检索结果-南通市图书馆

矿井煤岩界面节点式雷达快速动态探测系统及实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2024年第4期49卷 1964-1975页

作者：许献磊陈令洲彭苏萍梁鹏赵禹深中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

煤岩界面识别技术是煤矿智能化开采的关键技术之一。基于高频雷达波探测技术可实现煤岩界面的随采高精度探测,但仍存在矿井超大采高(≥6 m)片帮垮落带来设备的安全风险及采高突变(采高≤2 m)时空间限制设备通过的问题。在前期工作基础... 详细信息

煤岩界面识别技术是煤矿智能化开采的关键技术之一。基于高频雷达波探测技术可实现煤岩界面的随采高精度探测,但仍存在矿井超大采高(≥6 m)片帮垮落带来设备的安全风险及采高突变(采高≤2 m)时空间限制设备通过的问题。在前期工作基础上提出了一种矿井煤岩界面节点式雷达快速动态探测系统并进行了煤岩界面探测实验研究,主要内容包括:①阐述矿井节点式雷达观测系统原理,根据矿井工作面实际环境设计煤岩界面识别观测系统方案及雷达传感单元安装方式;②研究并提出节点式采集控制系统和信息交互传输设计方案,实现数据动态采集控制及存储;③针对节点式采集方式及煤岩界面雷达反射回波特征,研究提出了节点探测数据增强处理方法、煤岩界面识别算法,可有效的实现煤岩界面智能识别与追踪、煤层厚度及空间坐标解算。为验证该方法的可行性,采用多个中心频率为1.5 GHz的探地雷达传感单元进行物理模型验证实验,并对节点式数据采集和连续数据采集结果进行了对比分析,实验结果表明:节点式采集方法与连续采集方法均可有效识别出煤岩界面,与连续采集方法相比,本文提出的节点式探测方法可实现数据的快速动态重复性采集,单次采集时长控制在10 s以内,煤层厚度探测结果平均误差为1.07 cm,最大误差为1.47 cm,平均误差百分比为7.64%。本方法为矿井智能化开采中煤岩界面的动态高精度探测提供技术支撑。

关键词：煤岩识别探地雷达节点式雷达观测系统误差分析

基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验系统

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国安全科学学报 2024年第3期34卷 109-116页

作者：裴晓东姚志远王亮邵昊王凯吴征艳中国矿业大学教育部安全工程专业虚拟教研室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

为更好地开展矿业安全类专业试验实践教学和培训,培养安全应急一流复合型拔尖人才,设计一种基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验教学系统。首先,采用3ds Max建立仿真模型,构建矿井火灾监测防治试验系统总体框架;其次,开展外因... 详细信息

为更好地开展矿业安全类专业试验实践教学和培训,培养安全应急一流复合型拔尖人才,设计一种基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验教学系统。首先,采用3ds Max建立仿真模型,构建矿井火灾监测防治试验系统总体框架;其次,开展外因火灾监测与远程自动控制救灾风门应急处置、内因火灾监测与温控胞衣阻化剂防灭火应急防控等人机交互试验实训;最后,建立综合评测的试验评价体系用于考核评估。结果表明:该试验系统具备虚拟现实沉浸性、交互性、构想性的技术特点,利于打造井下三维虚拟仿真场景,逼真展示矿井火灾演变过程;在试验与实训方面,可以突破传统模式在时间、空间、安全、资源等方面的限制,提供自主学习与多元评价方式。

关键词： Unity3D 矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验系统应急处置

基于振荡天平原理的矿工个体粉尘连续监测仪的研制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2024年第2期49卷 876-884页

作者：周福宝郑丽娜冯子康刘凌妤冯温婷中国安全生产科学研究院北京100012 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

煤矿粉尘质量浓度精准测量是粉尘有效控制的重要前提。传统离线滤膜采样称重法测量周期长、操作繁琐,直读式光吸收/散射测量方法易受环境条件和粉尘性质影响。鉴于此,自主开发了基于振荡天平原理的矿工个体粉尘连续监测仪。通过有限元... 详细信息

