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不同处置条件下电动汽车火灾特性的全尺寸试验研究
祝现礼;张佳庆;过羿;孙韬;尚峰举;黄玉彪;针对电动汽车热失控火灾蔓延快、辐射强、处置难的问题，评估不同隔离与控制措施在实际充电站场景下的抑制效果，提出适用性的应急处置策略。依托自主搭建的充电站实体火灾试验平台，设置空白对照、压缩空气泡沫、细水雾与灭火毯联用三类工况，开展全尺寸纯电动汽车热失控火灾试验。基于车内温度、车辆上方温度场、周边环境温升及热辐射强度等多维数据，系统分析火灾发展特性及不同处置方式的差异。结果表明，空白对照无任何处置措施施加下车辆燃烧加速蔓延，峰值温度达到801 ℃，辐射强度超31 kW/m2，且存在复燃风险。压缩空气泡沫能显著降低车头区域温度并使辐射强度快速回落至接近0，适用于中后期持续燃烧抑制。细水雾在初期具备快速降温与削减辐射的能力，灭火毯能实现局部早期覆盖隔离，但对持续放热控制有限。不同隔离处置措施在作用时效与控制范围上存在明显差异。验证了不同隔离处置措施在作用时效与控制范围上的差异，提出分层、分时、多点协同应用策略，为电动汽车应急隔离处置措施的制定提供依据。
考虑气候变化的腐蚀管道时空风险演化研究
秦国晋;靳丹;王艺环;针对气候变化对埋地管道完整性影响机制不明确，构建基于物理机理的综合概率评估框架，该框架融合第六次国际耦合模式比较计划（Coupled Model Intercomparison Project Phase 6，CMIP6）预测数据、电化学腐蚀驱动泄漏模型及蒙特卡洛不确定性传播分析方法，基于共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathways，SSPs）模拟环境退化情景，选取中国五个典型气候特征城市，评估了不同辐射强迫水平（SSP1-2.6至SSP5-8.5）下管道失效概率的时空演变规律。结果表明气候驱动的管道退化与失效风险存在显著的区域异质性；在高辐射强迫情景（SSP5-8.5）下，广州管道腐蚀速率超过4 mm/a，而成都、武汉不足3 mm/a，区域差异达1 mm/a以上；失效风险呈现显著的“南高北低”空间分布特征。研究结果可量化长期气候变化对基础设施的潜在威胁，为管道的全生命周期风险设计、检测规划及气候适应性策略制定提供理论依据。
甲烷–乙烯爆炸特性及CO2抑爆研究
董冰岩;陈炜烨;何俊文;童乐;为探究乙烯掺混对甲烷爆炸特性的影响规律及CO2的抑爆机制，在常温常压(T=298 K，p0=0.1 MPa)条件下，利用20 L球形爆炸试验系统与Chemkin反应动力学模拟，系统研究了乙烯掺混比(R=0～1)及CO2添加量(0～20%)对甲烷–乙烯–空气预混气体爆炸特性的影响。结果表明，乙烯掺混显著增强了甲烷的爆炸强度与反应速率：随着R从0增至1，最大爆炸压力pmax上升16.5%，最大爆炸压力上升速率(dp/dt)max提升2.3倍，火焰传播速度由2.37 m/s增至5.47 m/s。CO2对爆炸具有显著抑制效果，但在高乙烯比例下其抑制效能减弱，如R=0.4时，20% CO2可使pmax下降50%，(dp/dt)max下降91.9%，层流燃烧速度降低73.8%。动力学分析表明：乙烯通过引入反应R254(C2H4+OH=C2H3+H2O)和R16(HO2+H=2OH)等重构了反应网络，提升了·OH浓度与链分支反应R1(H+O2=O+OH)的速率；CO2则通过参与反应R31(CO2+H=CO+OH)消耗H·来降低反应强度。研究揭示了乙烯与CO2分别通过调控·OH与反应路径实现爆炸增强与抑制的动力学机制，为甲烷–乙烯共存工业环境的风险评估与抑爆设计提供了理论依据与工程指导。
鬼针草吸附剂制备及对PM10吸附机理
