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。

浅埋无烟煤发火原因分析

为研究浅埋无烟煤的发火原因,首先分析浅埋煤的漏风原因及漏风模型,然后采集现场煤样,采用绝热氧化和傅里叶红外光谱分析法得出煤样的自燃性质,最后根据分析结果,结合北京市门头沟区百崖子沟山坡冒烟的实际情况,探讨煤火的发生原因。分析表明:该区域采掘中遗煤量大,浅埋煤具备煤火发生和发展的漏风通道,气候条件加剧漏风,且该煤样由于受地质构造影响或自然条件作用自燃倾向较高,符合煤层自燃的条件,基本可认定这次浅埋煤发火为煤自燃引发,但也不排除盗采过程中人为造成的可能。

优质三相泡沫表面活性剂的实验研究

新型的三相粘结性防灭火材料是利用黄泥的覆盖性、氮气的窒息性以及水的吸热降温特性来进行综合防灭火的。在对该防灭火材料的研究中,表面活性剂的选择是研究的重点与难点。通过对6种表面活性剂进行单一和组合发泡实验,研究各活性剂之间的相互促进和抑制关系。最终得出活性剂A1和A2质量浓度比为2∶1,质量浓度为0.006 g/mL时发泡最佳。

基于改进蚁群算法的应急监测移动机器人全局路径规划

提出了基于改进蚁群算法的应急监测移动机器人全局路径规划方法。首先针对蚁群算法收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺点,利用环境的全局信息建立目标吸引函数,对蚂蚁在野外环境下的路径搜索进行引导,提高其选择离目标点更邻近节点的概率,减小蚂蚁对非最短路径的选择概率。其次,借鉴狼群分配原则对信息素进行更新,避免算法陷入局部最优。最后实现了基于改进蚁群算法的应急监测移动机器人全局路径规划并完成了仿真实验,实验结果表明该方法可以更快地收敛到最短路径并具有较好的全局性能。

黄河流域煤炭开采的生产安全风险研究

黄河流域作为我国煤炭资源开发规模最大的地区,其煤炭开采存在的生产安全风险应该被重视和研究。本文收集和整理了黄河流域九个省份的煤矿开采技术条件数据,找出了其中与矿井五大灾害相关的较为典型的生产安全风险指标,进而对各省存在的生产安全风险进行了初步的分析和比较。研究表明:山东冲击地压引起顶板事故具有较大的生产安全风险,四川、河南煤矿会产生更多煤尘;四川、山西存在大量高瓦斯矿井,同时河南具有较多的煤与瓦斯突出矿井;内蒙、陕西存在大量煤自燃倾向性属于易自燃的矿井,同时河南水文地质类型极其复杂的煤矿最多。该研究在利用大数据来分析煤矿生产安全风险方面做出了有益尝试,研究结果可为黄河流域各省份煤炭安全生产政策制定提供参考。