煤矿粉尘质量浓度精准测量是粉尘有效控制的重要前提。传统离线滤膜采样称重法测量周期长、操作繁琐,直读式光吸收/散射测量方法易受环境条件和粉尘性质影响。鉴于此,自主开发了基于振荡天平原理的矿工个体粉尘连续监测仪。通过有限元仿真探讨了振荡元件不同特性对振荡系统响应频率及质量灵敏度的影响,并采用最优梯度优化算法设计了振荡元件材料与形状,制造了一种具有高稳定弹性模量的振荡管,其频率温度系数为3×10^(-5)Hz/℃,受温度影响极小,保证了振荡频率在外界环境温度条件变化时的精确测量。开发了振荡天平质量传感器,设计了数字化自激振荡闭环控制电路,实现了谐振频率的自动控制以及实时输出,传感器质量灵敏度约为1 mg/Hz,质量检测限约为2μg。最终,通过集成呼吸性粉尘采样头、总尘采样头、伴热管、质量传感器、气泵、流量控制与温湿度/压力传感器等部件,研制了国内首款基于振荡天平原理的矿工个体粉尘连续监测仪,粉尘平均质量浓度检测限为0.035 mg/m^(3)。该仪器能够连续提供监测信息,包括当前时刻总尘或呼吸性粉尘质量浓度及当日累积职业接触暴露浓度。该仪器已在某煤矿现场应用,与传统滤膜采样称重法同步对比,2者相对误差仅为5%,表明该仪器可以实现煤矿粉尘质量浓度的快速精确测量,有望替代离线滤膜采样称重法和直读式光学测尘仪。

关键词：煤矿粉尘振荡天平质量传感粉尘监测仪

废弃矿井地下空间再利用根源因素识别及评价模型构建

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国矿业大学学报 2024年第3期53卷 585-599,612页

作者：孙中博赵毅鑫任建东中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

为了推动废弃矿井空间资源的精准开发利用,根据地质条件和形态方位差异对影响废弃矿井地下空间再利用的众多因素开展系统研究.首先,从资源禀赋状态、稳定性、安全性和区位条件4个维度构建了包含18个因素的指标体系.然后,引入K-means聚... 详细信息

为了推动废弃矿井空间资源的精准开发利用,根据地质条件和形态方位差异对影响废弃矿井地下空间再利用的众多因素开展系统研究.首先,从资源禀赋状态、稳定性、安全性和区位条件4个维度构建了包含18个因素的指标体系.然后,引入K-means聚类算法避免了阈值确定的主观性和随意性,建立DEMATEL-ISM评价模型分析各因素间的相互作用关系.其次,构建多属性两阶段决策评价模型,采用TFN-TODIM方法对备选矿井排序.结果表明:“高度影响关系”类别的阈值包含63个,λ取值范围为0.107~0.248.各影响因素之间呈现复杂的同级和跨级作用关系,并得到了影响废弃矿井地下空间再利用的5个关键因素(煤层稳定性、围岩性质、地质构造复杂程度、开采深度、地质灾害发生频率)和3个根本因素(瓦斯浓度等级、矿井涌水量、煤层自燃倾向性).以地下旅游及休闲娱乐场所模式为例,各备选矿井的优劣势排序为A1(山西太原白家庄煤矿)>A3(山东济宁唐口煤矿)>A2(山西临汾团柏煤矿)>A5(陕西榆林山东煤矿)>A7(贵州遵义云安煤矿),最优先开发的矿井为山西太原白家庄煤矿.最后,展望了物资仓储、医疗场所、科研教学基地和深地工程等模式的决策评价模型的研究焦点和方向.研究结论为促进废弃矿井地下空间资源再利用提供了理论支撑,对推动矿区转型发展具有借鉴意义.

关键词：废弃矿井地下空间再利用 DEMATEL-ISM K-means聚类 TODIM

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

用于液体火灾的环保泡沫制备方法与关键参数

清华大学学报（自然科学版） 2024年第3期64卷 502-508页

作者：赵金龙李浩源张清元杨钧晖田畅疏学明中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 应急管理部国家安全工程与科学研究院北京100029 清华大学工程物理系北京100084

当发生液体火灾时,常使用泡沫快速扑灭。但传统泡沫存在较多缺陷,如泡沫所含成分全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)难以降解,长期积累会造成环境污染;热稳定性差,灭火后液体火灾易发生复燃。该文通过添加瓜尔豆胶制备了一种适用于液体火灾的... 详细信息