陈莉;代治蓉;熊晓明;程朝霞;杜熙媛;王涛;研究以鬼针草(Bidens pilosa)为原料制备生物质吸附剂，用于PM10的吸附。氯化钾辅助中性蛋白酶改性制备鬼针草吸附剂，并通过二次回归正交旋转组合设计优化，得到回归模型及最优处理条件。研究考察了不同粒度、投入量、温度、相对湿度、PM10初始浓度及吸附时间对改性鬼针草吸附PM10性能的影响，并探讨了吸附等温、吸附动力学和吸附热力学特征。此外，结合扫描电镜、元素分析、比表面积分析仪及傅里叶变化红外光谱分析了样品的结构及性能。结果显示：当中性蛋白酶质量浓度为0.2 mg/mL、氯化钾浓度为0.1 mol/L、氯化钾浸泡时间为21.5 min时，Ymax为18.05%；粒径为380 μm、加入质量为2 g、温度为24 ℃、相对湿度为35%、PM10初始质量浓度为500 μg/m3及吸附时间为50 min为最佳环境因素条件；该吸附过程更倾向于以化学吸附为主的物理化学混合吸附，表现为多分子层在不均匀位点上的吸附，且为自发进行的吸热反应。Freundlich等温模型和准二级动力学模型的拟合效果优于Langmuir模型和准一级动力学模型，进一步证实了多分子层及化学吸附主导的性质。热力学参数ΔG < 0、ΔH > 0、ΔS > 0一致支持上述自发吸热特性。改性鬼针草表面富含大量—OH基团，有利于吸附的发生。改性鬼针草对PM10去除率在1%水平上极显著地优于其他材料，效果优劣顺序为优化鬼针草、活性炭、竹炭、硅藻土、大孔树脂、原始鬼针草。经8次循环再生后，改性鬼针草仍具有较强的吸附能力，表明其具有良好的重复使用性和持续控制PM10的实际潜力。
改性稻壳纤维增韧水泥基注浆材料工程特性试验研究
张建俊;韩健;孙闯;孙源骏;赵涛锋;王宝强;注浆是破碎围岩稳定性控制的重要技术手段，为填补传统水泥基注浆材料脆性大、变形适应差、易开裂失效的缺陷，引入改性稻壳纤维（Rice Husk Fiber，RHF）制备新型增韧水泥基注浆材料。通过开展浆液流动性测试和结石体无侧限抗压强度、抗折强度等试验，分析RHF掺入对水泥基注浆材料工程特性的影响，确定最优掺量，并结合傅里叶红外光谱与扫描电子显微镜等微观表征手段，探究RHF的增韧机理。结果表明：随RHF掺量增加，浆液流动度、析水率和抗压强度逐渐下降，初凝与终凝时间延长，抗折强度呈先增后减趋势；试样轴向应变增大，峰后残余强度提高，压缩破坏由脆性劈裂破坏向延性破坏转变，弯曲断裂裂缝由脆性弯曲裂缝演化为延性弯剪裂缝，材料变形协调能力增强。RHF掺量为3‰时，材料韧性最优。RHF与水泥基体结合紧密，在裂缝扩展过程中发挥桥接、拔出及断裂耗能作用，抑制裂缝发展，提高材料变形与吸能能力，实现水泥基注浆材料韧性提升。
2010—2024年我国煤矿生产要素变革下的事故特征分析
王启飞;刘帅;姚金波;郝成亮;李蓓;王俊龙;孙英峰;为应对我国煤矿行业在“双碳”目标和能源保供双重压力下的安全转型问题，本文根据2010—2024年宏观经济数据以及省级面板数据，从生产要素转变的角度来分析煤矿事故的时空演化特征及其产生的原因。通过对事故数据的描述性统计分析发现煤矿事故总量整体呈下降趋势，区域重心从东部和南部向西部和北部转移，致因结构由原来的以自然因素为主转变为人机系统耦合风险为主。进一步采用双向固定效应模型来实证检验劳动力、资本、技术等要素对于安全绩效的净影响。得出的主要结论如下：（1）高强度的劳动要素投入和产能扩张会加大事故风险，就业人员(t = 5.436，P< 0.01) 和规模以上企业产量(t = 3.520，P< 0.01 )的回归系数都显著为正；（2）技术的进步、资本的积累可以降低发生事故的风险，随着劳动生产率(t = -2.172，P< 0.05)与行业固定资产投资(t = -1.971，P=0.05)的提升，死亡人数明显减少；（3）人力资本结构的改善起到筛选的作用，较高的男女比例（t = -2.799，P< 0.01）与工资总额（t = -3.334，P< 0.01）两者都会对事故死亡率产生明显的负向影响。研究结果表明，持续推进机械化换人、自动化减人的改革、实行差异化区域监管和优化人力资本配置是提高灾害防治效果的关键策略，能够为煤矿本质安全治理提供理论支持。
多模态感知的城市轨道交通施工人员不安全行为管控研究
谢玮成;赵红岗;张毅;谢品翰;黄逍;针对城市轨道交通工程施工人员不安全行为监管中多源信息割裂、评价主观静态及管控闭环缺失等问题，本文提出一种融合多模态感知与动态量化评估的智能管控方法。构建涵盖视觉、生理与环境要素的协同数据采集架构，采用动态时间规整与Daubechies小波阈值去噪实现异构数据时空对齐与噪声抑制。设计融合通道与时序注意力机制的卷积神经网络-长短期记忆网络(Convolutional Neural Network - Long Short-Term Memory，CNN-LSTM)混合识别模型，通过门控策略实现多模态特征自适应加权融合。提出基于风险累积理论的动态量化评价模型，引入时间衰减因子与敏感系数，将不安全行为与生理异常映射为连续可追踪的安全分值，研发闭环管控平台并在实际工程中开展实证。结果表明，该模型对典型不安全行为的识别准确率达94.6%，精确率93.8%，召回率92.5%，F1分数93.1%，系统累计识别93起不安全行为并处理7起高等级预警事件，项目月度安全违规率由基线期的4.39%降至3.79%，降幅达13.7%。该方法有效突破了单一模态在复杂工况下的识别瓶颈，实现了施工人员安全风险的动态感知与主动干预，为施工安全管理的数字化与精细化转型提供了可复用的技术范式。
