煤矿安全事故的综合致因模型 被引量：2

1

作者 付玉平 陈兆波 +2 位作者 赵振保 李川田 贺永亮 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2731-2740,共10页

为了系统研究导致煤矿安全事故的人机环因素,结合煤矿实际,将设备因素、环境因素与人因分析和分类系统(Human Factors Analysis and Classification System,HFACS)相结合,构建了煤矿安全事故的“弓弦箭”致因模型。其中,弓弦由设备因素1... 为了系统研究导致煤矿安全事故的人机环因素,结合煤矿实际,将设备因素、环境因素与人因分析和分类系统(Human Factors Analysis and Classification System,HFACS)相结合,构建了煤矿安全事故的“弓弦箭”致因模型。其中,弓弦由设备因素11项、人因因素17项和环境因素11项的致因因素构成,箭表示发生不同人员伤亡数量、不同经济损失的安全事故,利用该模型可以综合描述煤矿安全事故发生的原因以及事故的后果。以“弓弦箭”致因模型为基础,借助蚁群聚类及Ucinet-netdraw方法,分别对100起典型煤矿安全事故进行分析研究。结果显示:(1)在统计的100起事故中,致因因素总频数为803,其中人因因素最高为644,占比80.2%,设备因素次之为92,占比11.5%,环境因素最少为67,占比8.3%;(2)以聚类数为4,最大迭代次数为1000,蚂蚁个数为100,阈值为0.9,蒸发率为0.1进行蚁群聚类分析,得到4类煤矿安全事故致因因素,表明煤矿安全事故是由设备因素、环境因素和人因因素交织作用产生,其中人因因素是最重要的致因因素,且操作者的不安全行为技能差错、决策差错、知觉差错和违反规章制度表现出一定的独立性;(3)Ucinet-netdraw分析显示煤矿安全事故的关键致因路径为:“管理过程漏洞”→“监督不充分”→“个人准备状态”→“违反规章制度”。 展开更多

关键词 安全工程 安全事故 人因分析和分类系统(HFACS) “弓弦箭”模型 综合致因模型 致因网络分析

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井下转载破碎点粉尘分布特征及降尘系统研究

2

作者 郝永江 折瀚东 赵振保 《煤炭工程》 北大核心 2024年第7期143-150,共8页

为了改善综放工作面转载破碎区域的工作环境,结合粉尘分散度分析和现场实测得出转载机机头前1 m处、破碎机处及前刮板机和后刮板机处是四个主要的产尘位置。其中,转载机机头前1 m处持续不断地产生呼吸性粉尘,其PM5占比高达85.19%,原因... 为了改善综放工作面转载破碎区域的工作环境,结合粉尘分散度分析和现场实测得出转载机机头前1 m处、破碎机处及前刮板机和后刮板机处是四个主要的产尘位置。其中,转载机机头前1 m处持续不断地产生呼吸性粉尘,其PM5占比高达85.19%,原因在于煤块与带式输送机猛烈撞击后产生大量呼吸性粉尘;破碎机处也产生大量呼吸性粉尘,但积累呼尘的速率相对较慢,其PM10占比可达98%,这些粉尘主要来源于两防护罩间由于连接不吻合而产生的缝隙;前刮板机和后刮板机处可吸入粉尘占比相对稳定且比例较高,粉尘粒度分布相对均匀,这是由于此处煤块普遍较大且携带较高的势能,下落后产生大量微细粉尘。并根据每个产尘点的特性采用不同的喷雾降尘技术并设计相应的降尘系统:转载点喷雾形成全断面喷雾抑尘,破碎机喷雾将粉尘封闭在破碎机内部并沉降,前后刮板机喷雾利用雾群将粉尘完全覆盖。最后通过现场检验,PM5和PM10粉尘的降尘率都达到85%左右,降尘效果良好。 展开更多

