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焦化废水深度处理技术现场中试试验研究

焦化废水深度处理技术现场中试试验研究

作者：苗晓青中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

焦化废水是煤炭在一系列加工过程中产生的毒性高、难处理的工业有机废水,其水质复杂、含盐量高、可生化性差,直接排放对土壤以及地表水产生不利影响。而且随着水资源短缺及国家对环境层面管控的严格要求,对焦化废水达标处理,实现零排放... 详细信息

焦化废水是煤炭在一系列加工过程中产生的毒性高、难处理的工业有机废水,其水质复杂、含盐量高、可生化性差,直接排放对土壤以及地表水产生不利影响。而且随着水资源短缺及国家对环境层面管控的严格要求,对焦化废水达标处理,实现零排放,已是迫在眉睫。本课题以宝钢集团青山基地老焦化污水处理站的混凝沉淀出水为研究对象,提出“UF+RO+FO/IM-Fenton”深度处理组合工艺,探究其对悬浮物、胶体、氯离子等无机污染物和COD、氨氮、总氮等有机污染物的去除效果,同时分析了造成膜污染的原因、清洗恢复效果,并对组合工艺的回收率、药剂费用、能耗等经济性指标进行了分析,为同类废水的处理提供了一定参考。试验结果表明:(1)利用PTFE超滤膜处理焦化废水混凝沉淀出水时,对比得出错流过滤方式更具有优势,特别是处理废水量较大时,稳定性更高、运行周期更长。悬浮物、胶体和大分子有机污染物均得到有效去除,产水浊度≤0.1NTU,产水悬浮物≤20mg/L,去除率达到97%-100%和71.9%-98.1%。(2)由膜污染拟合模型、扫描电镜及图谱综合分析可知,滤饼层过滤和临界阻塞是引起膜污染的主要原因,且污染物组分主要为铁盐絮凝体和部分疏水性有机物,易导致膜污染、堵塞。化学清洗后,膜通量和比通量恢复率均达到90%以上,跨膜压差几乎恢复到运行前水平。(3)用RO膜系统继续处理焦化废水超滤产水,在最佳工况下,产水COD≤20mg/L,NH-N≤1.2 mg/L,TDS≤388 mg/L,氯离子含量低于127 mg/L,去除率分别达到91.8%-99.2%,92.6%-97.58%,97.4%-98.13%和95.7%-97.66%,符合厂区回用水水质标准,且回收率稳定在75%左右。运行周期结束后进行化学清洗,膜通量恢复率达到97.24%,进水运行压力降低7.23%,清洗恢复效果优异。(4)分别采用FO(正渗透)和IM-Fenton(吸附-芬顿)技术继续处理RO膜浓缩液。FO系统处理效果较好,但是能耗高,回收率为69.83%-89.9%时,吨水电耗达到18.95kwh,占UF+RO+FO组合工艺总成本的74.46%,且后期需要更换新膜时,费用更高。因此,探究新技术,降低能耗,提高膜长期运行稳定性,是焦化废水膜法处理面临的关键问题之一。(5)采用IM-Fenton技术处理RO膜浓缩液时,通过单因素实验确定最佳工艺参数为活性炭投加量1g/L,反应时间60min,p H=3,n(HO):n(Fe)=4:1,此条件下,出水COD、氨氮、总氮、总磷去除率分别为64.8%、13.4%、41.36%和91.23%,降低了有机污染物含量,为后续处理减轻了负担,对实现焦化废水零排放具有借鉴意义。

关键词：焦化废水深度处理超滤反渗透正渗透 IM-Fenton 零排放

复杂环境下异型结构楼房爆破拆除关键技术研究

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复杂环境下异型结构楼房爆破拆除关键技术研究

作者：刘德禹中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

目前,在我国近几年的高速城镇化过程中,旧城改造、区域重新规划、部分楼房重建等一系列问题成为我们为改善居住环境不得不面临的难题。我国在城市发展当中废弃楼房越来越多采用爆破拆除的方法。由于很多楼房地处复杂环境中,周围需保护... 详细信息

