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基于EMD-SVD的矿山微震信号降噪方法及其应用

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安全与环境工程 2024年第3期31卷 110-119页

作者：朱权洁隋龙琨陈学习欧阳振华刘晓辉华北科技学院应急技术与管理学院河北三河065201 华北科技学院矿山安全学院河北三河065201

为了提高微震监测技术对微震信号分析处理的准确性,充分提取微震信号波形中的有效信息,针对矿山微震信号非平稳、非线性的特点,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和奇异值分解(SVD)的联合降噪方法。该方法首先通过EMD分解获得信号的IMF分... 详细信息

为了提高微震监测技术对微震信号分析处理的准确性,充分提取微震信号波形中的有效信息,针对矿山微震信号非平稳、非线性的特点,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和奇异值分解(SVD)的联合降噪方法。该方法首先通过EMD分解获得信号的IMF分量,利用相关系数、方差贡献率和相似度对IMF分量进行了优选;然后使用优选后的IMF分量重构一维微震信号时间序列的相空间数据,经过SVD分解后,利用奇异值能量百分比确立了SVD重构阶数,并根据SVD恢复原理得到了降噪后的一维微震时间序列;最后以山东某矿现场矿山爆破为例,采用不同降噪方法对3类典型微震信号进行了降噪处理,并对其降噪效果进行了对比分析。结果表明,EMD-SVD降噪方法与传统降噪方法相比,其平均信噪比提高了35%,平均均方根误差降低了50%,有效剔除了微震信号的噪声分量,保留了信号的特征信息。该研究对分析矿山微震信号、微震事件定位及煤矿动力灾害监测具有重要意义。

关键词：矿山安全微震监测技术微震信号降噪经验模态分解奇异值分解

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煤矿工人职业健康研究进展的知识图谱分析

中国安全科学学报 2024年第3期34卷 230-236页

作者：于海淼徐泽鹏张硕祁慧中国矿业大学经济管理学院江苏徐州221116 华北科技学院经济管理学院河北廊坊065201

为研究煤矿工人职业健康的发展趋势,促进煤炭企业实施职业健康防护工作,基于知识图谱分析方法,采用CiteSpace软件分析中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)核心数据库中收录的近20年煤矿工人职业健康文献的关键词聚类及突现。研究结果表... 详细信息

为研究煤矿工人职业健康的发展趋势,促进煤炭企业实施职业健康防护工作,基于知识图谱分析方法,采用CiteSpace软件分析中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)核心数据库中收录的近20年煤矿工人职业健康文献的关键词聚类及突现。研究结果表明:煤矿工人职业健康研究可分为职业健康危害因素、职业病及职业相关疾病三维度。职业相关疾病主要体现在行为和身心疾病、心脑血管疾病与代谢性疾病及慢性非特异性呼吸系统疾病3个层面;与职业病相比,职业相关疾病多呈现为“多因一果”特征,确诊难度更大;基于高频词突现特征,尘肺、听力损失、心理压力、高血压等是煤矿工人健康的主要威胁,此类健康问题与职业暴露有关,风险评价与管控是应对危害的重要措施;新兴研究热点为职业相关疾病的成因与防范,及职业健康与脑科学、智能化等领域的交叉研究。

关键词：煤矿工人职业健康知识图谱职业病危害因素职业暴露

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矿工不安全行为的双重加工机制研究

煤炭工程 2024年第2期56卷 199-205页

作者：祁慧孟令俊曹家琳孙艺宁华北科技学院经济管理学院河北廊坊065201 华北科技学院矿山安全学院河北廊坊065201

矿工不安全行为研究是安全管理领域的经典问题,现有文献多从人因工程和行为经济学视角解释不安全行为的产生机制,少有文献关注矿工在“未经深思熟虑”状态下的不安全行为决策机制,本研究基于双系统理论建构矿工不安全行为双重加工机制... 详细信息