关键词 转载 破碎 呼吸性粉尘 粉尘分布 降尘系统

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煤矿井下降尘喷嘴的性能实验与分析 被引量：4

3

作者 王晓东 郝永江 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第3期248-252,共5页

为了分析煤矿井下降尘喷嘴的性能,实验室设计了喷嘴性能实验装置,该装置可同时测试喷嘴的雾化性能、耗水量和喷雾距离。通过测试得出:高流量喷嘴的喷雾距离较长,但雾化性能差且耗水量较大。可以通过改善喷嘴内部结构,合理控制开启时间,... 为了分析煤矿井下降尘喷嘴的性能,实验室设计了喷嘴性能实验装置,该装置可同时测试喷嘴的雾化性能、耗水量和喷雾距离。通过测试得出:高流量喷嘴的喷雾距离较长,但雾化性能差且耗水量较大。可以通过改善喷嘴内部结构,合理控制开启时间,从而有效降低呼吸性粉尘;现有压力下,欠压喷嘴的喷雾粒度较大、耗水量中等、喷雾距离稍有不足。可以通过升高水压而减小喷雾粒度并增加喷雾距离,还需合理布置喷雾器的安装位置和喷雾方向,使之有效覆盖产尘源;气水雾化喷嘴的雾化粒度较小、耗水量不高、但雾群受风流影响较大。可以将水压和气压调节至最佳配比值,并适当调节风速,或者在喷嘴周围增加防风装置,使喷雾雾滴形成雾群再与高浓度粉尘相结合,从而达到有效降尘的目的。 展开更多

关键词 降尘喷嘴 微环境 雾化性能 耗水量 喷雾距离

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综采工作面粉尘分布规律及防尘措施研究 被引量：9

4

作者 刘晴 郝永江 赵振保 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第6期47-53,共7页

为了得到综采工作面粉尘的分布规律,分别通过数值模拟和现场实测的方法研究采煤机截割粉尘和工作面沿程粉尘的分布情况。结果表明:采煤机顺风割煤时,沿风流方向从后滚筒至前滚筒区域,粉尘浓度不断升高,风流引起的扩散对粉尘浓度的增加... 为了得到综采工作面粉尘的分布规律,分别通过数值模拟和现场实测的方法研究采煤机截割粉尘和工作面沿程粉尘的分布情况。结果表明:采煤机顺风割煤时,沿风流方向从后滚筒至前滚筒区域,粉尘浓度不断升高,风流引起的扩散对粉尘浓度的增加作用明显;采煤机逆风割煤时,沿程粉尘浓度总体呈升高趋势,产尘源区粉尘浓度变化较快,滚筒自身产尘对工作面粉尘污染起主导作用;溜槽与支架人行道内粉尘浓度变化趋势基本相同,但后者相对滞后,且粉尘浓度相对较低;因此,采取防尘措施时,顺风割煤应着重考虑风流的影响而逆风割煤主要针对滚筒的自身产尘,但无论何种条件下截割产尘都是工作面粉尘的主要根源。 展开更多

关键词 顺风割煤 逆风割煤 截割产尘 沿程粉尘 粉尘分布 防尘措施

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综放工作面转载破碎点PM_(5)及PM_(10)粉尘分布规律 被引量：2

5

作者 王海凤 刘晴 +1 位作者 郝永江 赵振保 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1139-1146,共8页

为了对综放工作面转载破碎点提出有效的防尘措施,从宏观上研究PM_(5)和PM_(10)粉尘的分布规律。在进风顺槽内靠近煤壁侧布置10个测点,对PM_(5)和PM_(10)粉尘质量浓度进行实时监测,同时采用数值模拟的方法建立转载破碎点几何模型并解算,... 为了对综放工作面转载破碎点提出有效的防尘措施,从宏观上研究PM_(5)和PM_(10)粉尘的分布规律。在进风顺槽内靠近煤壁侧布置10个测点,对PM_(5)和PM_(10)粉尘质量浓度进行实时监测,同时采用数值模拟的方法建立转载破碎点几何模型并解算,将模拟与实测结果进行对比分析并得到了转载破碎点及周围工作空间的整体污染状况。结果表明:转载机周围无论是呼吸性粉尘和还是可吸入粉尘变化都比较稳定且产尘较多,破碎机周围呼吸性粉尘的产尘速率相对较低,但由于扩散较慢使粉尘不断积累;前溜和后溜周围可吸入粉尘的占比相对较高,同时受风流影响,前后溜中部和后溜处粉尘质量浓度升高明显;实测和模拟结果的浓度变化趋势基本相同,而高浓度粉尘主要集中于离地面1 m左右,且一直蔓延到整个进风顺槽和工作面;转载机机头1 m处、破碎机处以及前溜和后溜处是综放工作面进风顺槽转载破碎区域的主要起尘点,且以呼吸性粉尘和可吸入粉尘为主,治理时应高度重视。 展开更多