目前,在我国近几年的高速城镇化过程中,旧城改造、区域重新规划、部分楼房重建等一系列问题成为我们为改善居住环境不得不面临的难题。我国在城市发展当中废弃楼房越来越多采用爆破拆除的方法。由于很多楼房地处复杂环境中,周围需保护的对象较多,因此在楼房爆破拆除时对爆破有害效应有着严格的要求。本研究通过研究复杂环境下异型结构楼房爆破拆除的关键技术和安全防护技术,为复杂环境下的异型结构楼房提供更加有效的方法。本研究采用了理论研究、数值模拟分析与工程实践相结合的综合研究方法,对复杂环境下异型楼房倒塌过程进行了研究,其结果如下:(1)利用ANSYS/LS-DYNA软件建立待拆楼房模型并计算,分析了待拆楼房的倒塌失稳全过程,得出合理的预拆除机械切割对于复杂环境异型结构楼房顺利定向倒塌、控制倒塌方向、控制爆破有害效应是十分有必要的结论。(2)利用ANSYS/LS-DYNA软件通过对楼房数值模拟分析,分析得出了爆破切口高度以及后排支撑立柱炸高对楼房倒塌后坐的影响。(3)针对楼房爆破拆除工程中,现有防护手段中能有效降低楼房爆破拆除后坐危害影响的安全防护技术较少,提出了一种楼房爆破拆除有害效应的综合防护结构;针对爆破拆除中楼房爆破对重要保护对象的危害,提出了一种新型主动防护与被动防护相结合的爆破安全防护技术,均在工程中获得了良好的效果,为相似的工程提供了借鉴意义。

关键词：爆破拆除预拆除机械切割楼房后坐数值模拟技术安全防护技术

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危险废物环境安全风险评估技术研究

危险废物环境安全风险评估技术研究

作者：钱若晨中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

随着经济的迅速发展、加工制造业大量增加,危险废物产生量越来越庞大,近几年由危险废物引起的事故频发,对我国的生态环境和社会公众安全产生了严重威胁。风险管控是预防事故发生的关键,针对危险废物的产生、贮存、转移、利用、处置等各... 详细信息

随着经济的迅速发展、加工制造业大量增加,危险废物产生量越来越庞大,近几年由危险废物引起的事故频发,对我国的生态环境和社会公众安全产生了严重威胁。风险管控是预防事故发生的关键,针对危险废物的产生、贮存、转移、利用、处置等各个环节,结合实际制定科学的环境安全风险评估程序和方法,系统性识别各个环节(单元)所面临的环境安全风险,分析因环境安全风险导致事故的潜在原因,运用科学原理构建风险评估模型,建立基于现代信息技术的数据信息管控模式,全面实施和推进危险废物分级管控,对预防和减少环境安全事故的发生具有重大意义。因此,本文开展了以下研究:(1)以武汉市典型危险废物产生单位和经营单位为研究对象,以实地考察法及问卷调查法收集可能发生的事故隐患,分析导致事故发生的最主要影响因素,全面系统辨识危险废物企业所涉及的环境安全风险,形成危险废物环境安全风险辨识清单。(2)从固有风险、管控水平、动态风险修正三个维度构建危险废物企业通用“五高”风险评估模型。参照《企业突发环境事件风险分级方法》、《危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法》、《危险化学品重大危险源辨识》等标准,确定了高风险设备、高风险场所、高风险工艺、高风险物品、高风险作业等固有属性在危险废物企业的具体表征,同时利用AHP-模糊综合评价法建立了企业管理指标模型,量化企业管控水平,最后通过动态指标实施修正企业风险值,削弱了主观性,提高评价结果的准确性、科学性。(3)以武汉某典型的危险废物经营企业为例,根据企业现状确定各指标的量化赋值,实现了“五高”风险评估模型的应用,发现该企业焚烧处置单元现实高危安全风险值最大,企业整体风险值为175.81,环境安全风险等级为Ⅱ级,橙色预警。(4)提出危险废物企业分级管控建议。根据计算出的环境安全风险点的风险值分为重大风险、较大风险、一般风险、低风险四级,分别对应公司、厂、车间、班组进行管控,实现风险的靶向管控。以风险预控为核心,以隐患排查为基础,以在线监管为手段为企业构建一个源头辨识、分类管控、过程控制、持续改进、全员参与的环境安全风险管控体系环境安全风险管控体系,使得危险废物企业风险监控和日常安全管理变得更直观、系统和高效。本文基于武汉市危险废物企业环境安全风险现状,建立针对性的“五高”环境安全风险评估模型,该评价模型能准确地计算出企业的环境安全风险等级,有效补充了风险分级管控在危险废物环境安全领域内的不足,为企业实现风险的靶向管控和政府分级分类监管提供技术支撑。

