“双碳”目标背景下特种灭火技术课程教学改革研究

为满足“双碳”目标背景下消防工程专业人才培养目标要求,更好跟进国家安全事业建设,文章分析了国内外消防工程专业特种灭火技术的开课情况,总结目前教学痛点问题,建立包括“课程教学”“实践环节”“成绩考核”在内的特种灭火技术课程教学体系,并提出“优化授课模式”“更新教学工具”和“建立课程质量评价机制”等教学改革策略,为进一步推动消防工程专业体系建设提供参考与借鉴。

面向森林火灾的人工巡视与无人机巡视效益评估

为建立森林火灾人工巡视与无人机巡视效益评估框架,推动人工巡视和无人机巡视的综合运用。提出结合人工和无人机巡视影响因素,建立包括4个一级指标、8个二级指标和18个三级指标的巡视效益评估指标体系,通过博弈论组合赋权法确定各指标权重的最优组合权重,运用云模型分别构建出无人机和人工巡视技术效益评估模型。研究结果表明:人工巡视和无人机巡视的效益评估指标体系的一级指标相同,而二级指标不同之处在于物资保障和航行稳定性;将该巡视效益评估模型应用于祁连山森林,验证评估模型的客观性与全面性。研究结果可为人工和无人机森林火灾巡视效益评估提供有效工具。

煤炭产能高速发展下的煤矿事故死亡人数预测研究

煤炭是我国的主体能源,在促进经济社会发展乃至实现中华民族伟大复兴的进程中发挥着至关重要的作用,但是煤矿安全问题也不容忽视。通过数据分析和数据建模,建立多因素影响下的煤矿事故死亡人数预测模型,开展煤炭产能优化背景下的安全生产形势预测。根据1949—2021年我国历年煤矿产能和煤矿事故死亡人数的统计数据,分析产能与事故之间的关系,研究煤矿安全生产形势的区域特征,建立预测煤矿事故死亡人数的长短期记忆网络(LSTM)模型,并根据该模型对区域产能优化背景下的煤矿事故死亡人数进行了预测。研究结果显示:(1)可以根据我国煤炭产量、事故死亡人数和百万吨死亡率随时间的变化规律,将我国煤炭产业的发展分为初步创立阶段、探索阶段、恢复整顿阶段、体制机制改革阶段和安全高效发展阶段5个时期,受安全政策和产能发展的影响,不同时期的煤矿安全形势差别很大;(2)我国不同省级行政区煤矿产能和安全水平存在很大差异,通过列联表卡方检验分析发现煤矿安全生产的事故数量和事故等级都与事故区域表现出显著的相关关系,不同地区煤矿产能的调整也是影响我国煤矿事故整体形势的关键因素;(3)考虑采煤工艺、机械化程度以及不同区域的煤炭产量构建多因素时间序列预测LSTM模型,可以较为准确地对煤矿事故死亡人数进行预测,预测值和真实值的相关系数R^(2)=0.99,预测数据均方根误差为40.49,预测效果较好;(4)根据模型预测结果,在全国煤炭总产量保持不变的情况下,增加西北地区的产能,而减少东北或西南地区的产能,都会进一步提升煤矿安全生产形势;(5)分析发现产能由西南转移至西北后煤矿死亡人数会有更大幅度的下降,但事故死亡人数降低的效果随着时间的推移而减弱,尽管西北地区煤炭开采条件较好,但仍需重视煤炭产能高速发展下的安全开采风险。研究结果可以为科学制定煤炭产业政策提供参考。

基于中继-巡视无人机协同作业的输电线路山火隐患特征分析

为揭示真实环境下输电线路山火隐患特征,提出基于中继-巡视协同作业的无人机巡查技术方案,在全国多个省市开展基于中继-巡视无人机的输电线路巡视作业,深入分析输电线路山火隐患特征。结果表明:输电线路隐患主要包括山火隐患、现场施工隐患以及线路主体隐患,山火隐患占比77.2%是影响输电线路安全的最主要因素。山火隐患从产生原因可分为焚烧杂草、燃烧秸秆、林地/防护林着火以及祭拜烧纸。山火隐患具有明显的时空分布特征,4月份的山火隐患主要集中于清明节祭拜烧纸,78.7%的山火隐患发生在距输电线路50 m以外的区域。山火隐患共包括122次单火源隐患和61次多火源隐患,多火源隐患中双火源隐患较多占比达45.9%,78.6%的多火源点间距位于0~30 m区间。山火隐患的火源面积分布广泛,最大火源面积26.4 m^(2),最小火源面积0.12 m^(2),整体上84.4%的火源面积小于4 m^(2)。

煤矿井下瓦斯需要多大的点燃火花才能发生爆炸

在煤层的开采过程中,如果在采掘作业空间中产生了火花,则可能发生瓦斯爆炸,到底多大的火花能够引起瓦斯爆炸呢?敲击岩石会有危险吗?拖拉电缆会产生火花吗?吸烟会引起瓦斯爆炸吗?众所周知,在甲烷浓度达到爆炸极限,同时氧气浓度也在适合爆炸的范围内,较小的火花就能够引燃瓦斯致使瓦斯发生爆炸。引燃瓦斯的火花需要同时满足以下三个条件:①火花的能量大于瓦斯最小点燃能量(标准情况下为0.28mJ),高处岩石坠落的撞击火花产生的能量足以满足条件。