • 文化导向在大学生网络安全教育活动中的开展与实践——评《网络文化安全与大学生网络行为》

    苏永荣;

    <正>信息时代,互联网已然深深渗透到当今社会的方方面面,大学生的学习与生活都离不开互联网。对大学生而言,互联网是一把双刃剑,在给学习生活带来便利的同时,也可能带来一些不利影响。大学生受到负面网络文化影响之后,容易产生颓废心理,甚至可能产生极端的想法和行为,对校园安全和社会安全造成难以预料的威胁。基于此,高校应从文化导向角度出发,以积极健康的互联网文化为内容开展安全教育,引导大学生更为安全地使用互联网。

    2020年06期 v.20;No.120 2468页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K]
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  • 安全视角下大学生运动伤病预防及应对措施探讨——评《大学生运动伤病处理与安全研究》

    徐玉娟;

    <正>当今时代,拥有良好身体素质对一个人的人生意义重大,而运动则是获取健康良好身体素质的主要途径之一。作为年轻人,大学生各项运动机能正处于上升状态,正是开展体育运动的最好人生阶段。大学生在开展体育运动过程中,若运动方式不当则容易导致运动伤病的发生,从而影响学生的身体健康,出现运动安全事故。因此,从安全角度加强大学生运动伤病与预防是必要的。

    2020年06期 v.20;No.120 2469页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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  • 基于文化安全导向下的外语教育模式新探索——评《外语教育中的文化安全问题及跨文化建设研究》

    张颖;傅珏;

    <正>在人类社会发展历程中,不同的地域文明孕育了差异化的语言。现代科技推动全球化进展,世界各国的交流变得频繁而密切,不同语言之间的交流需求促进了外语教育的发展。中国是世界上最重视外语教育的国度之一,英语教学几乎贯穿了从幼儿园到大学的所有教育阶段。在我国外语教育中,非常重视语言的工具性特征,强调外语基础知识与交流应用技巧的教学,

    2020年06期 v.20;No.120 2470页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
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  • 当代大学生安全教育活动开展策略探析——评《大学生安全教育与管理》

    陈秀珍;

    <正>伴随着大学办学规模持续扩大,大学生数量迅速增加,中国大学生在校学生规模有数千万之多,校园人数规模堪比一个中小型城镇。考虑到大学生基本上都是成年人,以及大学毕业之后学生就要进入社会职场,大学通常采用开放式管理模式。此外,与中小学生相比,大学生个性化发展特征更加明显,因此当代高校安全管理工作所面临的情况日益复杂。

    2020年06期 v.20;No.120 2471-2472页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K]
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