关键词：危险废物危险有害因素分析环境安全 “五高”模型

基于结构方程模型耦合评价的企业安全发展指数研究

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基于结构方程模型耦合评价的企业安全发展指数研究

作者：陈晨中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

目前对企业安全管理水平的评估体系的研究主要以企业整体分析,没有区分各层级对评估指标的理解不同的问题,使得企业安全管理水平提升的压力集中在基层从业人员身上,从而导致企业安全管理水平提升速度慢。论文将企业安全管理的三个层级,... 详细信息

目前对企业安全管理水平的评估体系的研究主要以企业整体分析,没有区分各层级对评估指标的理解不同的问题,使得企业安全管理水平提升的压力集中在基层从业人员身上,从而导致企业安全管理水平提升速度慢。论文将企业安全管理的三个层级,即决策层、管理层和执行层安全管理水平定义为安全发展指数,并以安全发展指数作为研究对象,对评估指标、权重确定方法和综合评价进行了研究。通过查阅文献,论文分析了当前领域国内外研究现状,介绍了常见的安全管理评估体系,并对选取的安全管理指标进行了论述,选用结构方程模型确定三个层级的权重,最后进行耦合的综合评价。论文对安全发展指数评价体系进行了构建,包括6个核心指标与24个次级指标,通过因子分析将指标精简为6个核心指标与23个次级指标,采用结构方程模型为三个层级分别确定权重,最后分别用多级耦合评价法和TOPSIS法和秩和比法模糊联合评价对安全发展指数进行评价和定级,形成一个完整的安全发展指数评价体系。在应用研究中,以12个钢铁企业部分具有代表性的单元为评估对象,基于构建的安全发展指数评价体系以及结构方程模型,对12个钢铁企业部分具有代表性的单元进行安全发展指数评价,验证所构建模型的可靠性和实际应用性。结果显示,12个钢铁企业部分具有代表性的单元等级为依赖监管阶段,与12个钢铁企业部分具有代表性的单元实际情况相符合,其评估过程与结果可以有效提高企业安全管理的三个层级安全管理水平提升。在此基础上为基于企业安全发展指数评价体系开发的轻量级应用程序提供理论基础,一定程度上解决了企业无法清晰了解各层级安全管理水平的问题。

关键词：安全管理体系结构方程模型企业安全发展指数 TOPSIS法和秩和比法模糊联合评价

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超滤膜处理尾菜厌氧消化液的试验研究

超滤膜处理尾菜厌氧消化液的试验研究

作者：成伟东中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

尾菜厌氧消化液作为一种高浓度有机废水,其中含有大量植物生长所需的营养元素,同时也含有高氨氮、高COD以及大量的磷酸盐和腐殖质等物质。若不经后续处理直接向自然水体排放此类型废水,一方面会给环境带来二次污染问题,另一方面也造成... 详细信息

