Study on the Safety and Prevention Technology of Coal Mining under the River in Xingyuan Coal Mine

Coal mining-induced surface subsidence poses significant ecological and infrastructural challenges, necessitating a comprehensive study to ensure safe mining practices, particularly in underwater conditions. This project aims to address the extensive impact of coal mining on the environment, infrastructure, and overall safety, focusing on the Shigong River area above the working face. The study employs qualitative and quantitative analyses, along with on-site engineering measurements, to gather data on crucial parameters such as coal seam characteristics, roof rock lithology, thickness, water resistance, and structural damage degree. The research encompasses a multidisciplinary approach, involving mining, geology, hydrogeology, geophysical exploration, rock mechanics, mine surveying, and computational mathematics. The importance of effective safety measures and prevention techniques is emphasized, laying the foundation for research focused on the Xingyun coal mine. The brief concludes by highlighting the potential economic and social benefits of this project and its contribution to valuable experience for future subsea coal mining.

基于行船视距的船舶会遇安全距离研究

近年来船舶交通流量大幅增加,船舶会遇愈加频繁。为降低船舶会遇避让时的碰撞危险,在行车视距基础上,提出行船视距的概念,并引入航速、避让航向角等参数,构建基于行船视距的船舶领域模型,船舶采取避让操作时,可利用该模型判断应与他船保持的安全距离和最佳航速及避让航向角。从仿真结果发现:船舶追越时应尽量与他船保持3.5倍船长以上距离,并在船尾与他船达到2倍船长以上距离时回到原航向;对遇时应尽量与他船保持7倍船长以上距离采取避让,如果航道宽裕,避让时应尽量与他船横距保持1.8倍船长以上,如果航道较窄,也应尽量保证船舶在可航水域内进行大角度避让,并与他船横距保持0.72倍船长以上。研究结果可为实际船舶避让提供指导建议。

改进A^(*)和DWA的机器人路径规划研究

针对复杂环境中移动机器人路径规划效率低、环境适应能力差等问题,提出一种融合改进A*算法和动态窗口法(DWA)的路径规划算法。首先,在全局规划中采用自适应参数因子和安全半径路径优劣评价函数对冗余节点进行优化,提取关键节点,再使用圆弧处理法对已规划路径进行平滑度优化;然后,采用改进安全距离评价子函数的动态窗口法进行局部规划,提升了移动机器人的避障性能;最后,对融合算法进行仿真和实物实验。结果表明:改进的A^(*)算法在路径长度和转折角度方面均得到优化;融合改进动态窗口法后,移动机器人在复杂环境中能够找到最短无障碍路径,实时避开未知障碍,安全到达目标点位,验证了该算法的有效性和实用性。

ECDIS船位的选择及基于卡尔曼滤波标绘的研究

为了保证船舶航行操纵中使用电子海图显示与信息系统(ECDIS)时,能更精确地标绘出本船与它船构成的危险程度.首先分析了航海雷达和卫星定位导航数据的原理和作用,然后再根据雷达、北斗和GPS卫星导航数据,在操纵船舶避碰时能恰当地选用更高精度的设备.船舶是根据未来船位进行预估危险然后采取行动避碰,卡尔曼滤波方式可预估出未来时刻的船位,通过Matlab仿真得出卡尔曼预估的船位基本上与实际船位误差符合航海要求,因此可用卡尔曼滤波方式进行预判两船是否存在危险.

AUV避障路径动态快速规划算法研究

为提高AUV避障路径规划的快速性,提出一种基于最小安全会遇距离的避障路径动态快速规划算法。根据AUV和目标船的会遇态势动态评估碰撞风险,通过设定最小安全会遇距离实时解算避障航路点位置。为验证算法的有效性,针对某型AUV设计空间制导与控制算法,并基于MATLAB/Simulink仿真平台构建仿真环境。仿真结果表明,所提避障路径动态快速规划算法能够实现复杂会遇局面下的快速路径规划,有效提高了AUV航行安全性。

加强充填采矿法六角形进路吊挂质量的技术研究

文章对龙首矿下向六角形胶结充填法采矿工艺采场布置、六角形进路的形成过程以及采场分层道、进路回采完毕后找规格、平底、吊挂工艺进行了描述,并分析了采场在充填后,充填体存在的问题和缺陷。提出了在采场分层道、进路充填前,对分层道、进路口倒梯形、矿柱及通风井、通风行人井等重点部位,通过采取打锚杆眼、预埋吊环、加密吊筋及桁架等措施,加强对金属网和桁架吊挂质量的管控,从而有效保证该区域的充填吊挂质量,确保满足采场安全、高效回采的要求,对提高充填体的稳定性、增强充填体的强度具有重要意义。