关键词 安全卫生工程技术 转载 破碎 PM_(5)粉尘 PM_(10)粉尘

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活性磁化水改善无烟煤煤尘润湿性能的研究 被引量：2

6

作者 庞杰文 谢建林 +3 位作者 赵振保 郝永江 韩巧云 梁磊 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期83-90,共8页

为了提高活性磁化水抑制无烟煤尘的性能,分别测定了4种表面活性剂溶液的表面张力,进而选取最佳浓度表面活性剂溶液.测定了不同磁化参数下的最佳浓度表面活性剂溶液的表面张力,以确定最优磁化参数.同时分别测定矿井静压水、最佳浓度表面... 为了提高活性磁化水抑制无烟煤尘的性能,分别测定了4种表面活性剂溶液的表面张力,进而选取最佳浓度表面活性剂溶液.测定了不同磁化参数下的最佳浓度表面活性剂溶液的表面张力,以确定最优磁化参数.同时分别测定矿井静压水、最佳浓度表面活性剂溶液、最佳活性磁化水与无烟煤的接触角.结果表明,质量分数0.10%尘克C&C溶液可使矿井静压水的表面张力下降43.83%.质量分数0.10%尘克C&C溶液的优磁化强度为300 mT,磁化时间为50 s.相较于矿井静压水,质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水接触角减小了79.11%,表面张力减小了47.04%,铺展功及浸湿功分别提升了97.35%、87.01%,极大提升了溶液的铺展能力和浸湿能力.现场应用试验结果表明,使用质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水作为采煤工作面的喷雾降水,降尘效率提高了37.53%. 展开更多

关键词 煤尘 活性磁化水 无烟煤 湿润性 抑尘

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液氮溶浸时间对原煤力学及破坏形式的影响

7

作者 王浩 赵耀江 孙晓元 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第8期25-30,共6页

为了研究液氮溶浸处理对煤样单轴和三轴加载力学性质及破坏形式的影响规律,采用三轴实验装置对不同液氮溶浸时间煤样进行单轴、三轴实验。结果表明:是否进行液氮溶浸处理对煤样单轴加载和三轴加载过程中力学特性演化趋势无明显影响,均... 为了研究液氮溶浸处理对煤样单轴和三轴加载力学性质及破坏形式的影响规律,采用三轴实验装置对不同液氮溶浸时间煤样进行单轴、三轴实验。结果表明:是否进行液氮溶浸处理对煤样单轴加载和三轴加载过程中力学特性演化趋势无明显影响,均为随着轴向应变增加,轴向应力先缓慢增加,后直线增大,达到煤样极限后迅速降低;液氮溶浸不同时间煤样单轴加载峰值轴向应力分别为4.28、7.21、2.32、2.34 MPa,三轴加载峰值轴向应力分别为44.31、25.73、37.74、39.78 MPa;随着液氮溶浸时间增加,煤样单轴加载峰值轴向应力呈现出先增大后减小的变化趋势,三轴加载峰值轴向应力呈现出先减小后增大的变化趋势;液氮溶浸煤样在单轴加载和三轴加载后局部破碎更彻底,但液氮溶浸时间越长,煤样破碎后生成的大块煤数量和体积都越多。 展开更多

关键词 原煤 液氮溶浸 溶浸时间 力学特性 破坏形式

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围岩加强支护留窄煤柱护巷的可行性研究

8

作者 王浩 庞杰文 杨少强 《煤炭技术》 CAS 2024年第2期81-85,共5页

为了减少煤矿井下资源浪费现象的发生,研究了留设不同宽度保护煤柱时,围岩塑性区及垂直应力在施工“支护-卸压-砌墙”协同控制技术前后的数值模拟对比分析。数值模拟结果表明:未采取围岩加强支护措施时,随着停采线与回风大巷之间距离的... 为了减少煤矿井下资源浪费现象的发生,研究了留设不同宽度保护煤柱时,围岩塑性区及垂直应力在施工“支护-卸压-砌墙”协同控制技术前后的数值模拟对比分析。数值模拟结果表明:未采取围岩加强支护措施时,随着停采线与回风大巷之间距离的减小,煤柱垂直应力峰值呈先增大后减小的趋势,且回风大巷围岩破坏变形严重;施工“支护-卸压-砌墙”协同控制技术后,随着保护煤柱的回采,煤柱与回风大巷围岩的塑性形变区域面积占比都显著减小,且回风大巷的垂直应力峰值平均减小了25.32%,应力集中系数平均减小了27.03%;在保证煤柱及大巷围岩稳定的前提下,可适当的缩减保护煤柱的宽度,以减少煤炭资源的浪费,并可为煤矿带来较大的经济效益。 展开更多