尾菜厌氧消化液作为一种高浓度有机废水,其中含有大量植物生长所需的营养元素,同时也含有高氨氮、高COD以及大量的磷酸盐和腐殖质等物质。若不经后续处理直接向自然水体排放此类型废水,一方面会给环境带来二次污染问题,另一方面也造成该废水中所含有价值物质的浪费。因此有必要对尾菜消化液进行处理,不仅可以解决沼液污染环境的问题,而且也能对其中有价值物质实现回收与利用,具有重要的经济价值和科学意义。膜处理技术具有选择性高、安全无相变、操作简单等优点,因此被广泛应用于废水中有价值物质回收领域。云南某地尾菜处理厂因为厌氧消化液中SS含量较高,制约后续生化处理的效率,极大影响该厂实际生产运行。因此本文主要针对此厌氧消化液进行超滤膜处理的试验研究,利用超滤膜技术截留厌氧消化液中的SS,探究超滤膜污堵问题的改善措施。本试验研究主要包括三部分:第一部分,超滤膜处理尾菜厌氧消化液小试试验研究。探究采用浸没式超滤膜技术去除消化液中污染物质的可行性。重在探究去除试验沼液中的SS效果,进一步分析该技术改善该废水生化性的效果。第二部分,单一超滤膜处理尾菜厌氧消化液中试试验研究。优化操作条件,进行单因素试验。考察操作条件中的恒定抽吸压力、运行模式、曝气压力和运行周期对超滤产水的影响,运用响应面优化法建立响应面模型,探究响应变量两两之间的相互作用关系。在最优操作条件下,观察超滤膜的运行表现。第三部分,转盘过滤+超滤处理尾菜厌氧消化液中试试验研究。为缓解超滤膜的污堵速率,提升超滤装置运行的稳定性。比较不同材质过滤层的转盘过滤效果,选定滤布作为转盘过滤层,观察转盘过滤+超滤装置的连续运行表现。研究表明:(1)利用超滤膜技术预处理尾菜厌氧沼液,SS去除率几乎达到100%,SS去除至3-5mg/L;COD去除率在40%-55%,COD去除至12000-14000mg/L;TN去除率在30%-40%,TN去除至1000-1300mg/L。相较于现场的IC厌氧处理工艺,消化液中的污染物质去除率提升,能够有效提高生化进水的水质,减轻生化处理负荷。(2)通过小试试验观察超滤膜运行表现,发现超滤膜的初始膜通量不宜过高,应设定在9.27L/(m·h)。在单个运行周期内,恒定1min的停歇模式下,超滤膜的连续抽吸时间会影响超滤膜产水表现。(3)利用响应曲面法对操作条件进行优化,以超滤膜的抽吸压力(X)、抽吸时间(X)、运行周期(X)作为响应变量,产水流量为响应值(Y),明确了响应值影响因素显著性为运行周期X>抽吸时间X>压力X,并得出响应面模型拟合方程为=64.40-1.50+1.88-4.13-3.25-1.75-3.50-6.20-14.95-7.45。方程拟合度R为0.9893,同时找出了最佳操作条件为抽吸压力14.45k Pa,抽吸时间9.54min,运行周期13.55个,对应产水流量为65.18L/h,与实际运行流量结果相近,模型可信度高。(4)在对操作条件优化后,观察单一超滤中试装置的连续运行表现。即超滤中试装置恒定抽吸压力为15k Pa,运行模式为“9+1”(连续抽吸9min,停歇1min),曝气压力为13k Pa,每隔3个周期,就引入一次产水反洗的过程,反洗时间设置为30秒,运行15个周期后,清水振荡洗涤10min,期间膜通量衰减至8L/(m·h)时,采用5%柠檬酸化学清洗10min,发现膜通量能够恢复,超滤产水流量变化呈现周期性。(5)利用转盘过滤+超滤组合工艺处理尾菜厌氧消化液,当超滤中试装置以先前最优参数条件运行时,发现超滤装置的膜通量得到提升,并且在相同24h的连续运行下,超滤产水稳定,减少化学清洗环节,延长膜丝的使用寿命。此外在经济成本方面,加入转盘过滤预处理设备可以节约超滤膜的用量,换之成本更为低廉的滤布。以膜成本考虑(不考虑其他配套设备),相比采用直接超滤处理,组合工艺可以节省约20%的膜成本。

关键词：厌氧消化液超滤膜污染最优参数

高炉煤气湿法脱硫中H2S、CO2竞争吸收及催化空气氧化脱硫废水研究

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高炉煤气湿法脱硫中H2S、CO2竞争吸收及催化空气氧化脱硫废水研究

作者：方子欣中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

为推进实施钢铁行业超低排放,对高炉煤气实施源头精脱硫。“催化水解+湿法脱硫”这一精脱硫技术处理量大、速度快而在高炉煤气精脱硫这一过程中被广泛应用。本文针对湿法脱除HS中所面临的碱液消耗高、脱硫效率受限和脱硫废水难以无害化... 详细信息

