新工科和工程教育认证背景下“建筑绿色施工与智慧安全管理”课程教学改革研究——以湖南工学院为例

新工科背景下,课程教学改革是培养具有持续性创新综合能力、符合工程教育认证毕业要求人才的关键环节。以安全工程专业“建筑绿色施工与智慧安全管理”课程为例,分析教学改革的必要性和教学中存在的问题,并且从课程知识图谱、授课方式、虚拟实训、工程设计能力训练以及考核方式等方面探讨改革思路。研究结果有助于任课教师更好地开展该门课程的综合性教学,提升教学效果。

专业认证背景下的安全工程专业特色教育研究与实践

回顾专业认证在国内外的发展情况,简单介绍《安全工程专业本科教育认证标准》的内容和安全工程专业认证近年来在国内的发展情况。根据南华大学的实际情况,提出在专业认证的背景下,针对行业特点,实行分方向设置课程和从事教学活动。南华大学安全工程专业主要依托"核"行业背景,下设核安全、建筑安全和化工安全3个方向;3个专业方向分别设置了不同的基础课、专业基础课、专业课和选修课;课程设置符合《安全工程专业本科教育认证标准》的要求,并严格按照教学计划开展教学。实践证明,该项教学改革取得明显成效,该校安全工程专业近两年的就业率和考研率都居于全校前列,并且就业单位具有明显的行业特点。

基于粗糙集-神经网络的矿山地质环境影响评价模型及应用

采用衡山白果地区石膏矿山的11个评价指标,综合运用粗糙集和神经网络理论,构建了基于粗糙集-神经网络(RS-ANN)的矿山地质环境影响评价模型,对RSES软件约简的数据和无约简的数据采用EasyNN-plus软件进行预测评价。神经网络模型的输入属性为8个,而粗糙集-神经网络模型的输入属性为6个,训练样本均为13个,预测样本均为4个,前者的平均预测精度为1.85%～24.86%,后者为1.23%～15.28%。研究发现,粗糙集在保留关键信息的前提下可有效地对数据表进行约简,约简后的神经网络预测结果与实际情况吻合,并比无约简时总体精度有较大幅度提高。

基于层次分析和灰色综合评判的石膏矿山地质环境影响评价

为了更好地对矿山地质环境影响进行综合评价,针对衡山白果地区石膏矿山的特点建立了评价指标体系,采用层次分析法确定各指标权重;运用灰色系统理论,构建了石膏矿山地质环境影响灰色综合评价模型;并对3个典型矿山进行了计算,计算得出的结果与实际情况相符,所给出的综合评价值既能用于描述所评价矿山的地质环境影响程度,也可对同一区域不同矿山地质环境影响程度进行比较。该研究成果可以推广到其他非煤矿山,同时也为矿山地质环境影响评价及矿山安全管理工作提供了一条新途径。

基于集对分析的矿山地质环境影响评价研究

为更好地对矿山地质环境影响进行综合评价,针对衡山白果地区石膏矿的特点建立了评价指标体系,并采用层次分析法确定各指标权重。将集对分析理论(SPA)用于石膏矿的地质环境影响评价中,对12个矿山的20个开采区域进行了计算并与已有的矿山地质环境影响评估报告进行了对比分析,发现两者对90%的被评价区域的评价结论是一致或者基本一致的,证明了集对分析理论适合于石膏矿的评价。研究还表明,集对分析使评价实现了定量化,得出的结果更准确。这项研究为矿山地质环境影响评价及矿山安全管理工作提供了一条新途径。

矿井通风系统的组合赋权可拓模型安全综合评价

通风系统是井下矿山的重要组成部分之一,在生产实践中对其进行安全综合评价具有重要意义。首先在查阅相关文献的基础上,将影响矿井通风系统的主要因素归纳为风量(风速)合格率、风源风质合格率、井下作业环境空气质量合格率、矿井有效风量率、主扇装置效率和风量供需指数等6个指标;在此基础上,建立通风系统评价的可拓模型,然后利用变异系数法和层次分析法,分别得到上述指标的权重,再利用博弈论对以上权重进行综合,用综合优化后的权重对通风系统进行评价;最后结合某矿井对该模型进行了验证,得出:该矿井通风系统的安全评价等级类型为中等(D3),综合评价值与实际情况吻合。