矿工不安全行为研究是安全管理领域的经典问题,现有文献多从人因工程和行为经济学视角解释不安全行为的产生机制,少有文献关注矿工在“未经深思熟虑”状态下的不安全行为决策机制,本研究基于双系统理论建构矿工不安全行为双重加工机制解释模型。采用问卷调查方法调动矿工在系统2——即深思熟虑的状态下对25种不安全行为进行威胁评估,结果显示对于所有不安全行为,被调查者判断此类行为“经常发生”的比例远高于做出“低威胁评估”的人数比例,表明矿工在生产过程中确实存在运用系统1——“未经深思熟虑”的决策机制实施不安全行为的情形。在此基础上分析矿工采用系统1进行行为决策的影响因素,过去行为、时间压力、处理能力、认知动机、卷入程度及风险感知等因素是影响行为加工机制的主要因素,并据此提出了针对系统1状态下的不安全行为的管控策略。

关键词：矿工不安全行为双系统理论威胁评估

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流变扰动效应下红砂岩敏感邻域范围试验研究

煤炭科学技术 2024年

作者：王波任永政田志银马世纪高翔宇孙宏旭王军黄万朋山东建筑大学土木工程学院华北科技学院应急技术与管理学院山东科技大学能源与矿业工程学院华北科技学院矿山安全学院

深部岩体受到“强扰动”和“高地压”的影响，失稳致灾的风险逐渐增加。开展流变扰动效应理论研究是深部岩体稳定性控制的关键环节。其中，岩石流变扰动效应敏感邻域范围的识别与分析是重要组成部分。本研究在不同围压条件下通过细分红... 详细信息

深部岩体受到“强扰动”和“高地压”的影响，失稳致灾的风险逐渐增加。开展流变扰动效应理论研究是深部岩体稳定性控制的关键环节。其中，岩石流变扰动效应敏感邻域范围的识别与分析是重要组成部分。本研究在不同围压条件下通过细分红砂岩流变的轴向应力等级，选取岩石流变扰动效应下具有标志性的累计残余变形发展阶段（衰减阶段、近似等速阶段及加速阶段），结合流变扰动效应下其与岩石微观孔隙结构动力响应的一致相关性，多角度分析红砂岩流变扰动效应敏感邻域的演化特征。研究结果表明：①在不同围压条件下，红砂岩流变扰动累计残余变形的发展阶段表现出与静态流变相似的特征。随着围压的增加，其不同阶段的反应特征和速率都会发生显著变化，从而对岩体的稳定性和强度产生一定影响。②利用岩石流变扰动敏感性相关系数，进一步将红砂岩流变扰动敏感邻域划分为弱敏感区和强敏感区，并指出弱敏感区应作为流变岩体稳定性防护的关键阶段。③综合不同围压条件下的宏微观损伤演化特征响应分析，围压增大会导致红砂岩流变扰动敏感邻域范围的收缩和弱敏感区间的减少，加速了向强敏感区的特征转化。同时，随着围压的增大处于强敏感邻域内红砂岩的破坏发育速率也随之增大。本研究通过岩石流变扰动效应下对红砂岩微观孔隙结构和宏观变形量动力响应的综合分析，多角度揭示红砂岩流变扰动效应敏感邻域的动态演化特征，为深部岩体的安全开采和稳定性评估提供理论依据。

关键词：岩石流变扰动效应扰动敏感邻域强敏感区弱敏感区敏感邻域演化特征

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综掘工作面半封闭式区域联合控尘技术研究

金属矿山 2024年第5期 126-133页

作者：司俊鸿王昊宇霍小泉岳东袁增云范智海华北科技学院应急技术与管理学院北京101601 陕西陕煤铜川矿业有限公司陕西铜川727000

为有效提高综掘工作面降尘效率,克服单一降尘方式的局限性,建立了综掘工作面仿真模型,结合现场实测结果验证了模拟结果的可靠性,对综掘巷道风流场和粉尘扩散运移规律进行了研究,得到了高浓度粉尘积聚特征及分布范围。研究结果表明:综掘... 详细信息