为推进实施钢铁行业超低排放,对高炉煤气实施源头精脱硫。“催化水解+湿法脱硫”这一精脱硫技术处理量大、速度快而在高炉煤气精脱硫这一过程中被广泛应用。本文针对湿法脱除HS中所面临的碱液消耗高、脱硫效率受限和脱硫废水难以无害化治理的问题展开研究。结合HS、CO与碱液反应过程的差异,探究HS、CO竞争吸收对高炉煤气湿法脱硫过程的影响,研究p H值、液气比这两种因素对HS和CO吸收过程的影响规律;通过制备催化剂在低温常压下高效催化空气氧化脱硫废水,使得有毒有害难以处理的硫离子转化为无毒无害易于处理的硫酸盐,避免造成二次污染。本文主要结论如下:(1)高浓度的CO会削弱脱硫剂的脱硫能力,降低湿法脱硫效率,加快碱液消耗,产生大量碱性较强且不具备脱硫能力的废水。但高炉煤气中低浓度的HS对CO脱除率影响较小。碱液p H8.5时HS和CO的脱除率均提高,但HS的选择性也降低。通过增加喷淋头个数增加液气比,HS和CO的脱除率都会增加,但选择性会降低。浆液p H=10,液气比为3.8 L/m,是本实验条件下的竞争吸收平衡点,此时既能满足脱硫效率,CO脱除率最低,为2.52%。(2)单纯的空气氧化法氧化脱硫废水效率极低,减小气泡直径和适当升高温度都可以提升氧化效率,但提升效果有限。单一金属氧化物催化剂Fe Ox的主要成分为FeO,催化氧化脱硫废水的效率为57.9%。Mn Ox主要由MnO、MnO和少量MnO组成,对脱硫废水的催化氧化效率为62.3%。(3)筛选出最优铁锰比为1:1的铁锰复合催化剂,该复合催化剂在低温常压下的催化氧化效率能达到97.5%。通过表征发现,铁锰比为1:1的复合催化剂形貌为不规则的片状和针尖状交织结构,比表面积较大,为40.96 m/g,主要成分是MnO、FeO和FeO,吸附氧含量高,这些因素使得复合催化剂较单一金属氧化物催化剂具有就较高活性,同时,铁锰复合催化剂具有磁性,通过磁铁吸附可从水中轻易分离,可以降低催化剂的耗损。

关键词：高炉煤气脱硫竞争性脱硫脱硫废水空气催化氧化法铁锰复合催化剂

电氧化工艺产水余氯对COD的影响及对策研究

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电氧化工艺产水余氯对COD的影响及对策研究

作者：胡玉龙中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

电化学氧化法在垃圾渗滤液、制革废水、印染废水、医药废水、焦化废水等高浓度有机废水的治理中具有良好的应用前景。电氧化具有反应条件温和、无二次污染、可彻底氧化有机物等优势,因此,被称为“环境友好技术”。本课题研究的研究对象... 详细信息

