基于NDIR的多组分危险气体在线监测系统设计

在冶金、石化、化工等工业领域生产过程中会产生大量易燃易爆、有毒有害的多组分危险气体(CO、CO_(2)、SO_(2)、NO、NH_(3)等),这些有害气体容易引发事故。而现有的在线测量预警系统不能满足高集成、低干扰、高灵敏的要求。本文针对影响检测结果的微弱信号、光源调制、气体信号交叉干扰、温度控制等因素,设计了相应的电路和算法,并进行了实验验证。实验结果表明,本文提出的基于锁相放大器电路的微弱信号提取技术、基于MOS管驱动电路的PWM波调制技术、基于融合算法的浓度反演模型,能够实现对五种危险气体(CO、CO_(2)、SO_(2)、NO、NH_(3))的在线监测,检出限达到0.01%,避免了多种气体之间的交叉干扰,适用于工业生产危险气体在线分析及预警系统,具有广阔的应用前景。

地震诱发煤矿次生灾害类型与评估方法

为解决煤矿承灾体受地震灾害影响易发生次生灾害风险的问题,首先,调查和分析典型案例,归纳总结煤矿次生灾害类型与破坏特征,并基于人、机、环、管全要素,构建地震诱发煤矿次生灾害风险评估三级指标体系;然后,提出风险等级和隐患重要度评估方法;最后,以河北省某市煤矿为例开展实际应用。结果表明:地震诱发煤矿次生灾害类型按照承灾体分为6类;地震诱发煤矿次生灾害发生可能性评估主要考虑煤矿所在区域地震灾害等级、煤矿次生灾害危险性、煤层瓦斯赋存致灾性、矿井水文地质条件致灾性、承灾体设防水平、防灾减灾能力6方面,后果严重性评估主要考虑灾害可能造成的伤亡人数和经济损失2方面;该市煤矿抗震设防薄弱环节为通风系统、井筒支护系统、排水系统,应有针对性地提高抗震设防等级。

洪水灾害诱发煤矿水害事故风险评估模型研究

煤矿作为承灾体,面对洪水灾害的冲击威胁,脆弱性凸显。洪水不仅会直接导致淹井事故、工业广场破坏等,还会间接诱发井下涌水异常、突水、透水、地下水污染等链生灾害事故。为了定量评估洪水灾害诱发煤矿水害事故风险大小,加强煤矿洪水灾害防治工作,基于灾害风险科学致灾因子、孕灾环境、承灾体三要素经典理论和煤矿洪水灾害防治现状,构建了煤矿洪水灾害设防情况调查指标体系,建立了洪水灾害诱发煤矿水害事故风险评估模型,并在遵义市桐梓县某煤矿进行了应用验证。研究结果表明:洪水诱发煤矿水害事故风险评估涵盖了致灾因子危险性、孕灾环境稳定性(敏感性)、承灾体脆弱性等灾害风险关键要素。其中,致灾因子危险性评价主要考虑致灾因子的时间分布、空间分布和强度等;孕灾环境稳定性评价主要考虑地形、水系等因素评价孕灾环境对致灾因子的敏感性;承灾体脆弱性主要2两方面因素决定:(1)承灾体对洪水灾害的设防水平,设防水平越高,承灾体脆弱性越低;(2)在孕灾环境中暴露于致灾因子的人员、资产数量,数量越大,承灾体脆弱性越高。通过对该煤矿应用所提出的风险评估模型,得出该煤矿洪水诱发煤矿水害事故的风险等级为低风险。风险评估模型的建立为定量评估洪水诱发煤矿水害事故风险提供了方法,为煤矿做好洪水灾害防治工作提供了新参考。

地震诱发井工煤矿次生灾害系统研究

为研究地震灾害诱发的井工煤矿次生灾害中承灾体与次生灾害的关联性,首先基于系统科学、区域灾害系统理论,构建地震诱发井工煤矿次生灾害系统,定义系统结构、特征、功能及子系统间关系;其次在地震灾害、孕灾环境、井工煤矿承灾体等3个子系统中确定次生灾害的调查对象;然后基于语义网络对系统内的承灾体、关联关系进行知识表示,得出承灾体、次生灾害的知识表示方法。研究结果表明:地震灾害、原生灾害、次生灾害三者间具有链式关系,均会与环境共同作用于井工煤矿的承灾体。