当发生液体火灾时,常使用泡沫快速扑灭。但传统泡沫存在较多缺陷,如泡沫所含成分全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)难以降解,长期积累会造成环境污染;热稳定性差,灭火后液体火灾易发生复燃。该文通过添加瓜尔豆胶制备了一种适用于液体火灾的环保型多糖聚合物泡沫,分析了该环保型多糖聚合物泡沫的发泡性能和稳定性能,明确了发泡剂、稳泡剂的浓度和配比,并与氟蛋白泡沫灭火性能进行了对比。结果表明:当脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷(AEG)和椰油基糖苷(APG-0810)这2种环保型表面活性剂的质量比为2∶8且质量分数均为0.5%时,泡沫综合值最佳。随后分别添加质量分数为0.3%、 0.4%和0.5%的瓜尔豆胶,发现质量分数为0.4%时,泡沫的灭火效果最好,灭火时间为82 s,比氟蛋白泡沫灭火时间缩短10 s。使用该环保型多糖聚合物泡沫灭火后,25%复燃和90%复燃的对应时间分别为501和638 s,比氟蛋白泡沫延长了96.5%和114.1%,表明该环保型多糖聚合物泡沫具有良好的抗复燃性。该成果可为针对液体火灾的抗复燃泡沫配方研发提供参考。

关键词：液体火灾瓜尔豆胶环保泡沫灭火时间复燃时间

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

无机盐协同表面活性剂对煤尘保湿性影响

实验技术与管理 2024年第2期41卷 9-16页

作者：周彪郭依科王凯徐敏杨孟娇中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

为保障煤矿安全生产和工人健康,煤矿井下主要采取的防尘手段是湿式除尘和化学抑尘。通过保水性实验探究无机盐与表面活性剂溶液各自及协同作用下的抑尘保湿性效果。实验结果表明:由于四种表面活性剂的分子结构和性质不同,形成分子层的... 详细信息

为保障煤矿安全生产和工人健康,煤矿井下主要采取的防尘手段是湿式除尘和化学抑尘。通过保水性实验探究无机盐与表面活性剂溶液各自及协同作用下的抑尘保湿性效果。实验结果表明:由于四种表面活性剂的分子结构和性质不同,形成分子层的稳定性和厚度不同,十二烷基苯磺酸钠溶液(SDBS)的保湿性最强,聚乙二醇对异辛基苯基醚溶液(Triton X-100)的保湿性最弱。当表面活性剂SDS与SDBS溶液质量分数分别为0.24%、0.04%,无机盐K_(2)SO_(4)的浓度0.9mol/L,且SDS与SDBS比例为5∶5,SDS+SDBS的混合溶液与K_(2)SO_(4)比例同样为5∶5时,煤尘水分散失最少,复合溶液润湿保湿性能最佳。硫酸钾溶液对复合溶液的疏水端产生析出作用,导致煤尘疏水端的疏水作用增强,更多表面活性剂分子逃逸水相后向液-气界面聚集,从而降低溶液的表面张力。

关键词：无机盐润湿保湿性煤尘抑尘

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

冻结黏土单轴动态力学特性及本构模型研究

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期56卷 183-191页

作者：解北京刘天乐栾铮张景顺于瑞星武博文中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

为研究动载荷下冻土破坏特性,利用SHPB试验系统开展应变率300s^(-1)~1000s^(-1)、含水率13%~22%冻土单轴动态冲击试验,并建立本构模型描述单轴冻土动力学响应行为。结果表明:(1)应力-应变曲线可以分为压密阶段、弹性阶段、塑形阶段和破... 详细信息

为研究动载荷下冻土破坏特性,利用SHPB试验系统开展应变率300s^(-1)~1000s^(-1)、含水率13%~22%冻土单轴动态冲击试验,并建立本构模型描述单轴冻土动力学响应行为。结果表明:(1)应力-应变曲线可以分为压密阶段、弹性阶段、塑形阶段和破坏阶段,应变率高于700s^(-1)时应力-应变曲线出现明显振荡;(2)抗压强度和弹性模量整体上与应变率呈正相关趋势,但应变率高于900s^(-1)时抗压强度增长速度减缓甚至负增长。最大应变与应变率呈一次函数关系,含水率对最大应变无影响;(3)结合Weibull统计分布、D-P准则以及Z-W-T方程并引入含水率项,建立能考虑不同含水率冻土损伤黏弹性本构模型,验证模型可靠性(R^(2)>0.90)。为冻土工程设计与施工提供一定参考。