基于小波理论的井下深孔爆破振动信号辨识与能量衰减规律分析

在爆破漏斗试验的基础上,制定了某矿山的深孔爆破方案,在现场进行了深孔爆破试验并实施了振动监测。采用小波分析方法对深孔爆破振动信号频带能量分布进行了分析,发现Ⅳ号测点的频带能量分布与其它4个测点明显不同,从而判定Ⅳ号测点数据失真。利用剩下的4个测点的数据,编制程序计算得到各测点X、Y和Z三向的能量和总能量,回归得到总能量的衰减公式。研究结果表明:在距爆点0～75 m范围内,爆破振动能量随距离增大而迅速降低;在距爆点75～250 m,爆破振动能量维持在一个较低水平且衰减速度非常缓慢;超过250 m以后,爆破振动能量几乎为零。

地下矿山深孔崩矿爆破漏斗试验研究

为配合某矿山的深孔采矿试验,在与试采采场岩性相似的巷道内布置了12个单孔、4个变孔进行爆破漏斗试验。对现场应用的乳化炸药爆破漏斗特性曲线、爆破漏斗体积与炸药埋深关系、漏斗半径与炸药埋深关系、爆破漏斗的最佳埋深与临界埋深、爆堆块度等进行了分析研究。试验得出最佳埋深为1.09 m,临界埋深为1.65 m,最佳漏斗半径为0.79 m,最佳漏斗体积为0.37 m3,孔间距为最佳爆破漏斗半径的1.9倍,块度平均合格率为58.4%。试验表明,爆破漏斗试验在深孔爆破实践中具有重要指导作用。

基于正交设计的类铀矿岩相似材料配合比试验研究

为了深入研究深部铀矿岩氡析出机理,依据相似模型试验原理,设计了水灰比、砂胶比、微硅粉含量和精铁粉含量的4因素3水平正交设计方案,共设计了9组材料配比方案,得到了27个试样的相关物理力学参数,其中饱和密度均值为2.34 g/cm^3,单轴抗压强度均值为54.12 MPa,弹性模量均值为2.00×10~4MPa,泊松比均值为0.19,镭含量均值为1.70 Bq/g;并采用极差分析方法分析了各因素对相似材料物理力学参数影响的敏感性;最后通过MATLAB对试验数据进行多元回归分析。研究结果表明,各项物理力学参数基本满足花岗岩型铀矿岩相似材料模型试验的要求,最终得到优化配合比为:水灰比0.3、砂胶比1.18、微硅粉占水泥质量0.14%、精铁粉占水泥质量0.24%,并采用该优化配合比进行了试验验证。该分析结果可为研究深部铀矿岩氡析出机理提供理论依据。

基于多源信息融合的矿岩可爆性评价及应用

在数据挖掘的基础上,采用粗糙集对矿岩可爆性数据进行了数据级融合,除去冗余属性,然后采用BP神经网络进行特征级融合,从而建立基于多源信息融合的矿岩可爆性评价模型。对原始数据进行了离散归一化处理,应用粗糙集对决定矿岩可爆性指数的6个因素进行了属性约简,剔除了平均合格率,而保留了漏斗体积、大块率、小块率、岩体声波速度和波阻抗等5个因素,并对约简的准确性进行了验证。分别建立了矿岩可爆性评价的BP神经网络模型和粗糙集-BP神经网络模型,前者对矿岩可爆性指数的预测值与实际值的平均偏差为8.33%,而后者为6.75%。利用建立的粗糙集-BP神经网络模型预测某矿山井下采场的矿岩可爆性指数为78.43,计算出采场的炸药单耗为0.65 kg/m3,而现场试验值为0.67 kg/m3,进一步验证了该模型的正确性。

小型爆破漏斗试验技术在中深孔爆破中的应用

爆破漏斗试验作为合理选择爆破参数、优选炸药品种、提高爆破效率等的基础,在爆破技术的发展中起了重要作用。根据某矿山生产现状和30#矿体的具体条件,在二中段脉内巷道布置了两组,共六个炮孔进行小型爆破漏斗试验。试验得出炸药单耗为0.65kg/t,爆下矿石各粒级间矿量无大的差别,分布较均匀,无突变现象。试验表明,在受客观条件限制情况下,小型爆破漏斗试验在中深孔爆破实践中仍然具有重要指导作用。

类铀矿岩材料制备及氡扩散系数测定的实验研究

扩散过程是主导氡在铀矿岩中运移与析出的主要方式。铀矿原岩辐射较大且取样困难,不利于开展有关室内实验。为了解决以上问题,依据相似理论,以某花岗岩为原型,选取石英砂、铀尾砂、水泥、精铁粉和微硅粉等为原材料,制备了3种不同材料配比的圆柱形类铀矿岩试样,并测定了原型和试样的物理力学参数;然后采用密闭腔体法测量了原型和试样在不同包裹方式下的累积氡浓度,推导氡的扩散性能参数的计算公式,通过计算获得了原型和试样的氡扩散长度和扩散系数。实验结果表明:花岗岩原型与所制备的类铀矿岩的颗粒密度、抗压强度、抗拉强度、内聚力和内摩擦角相似比的均值分别为1.09∶1、3.93∶1、4.28∶1、3.47∶1和1.00∶1;花岗岩原型的扩散系数为0.146×10^(-6)m^2·s^(-1),类铀矿岩的扩散系数介于0.114×10^(-6)~0.594×10^(-6)m^2·s^(-1)之间,两者的相似比介于0.25∶1~1.28∶1之间。研究认为所制备的试样3在一定程度上可用来模拟花岗岩型铀矿岩,以满足室内实验的需求。