我国安全工程本科专业课程设置的合理性分析

安全工程本科专业课程设置的合理性直接关系到安全工程学科的发展、专业人才的培养以及学生就业方向的选择,对安全工程本科专业的发展起着关键性的作用。基于安全工程本科专业的人才培养和理论基础,随机选取我国国内100所开设安全工程专业的院校,对其进行专业所在院系和行业背景的调查以及专业课程的设置情况统计,分析课程设置存在的不合理之处,并利用层次分析法探讨了专业课程的合理设置比例,以期为安全工程本科课程设置提供参考。

煤矿事故隐患消除科技支撑对策研究

基于系统科学和安全工程理论,分析了煤炭行业安全生产事故隐患分布特征,明确了事故隐患赋存的重点岗位、危险工艺、关键环节以及事故隐患类别,提出了"十四五"及今后更长时期从根本上消除煤矿事故隐患科技支撑的发展目标与路径。在分析隐患治理技术发展现状、问题和趋势基础上,提出了煤炭行业"从根本上消除事故隐患"的总体思路,构建了煤矿安全生产事故隐患消除科技支撑体系,提出了科技支撑主要任务。基于源头治理、系统治理、综合治理和精准治理的安全理念,提出了煤炭行业"十四五"期间"从根本上消除事故隐患"的科技支撑对策。研究结果表明:煤矿安全生产事故隐患涉及安全生产全过程、"人、机、环、管"全要素,可能导致的事故种类多、损失大,地区分布差异大,并不断动态变化。为此需要从源头、从安全生产全过程、从"人、机、环、管"全要素、从隐患演化全流程消除事故隐患。需要构建"全过程监管、全要素包含、全流程覆盖、全方位建设"的安全生产事故隐患消除科技支撑体系,实现隐患源头风险智能预警、隐患科学治理、灾害事故精准防控。"十四五"期间煤炭行业要从科技攻关、重点工程、政策举措等方面从根本上消除事故隐患,提高煤矿隐患治理和重特大事故防控能力。

地震诱发煤矿次生灾害隐患排查体系构建

矿山安全工作较少考虑地震灾害的影响,不能满足国家新时代新形势对矿山安全提出的新要求。研究了煤矿遭受地震灾害典型案例,探讨了煤矿生产事故与地震灾害之间的关系,并针对地震诱发煤矿次生灾害防治存在的主要问题,研究了以煤矿生命线系统为主的承灾体隐患类型,揭示了承灾体隐患与震后煤矿次生灾害类型之间的关系;在此基础之上,研究提出了地震诱发煤矿次生灾害隐患排查方法,构建了地震诱发煤矿次生灾害隐患排查指标体系。研究结果表明:煤矿抵抗地震诱发次生灾害的承灾体隐患类型较多,地震可能诱发的煤矿次生灾害类型包含次生矿井水害、次生瓦斯灾害、次生冲击地压灾害、次生机电事故、次生运输提升事故、井巷工程破坏、人员伤亡和设备受损等;以煤矿生命线系统为主线构建的地震诱发煤矿次生灾害隐患排查体系,包含煤矿地震灾害防治基础信息、地面工程排查、矿井工程排查等三大类型32项基础信息24项排查指标,能够全面覆盖煤矿主要地震承灾体,具有较强的针对性和可操作性,这对全面排查煤矿地震次生灾害隐患,精准提升煤矿抗震设防水平和抗震能力具有重要意义。

生物技术在园艺作物育种上的应用研究

生物科技是建立于生物分子学基础上的现代化技术,其目的是创造新的生物机能或生物类型,是现代工程技术与生物科学的有机结合,其在园艺作物育种方面的有机应用,有效提高了作物的品质,丰富了作物的类型,对园艺作物种植业的发展具有积极意义。本文主要研究生物技术在园艺作物育种上的应用。

基于长光程气室的多组分气体监测系统

为更好的满足工况环境下多组分危险气体的低浓度范围监测需求,减小测量仪器的体积,提高气体浓度的测量精度,研制了基于怀特池结构的长光程气体吸收池,用于降低仪器的检测限,从而能够探测出低浓度的多组分危险气体。介绍了基于怀特池结构的长光程气体吸收池的设计、工作原理和仿真结果,介绍了光学实验平台的搭建以及红外光源、红外热释电探测器的选型,并在此基础上开展了实验。采用最小二乘法拟合出各个气体的浓度反演模型,使用不同组合的标准气体对模型进行了验证,并计算了实验结果的相对误差。数据结果表明,设计的多组分危险气体在线监测仪器检测限可达5μL/L,测量误差≤±5%F.S.(满量程),能够满足低浓度多组分危险气体的测量需求。