基于三维建模的髋臼前入路置钉安全区域测量

目的 通过构建骨盆髋臼前入路置钉三维模型,测量髋臼周围安全区域解剖数据,为安全置钉提供参考。方法 选取2022年10月至2023年5月在郴州市第一人民医院体检的健康成人完整骨盆图像数据40例,其中男22例,女18例。运用E3D和Geomagic wrap软件重建骨盆髋臼三维立体模型,以髂耻隆起为基点,测量髋臼周围前入路置钉危险区、相对安全区和安全区。结果 以髂耻隆起为基点,前方小于(8.57±2.60) mm的区域,后方小于(7.80±2.19) mm的区域为髋臼周围危险区,置钉时易穿入髋关节,应避开该区域置钉;前方(8.57±2.60)~(19.87±2.92) mm的区域和后方(7.80±2.19)~(19.98±2.66) mm的区域为相对安全区,以远离髋臼的最大偏转角置钉,螺钉不会穿入髋臼;前方大于(19.87±2.92) mm和后方大于(19.98±2.66) mm的区域为安全区,以远离髋臼的角度可安全置钉。安全置钉最大长度前方为(32.88±5.25) mm,后方为(42.90±5.55) mm。结论 E3D联合Geomagic Wrap软件可精准构建骨盆髋臼三维立体模型,通过测量模型相关数据,获得前入路置钉的相关解剖学参数,为临床精准置钉提供参考。

经乳晕入路完全腔镜手术治疗良性甲状腺病变的临床价值研究

目的探讨经乳晕入路完全腔镜手术治疗良性病变的临床价值。方法选取2018年2月至2020年10月营口市第六人民医院收治的110例良性甲状腺病变患者作为研究对象,采用随机数字表法分为两组,每组55例。对照组采用颈部切口肿瘤切除术治疗,观察组采用经乳晕入路完全腔镜下甲状腺切除术治疗。比较两组手术时间、手术出血量、术后引流量、住院时间、并发症发生情况。结果观察组手术时间、住院时间均短于对照组,手术出血量、术后引流量均少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组并发症发生率为1.82%,显著低于对照组的14.55%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论经乳晕入路完全腔镜下甲状腺切除术治疗良性甲状腺病变,不仅可缩短患者手术时间、住院时间,减少手术出血量与术后引流量,且安全性较高,值得临床推广应用。

非合作目标自主交会对接的椭圆蔓叶线势函数制导

针对非合作式航天器自主交会对接任务的安全性要求,提出了一种基于椭圆蔓叶线的人工势函数制导方法。首先根据视线坐标系建立了相对动力学方程与状态方程。进而应用人工势函数制导方法解决了非合作目标航天器自主交会对接与静态障碍物躲避问题,并且把势函数方法与椭圆蔓叶线函数相结合,解决了追踪航天器在接近目标航天器时运行在安全走廊中的安全性要求。应用Lyapunov稳定性理论证明了在所提出的制导方法控制下系统的稳定性。最后,用精确的数学模型进行了计算机数值仿真,验证了所提出的制导控制方法的正确性和有效性。

经胸椎椎弓根-肋骨途径置入螺钉安全角度的CT测量

目的:探讨胸椎T1～T10经椎弓根-肋骨途径置入螺钉的安全角度及变化规律。方法:选取156例正常成人的胸椎CT薄层扫描资料,其中男96例,女60例;年龄18～54岁,平均39岁。在胸椎CT片上测量T1～T10椎弓根-肋骨的横径、经椎弓根-肋骨途径置入的螺钉与矢状面的最小与最大安全成角及安全角度范围。结果:从T1～T4椎弓根-肋骨的横径逐渐减小,T5～T10逐渐增大;置钉安全角度范围T1与T2比较及T5～T10无显著性差异(P>0.05),而T2与T3及T4与T5比较均有显著性差异(P<0.05),T1、T2置钉安全角度范围最大,T5～T10次之,T3、T4最小;男性与女性比较无显著性差异(P>0.05)。结论:T1～T10胸椎的椎弓根-肋骨横径大小不同,经此途径置钉安全角度的大小亦不完全相同。

锥形禁区约束下空间交会的被动安全逼近速度分析

针对锥形禁区约束研究了空间交会平移靠拢段的被动安全逼近速度计算问题。根据轨道面内外的相对运动相互解耦和轨道面外呈周期运动的特点,将三维锥形禁区约束转化为轨道面内的二维锥形禁区约束。将平移靠拢段的逼近分为V-bar逼近和任意方向逼近两种情况,分别基于相对动力学模型推导得到了安全逼近速度、失效位置和失效点到轨迹与锥形禁区边界相切点的飞行时间三者的关系式。最后的算例表明在锥形禁区约束情况下V-bar逼近相对R-bar逼近来说要求的安全速度更小。