为有效提高综掘工作面降尘效率,克服单一降尘方式的局限性,建立了综掘工作面仿真模型,结合现场实测结果验证了模拟结果的可靠性,对综掘巷道风流场和粉尘扩散运移规律进行了研究,得到了高浓度粉尘积聚特征及分布范围。研究结果表明:综掘工作面迎头处为主要产尘源,粉尘在向巷道出口扩散过程中浓度逐渐降低;尘粒运移迹线与风速矢量基本一致;受掘进机影响,粉尘流在机身上方形成涡流,大量堆积于司机位置;在掘进机后方形成较大范围的回流沉降区域,易引发二次扬尘,污染巷道回风区域。基于此,提出了区域划分原则,确定迎头、掘进机头、司机位置、皮带上方粉尘回流区及距迎头15 m以外范围为重点除尘区,开发了单区域针对性除尘和多区域联合除尘相结合的半封闭式区域联合控尘技术,设计了由环状喷雾、气幕隔尘装置、除尘风机、散射型雾幕及全断面喷雾构成的综合控尘成套设备。玉华煤矿柴家沟井42221工作面现场应用结果表明,巷道平均降尘率达88%,司机位置全尘、呼尘降尘率均达到86%。

关键词：矿井粉尘防控区域划分联合治理半封闭式综掘工作面降尘装置

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流变扰动条件下岩石微观损伤试验研究

煤炭学报 2024年

作者：王波任永政田志银马世纪王军黄万朋王灵山东科技大学能源与矿业工程学院华北科技学院应急技术与管理学院山东建筑大学土木工程学院

高地应力与开采扰动两个因素会导致深部岩体的变形失稳破坏，在高地应力作用下深部岩体进入强度极限邻域，进入强度极限邻域的岩体对开采扰动非常敏感，开展岩石流变扰动效应微观损伤试验相关研究是解决问题的关键。为满足研究过程中的... 详细信息

高地应力与开采扰动两个因素会导致深部岩体的变形失稳破坏，在高地应力作用下深部岩体进入强度极限邻域，进入强度极限邻域的岩体对开采扰动非常敏感，开展岩石流变扰动效应微观损伤试验相关研究是解决问题的关键。为满足研究过程中的试验需求，研发了岩石流变扰动效应微观损伤试验系统，该试验系统通过对扰动加载装置的升级改造完成了试验仪主机的优化，拓展了岩石流变扰动效应微观损伤试验功能，并采用该试验系统进行了相应的试验研究。试验结果表明：①岩石流变扰动效应微观损伤试验系统性能可靠，适用于岩石流变扰动效应微观损伤试验的相关研究；②岩石进入强度极限邻域时，试件孔径大于1μm的大尺寸孔隙增长幅度远大于孔径小于1μm的小尺寸孔隙的增长幅度和孔隙压密幅度，造成岩石内部不可逆损伤；③不同围压流变扰动条件下，试件处于强度极限邻域外时，围压对试件孔隙的扩张发育有一定的抑制作用，试件内部孔隙的压密幅度要大于其扩张幅度，而随着围压增大，进入强度极限邻域时，围压的存在一定程度上加快了孔隙的扩张发育，试件内部孔隙以扩张发育为主导；④确定了岩石进入强度极限邻域的微观判别标准，即流变扰动条件下孔径大于1μm的大尺寸孔隙占比量增长幅度升高显著时，表明岩石已进入强度极限邻域。

关键词：岩石流变扰动效应微观损伤核磁共振强度极限邻域

消费者信息偏好对船公司参与航运物流区块链平台决策的影响

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控制与决策 2024年第8期39卷 2791-2800页