关键词 窄煤柱 塑性区 垂直应力 加强支护

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空间插值在测氡探测隐蔽火源中的应用比较

9

作者 刘轩 杨少强 付玉平 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期680-686,共7页

为了选择适用于局部观测尺度下测氡探测隐蔽火源的最优空间插值方法,本文以北岩煤矿火区样本数据为研究对象,基于Arc GIS地统计分析模块,通过交叉检验定量筛选出4种插值方法下误差最小的插值模型,定性比较了不同模型的空间分布特征,确... 为了选择适用于局部观测尺度下测氡探测隐蔽火源的最优空间插值方法,本文以北岩煤矿火区样本数据为研究对象,基于Arc GIS地统计分析模块,通过交叉检验定量筛选出4种插值方法下误差最小的插值模型,定性比较了不同模型的空间分布特征,确定了最优插值方法并进行了钻孔验证。结果表明,4种方法中误差最小的插值模型分别为反距离权重法选择模型幂指数p=1,径向基函数法为薄板样条函数模型,泛克里金法与普通克里金法均为高斯函数模型;综合空间分布图内插、外推表面分布特征及钻孔验证结果,插值方法排序为普通克里金法(高斯函数)>泛克里金法(高斯函数)>径向基函数法(薄板样条函数)>反距离权重法(p=1),优先选择普通克里金法(高斯函数)进行插值来获取煤自燃火区地表氡分布差异信息。 展开更多

关键词 隐蔽火源探测 空间插值 氡分布 普通克里金

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煤尘抑尘剂优化设计的试验研究 被引量：4

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作者 赵振保 阎杰 +2 位作者 谢军 舒新前 郝永江 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1213-1218,共6页

选用Box-Behnken法以进行抑尘剂配方的优化设计,主要以非离子型表面活性剂烷基多糖苷(APG-10)、阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和聚丙烯酰胺(APAM)作为响应变量,以沉降时间和透过率作为响应值,建立回归模型,得到表面活性剂... 选用Box-Behnken法以进行抑尘剂配方的优化设计,主要以非离子型表面活性剂烷基多糖苷(APG-10)、阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和聚丙烯酰胺(APAM)作为响应变量,以沉降时间和透过率作为响应值,建立回归模型,得到表面活性剂和添加剂的优化配比,配制抑尘剂.结果表明:试剂与沉降时间的回归模型中相关系数R_(2)=0.9082,方程的F值为7.69,概率0.0068<0.01;试剂与透过率的回归模型中相关系数R_(2)=0.9190,方程的F值为8.83,概率0.0045<0.01.为此得出了进行煤尘润湿和团聚效果最优的试剂复配质量浓度为:0.17%APG-10、0.49%SDBS及0.05%APAM,沉降时间预测值为34.90 s,透过率预测值为93.73%,在此情况下,可以达到最佳的润湿和团聚效果. 展开更多

关键词 煤尘 表面活性剂 润湿机理 沉降 团聚 优化

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基于多源信息融合的冲击地压风险预警与弱结构防治技术 被引量：5

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作者 贺永亮 王素萍 +2 位作者 付玉平 曹雪芳 孙大力 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第7期78-84,共7页

针对冲击地压的预警结果及预测位置离散性大等问题,研究了多源信息融合的冲击地压预警技术,建立了基于机器学习算法的多源信息融合深度预测模型。通过对冲击地压事件的分析,研究了冲击事故发生的主要原因、特点及影响因素;以煤岩的抗压... 针对冲击地压的预警结果及预测位置离散性大等问题,研究了多源信息融合的冲击地压预警技术,建立了基于机器学习算法的多源信息融合深度预测模型。通过对冲击地压事件的分析,研究了冲击事故发生的主要原因、特点及影响因素;以煤岩的抗压强度、抗拉强度、弹性能和地应力为冲击地压预测的主要指标,建立了深度神经网络预测模型,确定不同预测指标的权重,通过大数据分析和有限数据验证,确定了模型的可应用型。以陕西某冲击地压矿井为例,对深度神经网络模型进行应用,通过现场实测验证了冲击地压预测模型的有效性和正确性,提出了构建巷道围岩弱结构防治技术吸收冲击地压能量。 展开更多