碳减排约束下建设项目建造阶段多目标优化研究
吴明亮;袁春燕;王玟;姚红利;现代工程项目多目标的协同是项目管控的难点，基于项目的多目标协同优化是解决这一难点的关键。研究探讨了在碳减排目标下的项目工期、成本、质量、安全多目标协同关系和协同优化机制。此外，基于多目标优化（Multi-Objective Optimization Problem，MOP）理论开展系统研究，通过纳入建造阶段碳排放指标，建立了涵盖工期–成本–质量–安全–碳排放的五维度多目标优化模型，并基于改进非支配排序遗传算法（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ，NSGA–Ⅱ）算法通过实证研究，验证了所提模型的有效性及算法的可行性。结果显示，NSGA–Ⅱ在求解该规模多目标优化问题时具备显著优势，通过对NSGA–Ⅱ求解得到的Pareto解集进行客观量化分析，可实现最优方案的科学筛选。研究不仅为项目多目标协同管控提供了应用工具，还在多目标问题构建、求解及算法选择方面提供参考。
高压二氧化碳管道泄漏诱发断裂失效模式与风险评估
石磊;周立国;王晓霖;刘镇溪;闫兴清;喻健良;理解高压二氧化碳管道失效模式与风险，是开展管道安全管理及防护的基础。探讨了二氧化碳管道运行过程可能发生的“先漏后裂”“因漏而裂”失效模式。通过调研美国管道和危险材料安全管理局（Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration， PHMSA）数据库及相关文献数据，发现泄漏是二氧化碳管道最主要的失效类型，材料失效、腐蚀及外力损伤等因素均可形成穿透缺陷导致泄漏。分析了应力强度因子K、J积分、裂纹尖端张开位移δ及裂纹尖端张开角（Crack Tip Opening Angle，CTOA）等临界场参数以及管材临界断裂韧性的定义与判据，明确了低温环境对管材临界断裂韧性的显著削弱作用，尤其在韧脆转变区临界韧性下降速率快，存在明显的尺寸效应和离散性。结合量化临界断裂韧性与温度关系的主曲线预测模型，建立了二氧化碳管道泄漏诱发断裂的失效模式及风险评估流程。最后以X65管线钢环向缺陷为例给出了风险评估案例，结果表明，当参考温度分别为-50 ℃、-100 ℃时，若二氧化碳泄漏导致管材温度分别低于-39 ℃、-69 ℃，缺陷应力强度因子超过临界值，缺陷扩展并诱发管道断裂失效。建议在风险管理中集成缺陷裂尖场参数计算模型及管材低温临界断裂韧性变化模型，实现风险预警和防控。
镁基复合阻化剂制备及抑制煤自燃特性研究
白刚;王硕硕;李雪明;张潇文;黄戈;路冰;针对当前煤自燃阻化剂普遍存在的阻化效率低、作用时间短、高温易失效且部分产物有毒有害的问题，结合镁基材料环境友好、成本低廉、高温稳定性优异的优势，将氯化镁(MgCl2)与氢氧化镁[Mg(OH)2]复配制备镁基复合阻化剂。采用同步热分析、指标气体生成、扫描电镜及原位红外等试验，探究煤样的热效应规律、阻化剂最优参数组合及微观机理。结果表明：阻化效果随阻化剂质量分数和MgCl2质量占比的增加呈先升后降趋势，硅烷偶联剂质量分数对阻化效果的影响较小；复合阻化剂最优参数组合为阻化剂质量分数30%、Mg(OH)2/MgCl2质量比1:2、硅烷偶联剂质量分数1.5%，阻化煤样300 ℃前净放热量较原煤降低130 J/g，吸氧增重与热解阶段活化能较原煤分别提高41.3 kJ/mol、66.9 kJ/mol，且最大阻化率与阻化寿命分别为80%、210 min；阻化煤样分散性显著提升，元素分布更为均匀密集；在低温阶段，MgCl2通过强吸水性形成液态水膜，既阻隔氧气与煤表面的接触，又为Mg(OH)2提供均匀分散载体，随温度升高，MgCl2脱水生成气态水可带走部分氧化热量，Mg(OH)2热分解生成的高熔点MgO会在煤表面形成连续致密的覆盖层。