电化学氧化法在垃圾渗滤液、制革废水、印染废水、医药废水、焦化废水等高浓度有机废水的治理中具有良好的应用前景。电氧化具有反应条件温和、无二次污染、可彻底氧化有机物等优势,因此,被称为“环境友好技术”。本课题研究的研究对象为苏州某垃圾填埋场膜滤浓缩液,采取的工艺为“预处理+电氧化”,电氧化中试试验装置是由本课题组与江苏某公司合作研发。膜滤浓缩液氯离子含量较高,在经过电氧化处理后,产生了较多余氯,其中主要物质为次氯酸根离子。余氯的存在使出水呈现淡黄色,并伴有刺鼻的气味,导致无法达标排放。本文研究者在查阅了大量的文献发现,次氯酸根离子虽具有强氧化性,但在次氯酸根离子存在的情况下,利用国标法测定COD时,会使COD测定值偏高。本研究利用5%的次氯酸钠溶液和邻苯二甲酸氢钾标准溶液模拟废水对该现象进行了验证。脱除电氧化产水中的余氯,不仅可以解决产水色度和刺激性气味的问题,还可以降低产水COD的测定值,对电氧化工艺的推广应用具有重要意义。本研究首先进行了小试试验,对比了静置、振荡、水浴加热、超声波、四价硫还原法、加酸吹脱法、活性炭七种方法去除余氯的效果,重点探究了活性炭脱除余氯的影响因素。并根据小试试验结果设计了中试试验装置。本课题研究得到的结论如下:(1)在利用国标法进行COD测定时,余氯的存在会使COD测定值偏高,COD测定值会随着余氯浓度的升高而升高。模拟废水中2000mg·L可使COD测定值增加75-125 mg·L。(2)利用小试试验,对比了七种去除方法脱出余氯的效果。其中振荡、静置、水浴加热、超声波等方法去除余氯的效果较差,去除率均小于50.0%。加酸吹脱、活性炭、四价硫还原法这三种方法去除余氯的效果较好,其去除率分别为87.0%、99.4%、79.9%,,四价硫还原法主要的限制因素便是其用量,如若亚硫酸钠用量过大,相当于引入了还原剂,同样会使COD测定值偏高。加酸吹脱法去除率较高,成本较低。但其吹脱步骤较为繁琐,且需添加硫酸,如若将小试装置扩大到中试装置,操作不便且危险。活性炭对余氯的去除率最高,且活性炭可吸附有机物,去除余氯的同时也去除了有机物,可使最终的出水达标。(3)对比了椰壳、木制、果壳和煤制活性炭脱除余氯的效果,其中煤制活性炭脱除余氯的效果最好,并且煤制活性炭价格低廉,适用于工业生产。并对比了柱状、颗粒状和粉末状活性炭脱除余氯的效果。其中粉末状活性炭去除率最高,可去除99.4%的余氯。其反应速率最快,10min时即可去除99.0%的余氯,原因是粉末状的活性炭比表面积较大,反应的接触面更广,可提供更多的反应位点。并且粉末状活性炭吸附有机物效果最好,效率最高。电氧化产水经过活性炭吸附后,其COD<100 mg·L。故而其工艺可以设计为“预处理+电氧化+活性炭”,最终出水符合生活垃圾填埋场污染控制标准。(4)利用“余氯反应器+转盘式微滤膜”工艺可有效脱除余氯,余氯去除率在99%以上,并且出水COD可达标。且活性炭可循环使用,对于活性较差的活性炭可及时脱离出系统。且在运行过程中有自动投加系统,定时定量投加,保证了系统内活性炭的活性,避免了更换频繁的弊端。处理膜滤浓缩液可采用“芬顿+电氧化+余氯反应器+转盘式微滤膜”工艺,该工艺出水色度较低,无明显刺激性气味,出水主要指标均可达标。

关键词：电氧化 COD 废水处理余氯活性炭

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金属非金属地下矿山智能通风技术开发

金属非金属地下矿山智能通风技术开发

作者：郑二强中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

在我国矿山安全研究领域,矿井通风智能化的研究较为薄弱。实现矿井通风智能化是建设智慧矿山的重要一环。矿井智能通风是将通风参数实时采集处理技术、远程控制技术与矿井通风系统深度融合,通过智能调控实现按需通风,实现通风系统的自... 详细信息

在我国矿山安全研究领域,矿井通风智能化的研究较为薄弱。实现矿井通风智能化是建设智慧矿山的重要一环。矿井智能通风是将通风参数实时采集处理技术、远程控制技术与矿井通风系统深度融合,通过智能调控实现按需通风,实现通风系统的自动化管理和灾变情况下的智能应对。实现智能通风的主要流程为矿井通风参数的实时采集、信息全面高效可靠的传输、通风状态智能分析与决策、通风构筑物智能调节。本文通过分析国内外矿井通风智能化软件和技术的发展现状,总结目前矿井通风智能化的一些关键问题。针对矿井通风网络解算软件的发展现状,提出了矿井智能通风软件的功能需求,主要功能包括矿井通风系统三维可视化建模、矿井通风参数实时监测预警、矿井通风网络实时解算、矿井通风系统智能调节、矿井灾变情况智能应对等。在软件开发过程中,首先设计了软件的总体架构,将总体架构分为业务架构、应用架构、数据架构、技术架构,并根据总体架构的设计,分别进行了业务功能设计、软件功能设计、技术方案设计、系统网络设计,最终完成软件的设计和开发工作。本文对矿井智能通风需要的关键技术进行了分析和研究。第一,井下通信系统研究,针对井下通信系统布设难度大、维护成本高,设计了电力线载波通信,通信用到的设备包括矿用电力网通信收发器、矿用电力网通信中继器、矿用电力网通信数据采集仪,并在中钢安环院模拟巷道实验,验证了电力线载波通信的可行性。以大冶铁矿为工程背景,设计了基于大冶铁矿的光纤--电力线联合传输方案。第二,井下的人员定位系统研究,首先分析了目前井下人员定位系统的作用和现状,目前井下最常用的是基于RFID的人员定位系统,然后分析了RFID和WIFI的定位原理,基于利旧原则,在未布设RFID人员定位系统的区域设置电力网Wi Fi接入点,通过智能手机连接电力网Wi Fi,实时定位人员的区域位置,设计基于RFID和WIFI的人员定位系统。第三,矿井通风参数的监测研究,对风速传感器在矿井巷道断面的安装位置进行了验证,通过分析前人的成果,在中钢安环院模拟巷道进行实验验证,确定风速传感器在断面中的安装位置,以确保测量的点风速值更接近整个断面的平均风速值,然后对各类传感器如何接入矿井通风智能管理系统进行了设计,最后以大冶铁矿西区深部通风系统为工程背景,对各类传感器的具体布设进行了设计。第四,设备报警研究,研究了设备报警的具体流程,建立了设备报警的指标体系以及设备采集数据的预处理方法。第五,井下通风动力与通风构筑物的研究,设计了井下智能风门及风窗的样式、安装方法、远程接入设计、远程监测、远程控制等,并在中钢安环院模拟巷道对风门、风机的实时监测和远程控制做了实验模拟,能够很好的实现通风构筑物的实时监控和远程调节。第六,矿井通风智能调节研究,设计了针对不同作业时期的便捷、高效的风量调节方法,并且在软件中预留接口,可以根据矿井实际情况修改。