关键词 冲击地压 弱结构 风险预警 深度学习 信息融合

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基于OBE理念应急管理专业跨学科教学模式构建

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作者 贺永亮 付玉平 +3 位作者 孙丽英 杨少强 李晓霞 陈泽源 《现代职业安全》 2024年第11期19-21,共3页

培养应急管理专业人才是应对重大公共安全突发事件的重要举措。为了减少不同学科之间交流认知差异,整合应急管理专业无序跨学科教学,本文基于成果导向教育(OBE)理念,构建了输入-条件一导向教学模式,提出OBE理念跨学科教学模式,建立应急... 培养应急管理专业人才是应对重大公共安全突发事件的重要举措。为了减少不同学科之间交流认知差异,整合应急管理专业无序跨学科教学,本文基于成果导向教育(OBE)理念,构建了输入-条件一导向教学模式,提出OBE理念跨学科教学模式,建立应急管理专业跨学科相关人才培养模式,利用跨学科可操作方法将应急管理专业课程之间重组,将学科课程教学模式作为应急管理专业人才培养的重要部分,希望能够为“大安全、大应急”发展过程中提高应急管理行业水平提供参考借鉴。 展开更多

关键词 OBE理念 跨学科 应急管理 教学模式 新工科

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基于剩余能量释放速率指数的煤岩组合体冲击倾向性判定 被引量：13

13

作者 陈光波 李谭 +4 位作者 张国华 李建伟 刘刚 贺永亮 李元 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1366-1383,共18页

煤岩冲击倾向性是煤岩是否发生冲击地压的自然属性,是煤岩发生冲击地压灾害的关键影响因素。为准确评判煤岩冲击倾向性,以煤岩组合体为研究对象,对其开展单轴循环加卸载试验,获得组合体不同应力水平下弹性应变能,建立弹性应变能与应力... 煤岩冲击倾向性是煤岩是否发生冲击地压的自然属性,是煤岩发生冲击地压灾害的关键影响因素。为准确评判煤岩冲击倾向性,以煤岩组合体为研究对象,对其开展单轴循环加卸载试验,获得组合体不同应力水平下弹性应变能,建立弹性应变能与应力水平之间的函数关系,提出一种峰值应力时刻弹性应变能计算新方法。据此,提出一种综合考虑试件峰值强度、弹性应变能、破坏过程能量耗散及破坏时间的剩余能量释放速率指数,并结合现有指标给出冲击倾向性判定区间,最后进行合理性验证。结果表明:(1)随着应力的增大,弹性应变能呈现“缓慢→快速→缓慢”的增长规律,对应了应力-应变曲线的压密阶段、弹性阶段、塑性阶段。(2)输入应变能、弹性应变能、耗散应变能的演化规律与应力演化规律相似,均随应力的增大而增大,输入应变能增幅最大,耗散应变能增幅最小。(3)试验获得了组合体不同应力水平时刻的弹性应变能,建立弹性应变能与应力水平之间的函数关系,即任一时刻应力的平方与弹性应变能具有良好线性关系,据此,提出一种峰值应力时刻弹性应变能计算新方法。(4)综合考虑试件峰值强度、弹性应变能、破坏过程能量耗散及破坏时间等多种因素,提出一种新的冲击倾向性鉴定指标:剩余能量释放速度指数WT,该指数为试样峰前弹性应变能减去峰后耗散应变能得到的剩余能量与动态破坏时间的比值,表征煤岩发生冲击破坏时单位时间内能量释放情况。该指标与抗压强度Rc、冲击能量指数KE、弹性能量指数WET、动态破坏时间DT密切相关。给定了剩余能量释放速度指数WT的评判区间:当WT≤0时,煤岩无冲击倾向;当0<WT≤14.5时,煤岩为弱冲击倾向;当WT>14.5时,煤岩为强冲击倾向。(5)采用多试样法对提出的剩余能量释放速率指数WT进行合理性验证。采用该指数对8个矿区煤层冲击倾向性进行评判,结果表明:剩余能量释放速率指数WT评价准确率高达93.75%。利用提出的新指标评价煤岩冲击倾向性,准确率高,合理性好,能够反映煤岩实际冲击倾向,具有较好的推广和应用价值。 展开更多

关键词 岩石力学 冲击倾向性 煤岩组合体 弹性应变能 剩余能量释放速率 合理性验证

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