基于粗糙集和非线性多元回归的矿岩可爆性指数计算公式的修正

在前人研究的基础上建立了一个矿岩可爆性决策信息系统,其中爆破漏斗体积、爆破块度分布中的大块率、小块率、平均合格率、岩体纵波声速、岩体弹性波阻抗为条件属性,矿岩可爆性指数为决策属性。应用粗糙集对条件属性进行约简,剔除了块度平均合格率,保留其它五个条件属性,计算结果表明爆破漏斗体积对矿岩可爆性影响最大。应用非线性多元回归方法对原可爆性指数计算公式进行了修正,并采用数值计算和统计分析方法对修正公式进行了验证。最后利用修正指数公式计算某矿山的矿岩可爆性指数,并反算了炸药单耗,计算值与现场试验结果一致。研究表明:修正后的指数计算公式包含五个待定系数,比原公式减少一个,计算更加简便,能够满足工程需要。

突出行业特色的安全工程认识实习教学改革与实践

实习作为工科专业重要的实践教学环节之一,具有很强的专业性和实践性。应该结合安全工程专业认识实习具体的教学实践,分析安全认识实习的性质和任务,安全认识实习的目的和过程,剖析安全认识实习存在的主要问题,探讨提高认识实习教学质量的对策,并对近年来取得的成绩进行总结,最后对认识实习今后的教学改革提出思考和建议。

以专业认证为导向的安全工程专业实践教学体系优化研究与实践——以南华大学安全工程专业为例

实践教学在高校人才培养中占据重要的地位,实践教学体系在保障人才质量方面发挥着特殊的作用。结合南华大学安全工程专业的实际情况,在认真听取行业专家、用人单位、毕业生代表以及高年级在校生等各方意见的基础上,本研究紧紧围绕"工程教育认证通用标准"和"安全工程专业补充标准"优化现有的实践教学体系,结果表明,优化后的实践教学体系能够满足专业认证的要求,实践教学的效果和质量得到明显改善。

钻孔扩底灌注桩沉降量的灰色预测

利用实测的钻孔扩底灌注桩静载试验数据,用灰色系统理论建立桩基沉降量的灰色GM( 1, 1 )预测模型,并用残差GM(1, 1)模型对原预测值进行修正。研究结果表明,建立的GM( 1, 1 )模型可有效预测桩基沉降量。应用实例中,用预测的桩基沉降量修正了其实测值,结果表明,钻孔扩底灌注桩具有比检测结果更优的承载性能。

基于Internet的《安全管理学》多媒体教学内容与方法创新探索

现代教育主要以多媒体技术为实现手段,作者分析了多媒体技术在教学领域的应用情况后,结合《安全管理学》课程,从更新教学内容、利用网络视频资源和利用国外资源进行比较教学等方面,总结了在制作多媒体课件中的一些体会。教学实践证明,充分利用网络资源,可以提高多媒体课件的质量和水平,改善教学效果。

东秦岭隧道防水技术

介绍东秦岭隧道软弱富水围岩地段的防水措施 ,对隧道加强初期支护防水和衬砌防水体系相结合取得的良好效果进行了分析总结。

基于未确知测度理论的核电项目建造过程风险评价

为了提高核电项目建造过程风险评价的准确度,针对其风险评价过程中存在的诸多不确定性因素,应用未确知测度理论,建立核电项目建造过程风险评价模型。选用项目施工因素、进度因素、费用控制因素和环境因素等4个因素作为一级指标,项目质量等13个因素作为二级指标,构建评判要素的未确知测度函数;同时采用信息熵理论确定评价要素权重,最后依据置信度识别准则对核电项目建造过程风险等级进行判定。研究结果表明:该核电项目建造过程风险性等级为一般级别风险,与实际情况吻合。该方法可为科学评价核电项目建造过程风险提供一种新思路,为类似项目的风险评估提供参考和借鉴。

“安全评价”课程设计教学改革的探索与实践

结合"安全评价"课程设计具体的教学实践,阐述工科专业课程设计的重要性、目的和主要内容;剖析该课程设计教学过程中存在的主要问题,探讨提高该课程设计质量的对策和措施。