关键词： SHPB试验单轴动态加载冻土动力学参数本构模型

海藻酸钠改性垃圾焚烧底灰-矿渣基胶凝堵漏材料研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2024年第3期49卷 1475-1487页

作者：窦国兰简赫达仲晓星秦波涛刘根张恬中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

针对传统矿用水泥基堵漏材料存在的收缩开裂、高能耗及高碳排放的问题,探索采用海藻酸钠(SA)交联金属离子,制备SA改性垃圾焚烧底灰(MSWI-BA)-粒化高炉矿渣(GBFS)基胶凝堵漏材料(SWM)。通过抗压强度和凝结时间的测试,确定了最佳水固比为... 详细信息

针对传统矿用水泥基堵漏材料存在的收缩开裂、高能耗及高碳排放的问题,探索采用海藻酸钠(SA)交联金属离子,制备SA改性垃圾焚烧底灰(MSWI-BA)-粒化高炉矿渣(GBFS)基胶凝堵漏材料(SWM)。通过抗压强度和凝结时间的测试,确定了最佳水固比为0.4。通过胶凝材料在不同温度下的抗压强度、收缩率及裂缝形貌的分析,探究了SA改性对胶凝材料的耐高温性能的影响,结果表明SA改性后,胶凝材料的耐高温性得到了改善,受热后改性胶凝材料表面裂缝明显减少,收缩率较改性前最大降低了26.5%,在400℃受热后,剩余抗压强度仍高达17.25 MPa。结合微观形貌、孔结构性能和热分析实验,探究了SA改性胶凝材料的形成机理,结果表明,SA改性MSWI-BA-GBFS基胶凝堵漏材料通过SA与底物中的Ca^(2+)/Al^(3+)的配位交联与碱激发底物形成的硅铝酸盐共价网络协同作用,细化孔径,减小孔容,在受热后保持基体结构的完整性,从而改善胶凝材料的抗收缩开裂性。堵漏风模拟实验结果表明,水固比0.4的SA改性MSWI-BA-GBFS基胶凝堵漏材料的堵漏性能优于矿用水泥基材料,表现出较好的堵漏性能。SA改性MSWI-BA-GBFS基胶凝堵漏材料的研制不仅为城市垃圾焚烧底灰的资源化利用提供了有效途径,还提供了一种抗压强度高、抗收缩开裂且耐高温的可以完全替代传统矿用水泥基堵漏材料的环保防灭火材料。

关键词：海藻酸钠垃圾焚烧底灰胶凝材料堵漏风防灭火

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭企业安全生产费用效率评价

中国安全生产科学技术 2024年第1期20卷 43-49页

作者：刘伟董晓瑞于秀燕李芊芊中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

为评估我国的煤炭企业安全生产费用效率,选用数据包络分析(DEA)方法,选取2012—2020年煤矿安全投入产出数据构建DEA模型,对煤炭企业每年的安全生产费用效率进行静态分析和评价;随后,利用Malmquist指数对煤炭企业安全生产费用效率作进一... 详细信息

为评估我国的煤炭企业安全生产费用效率,选用数据包络分析(DEA)方法,选取2012—2020年煤矿安全投入产出数据构建DEA模型,对煤炭企业每年的安全生产费用效率进行静态分析和评价;随后,利用Malmquist指数对煤炭企业安全生产费用效率作进一步动态分析研究。研究结果表明:从静态分析来看,纯技术效率呈负增长趋势是阻碍综合效率增长的主要原因,煤炭企业安全生产费用应占营业收入的4.23%;从动态分析来看,技术进步和技术效率的提高都会相应提高Malmquist指数,提高我国煤炭企业全要素生产率指数的关键是提高技术进步指数。研究结果可为煤炭企业规范使用安全生产费用提供参考。

关键词：煤炭企业效率评价数据包络分析(DEA) Malmquist指数安全生产费用