作者：陈燕婷李登峰福州大学经济与管理学院电子科技大学经济与管理学院

航运物流行业涉及多个环节,因此航运物流区块链平台需要多个物流企业积极加入.航运物流区块链平台应用下的航运物流信息披露水平和消费者偏好都会对物流企业的参与决策产生影响.基于消费者存在航运物流服务和信息偏好以及船公司可选择... 详细信息

航运物流行业涉及多个环节,因此航运物流区块链平台需要多个物流企业积极加入.航运物流区块链平台应用下的航运物流信息披露水平和消费者偏好都会对物流企业的参与决策产生影响.基于消费者存在航运物流服务和信息偏好以及船公司可选择参与已搭建好的航运物流区块链平台(简称“上链”)的假设,利用两阶段博弈刻画了航运物流信息披露下的两个船公司的博弈均衡,进而通过对比3种“上链”模式,分析船公司的“上链”决策.研究发现,当消费者更关注航运物流服务水平时,与都“上链”相比,两个船公司都“不上链”能使双方获益,且披露航运物流信息和虚报舱位数量多的船公司获益更多;若仅有一个船公司“上链”,其收益最大.当消费者更关注航运物流信息披露水平时,若两个船公司都“上链”,能实现共赢,且船公司披露的航运物流信息水平越高收益越大.同样,若仅有一个船公司“上链”,其收益最大.研究结论能够为航运物流企业应用区块链技术提供有益的管理启示.

关键词：区块链物流供应链激励信息偏好博弈论

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工程类研究生伦理课程建设的路径及方法

华北科技学院学报 2024年第1期21卷 111-117页

作者：司俊鸿贾轶赟徐淑华华北科技学院应急技术与管理学院北京东燕郊065201 华北科技学院经济管理学院北京东燕郊065201

工程伦理教育是新时代工程活动和工程建设对工学人才提出的必然要求,《工程伦理》课程的开设为培养具备伦理道德水平的高素质工程技术人才提供支撑。采用案例教学模式贯穿于课程教学标准制定、教学过程管控和教学效果保障全过程,重视培... 详细信息

工程伦理教育是新时代工程活动和工程建设对工学人才提出的必然要求,《工程伦理》课程的开设为培养具备伦理道德水平的高素质工程技术人才提供支撑。采用案例教学模式贯穿于课程教学标准制定、教学过程管控和教学效果保障全过程,重视培养学生的自主思考和创新思维能力,激发学生的学习热情,能够有效提高学生对基础知识的掌握程度和解决复杂工程伦理问题的应用水平。为提升工程类高素质人才的伦理素养,保证良好的教学质量和教学效果提供基本保障。

关键词：工程伦理教学改革情境陶冶工程教育

基于DANP—模糊综合评价的危化品救援队伍应急能力评估

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华北科技学院学报 2024年第3期21卷 92-96,102页

作者：兰泽全张丽娜李玉麟郭欣喆华北科技学院应急技术与管理学院北京东燕郊065201

为量化评价我国危化品应急救援队伍能力,明确应急救援队伍建设中存在的不足,通过能力素质冰山模型研究影响因素,从应急准备、应急响应和总结评估3个方面建立评估指标体系,结合集成决策实验室分析法(DEMATEL)与网络层次分析法(ANP)确定... 详细信息

为量化评价我国危化品应急救援队伍能力,明确应急救援队伍建设中存在的不足,通过能力素质冰山模型研究影响因素,从应急准备、应急响应和总结评估3个方面建立评估指标体系,结合集成决策实验室分析法(DEMATEL)与网络层次分析法(ANP)确定指标权重,并和DEMATEL法的权重结果进行对比,运用模糊综合评价法建立全国危化品救援队伍应急能力评价模型。结果表明:应急准备能力评价为“较弱”,应急响应能力和总结评估能力评价为“一般”,队伍总体应急能力评价为“一般”,两种权重的评价结果一致。

关键词：决策实验室算法网络层次分析法模糊综合评价危险化学品应急救援能力