关键词：井下通信系统井下人员定位系统通风动力与通风构筑物智能调控矿井通风智能通风调节研究智能通风软件开发

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基于冶金行业事故大数据分析的区域风险研究

基于冶金行业事故大数据分析的区域风险研究

作者：韦泽铭中钢集团武汉安全环保研究院

学位级别：硕士

随着计算机科学技术日益进步、信息技术高速发展,信息化安全管理已经渗透到了各类生产企业当中。冶金行业是我国国民经济的重要基础产业,更是传统行业中的重要支撑,在国民经济中占有重要的地位。但其传统的被动安全管理、事后安全管理... 详细信息

随着计算机科学技术日益进步、信息技术高速发展,信息化安全管理已经渗透到了各类生产企业当中。冶金行业是我国国民经济的重要基础产业,更是传统行业中的重要支撑,在国民经济中占有重要的地位。但其传统的被动安全管理、事后安全管理的模式已经适应不了冶金行业的发展。将冶金安全生产事故信息化管理技术与区域风险分析相结合是一种解决冶金行业所面临的安全管理问题的一种有效的手段。本文首先阐述了冶金事故大数据的相关概念,简要的介绍了My SQL数据库的建立过程。通过介绍网络爬虫等相关数据获取技术,分析冶金的工艺流程、主要设备设施及布局,设计了冶金事故大数据的获取方式。再通过对获取的冶金事故大数据进行分析,结合冶金行业事故描述指标,对冶金行业事故数据进行了时空和整体的分析,得到了冶金事故数据的相关特点,对获取的非参数数据与事故严重程度进行了皮尔森卡方检验,得到了与事故严重程度相关联的事故指标。然后为准确的选取事故预测指标,充分挖掘并分析了获取的事故数据信息,确定了冶金事故次数、事故伤亡联动系数、月均事故率作为的预测模型评价指标。根据事故数据平缓型的特征选用BP神经网络预测模型、灰色预测模型、高斯拟合预测模型进行对比研究,通过得到各模型拟合优度R来确定最优预测模型。以最优预测模型为基础对冶金行业2021年八大区域事故发生概率进行了预测。最后以与事故严重程度相关联的4个事故指标为基础构建区域风险模型的指标体系,通过改进的区域风险评估方法计算得出八大区域风险值,并与八大区域事故预测结果进行叠加分析,从而得出区域风险分析结果。本文对冶金事故大数据的研究,有效提升了企业信息化安全管理的能力。以事故大数据为基础,通过事故数据预测与区域风险分析模型的结合,能帮助企业提前预测事故的发生规律,有利于企业提前制定相对应的事故预防措施,为企业科学有效实施区域安全风险管控提供有力的支持和帮助,同时也可为政府对冶金行业的安全管控提供借鉴。

关键词：冶金事故大数据分析预测区域风险