肱骨近端手术安全区解剖学特点及其临床意义

目的通过尸体解剖测量,寻求肱骨近端手术安全区,为肱骨近端骨折切开复位内固定术的手术入路提供解剖学依据,并探讨手术注意事项。方法取48具肩关节新鲜尸体标本,解剖观察肱骨近端的重要血管及神经,并测量相对于手术切口的标志性骨结构之间的距离。结果肩峰下缘与腋神经上缘的垂直距离为55.4-66.2（60.2±2.2）mm,大结节顶点至腋神经上缘的垂直距离为43.8-51.6（46.9±1.7）mm。大结节顶点至腋神经上缘的距离与肱骨长度的比值为0.147-0.161（0.154±0.0）。肩峰锁骨端下缘与旋肱前动脉上缘的垂直距离为55.8-66.7（60.6±2.1）mm,大结节顶点与旋肱前动脉上缘的垂直距离53.1-61.3（56.2±1.7）mm,大结节顶点至旋肱前动脉上缘的距离与肱骨长度的比值为0.178-0.194（0.185±0.0）。肩峰锁骨端下缘与旋肱后动脉上缘的垂直距离为56.8-68.1（61.3±2.1）mm,大结节顶点与旋肱后动脉上缘的垂直距离47.9-55.7（51.0±1.7）mm,大结节顶点至旋肱后动脉上缘的距离与肱骨长度的比值为0.160-0.176（0.167±0.0）。结论肩峰锁骨端下缘58.0-62.4 mm为腋神经走行区域;大结节下缘54.5-57.9 mm为旋肱前动脉走行区域;肩峰锁骨端下缘59.2-63.4 mm为旋肱后动脉走行区域。在上述3个区域手术操作时,要轻柔仔细,防止损伤神经血管。

经口咽前路行颅颈交界区手术显露与安全性的解剖研究

目的:观察经口咽入路行颅颈交界区手术的显露范围与安全范围,探讨两者的相关性。方法:应用36具成人头颈部尸体标本进行模拟经口咽入路手术,观察其解剖层次,测量手术可显露的范围,椎动脉与颅、颈神经的位置关系以及各段椎动脉距离正中线的宽度和距离骨性表面的深度。结果:经口咽前路手术可显露的范围纵向为66.7±3.9mm,横向为39.4±2.2mm,能直接显露从斜坡中下段至C3椎体上缘的范围,足够暴露椎-基底动脉汇合点。该入路上颅、颈神经位于椎动脉背侧并向前外侧绕行,椎动脉颅内段走行形态变异较大,椎动脉颅外段距正中线最宽处位于C1横突孔水平,为25.5±4.5mm,距正中线最窄处位于C2/3间隙水平,为11.2±1.5mm。结论:经口咽前路手术能直接显露从斜坡中下段至C3椎体上缘的范围,椎动脉的解剖特点使其能作为该术式安全边界的标志,在椎动脉的颅内段区域和C2/3间隙操作时应注意避免损伤椎动脉和神经。

基于加权灰靶模型的区域铁矿安全生产能力评价

针对铁矿安全产能研究方面的不足,为了从系统的角度对此进行分析,并充分发挥专家的经验而且克服人为因素带来的偏差,首先构建了影响矿山安全生产能力的指标体系,然后借助层次分析法和熵权法确定指标的综合权重。最后,运用灰靶理论对四家铁矿的安全生产能力进行靶心度分析,实现了对四家铁矿安全生产能力的评价。结果表明,四家铁矿的安全产能由高到低排序依次为:张家洼矿、小官庄矿、莱新矿和莱州矿,与实际情况对比验证了方法的准确性。证明该方法为产能的评判提供了理论依据,是一种有效的方法,具有一定的应用价值。

石油化工装置安全距离确定方法研究

为确定石油化工装置与暴露目标间的合理安全距离,对国内外安全距离确定方法进行研究,以个体风险标准值和不同危害的伤害阈值为基础,提出确定石油化工装置与暴露目标间安全距离的基本原则。在此基础上,将确定性分析方法和基于风险的方法进行结合,形成石油化工装置与暴露目标安全距离的评估方法。该方法利用暴露目标的个体风险标准选择危害事件,并定义安全距离种类,根据"伤害标准"或"无伤害标准",采取确定性分析方法的方式,确定危害事件与不同暴露目标间的安全距离。应用示例展示该方法在石油化工装置安全距离确定中的应用。

基于轮轨噪声检测的列车接近报警研究

建立了轮轨激励振动的数学模型,通过Euler梁近似和降阶处理求解,得到了长钢轨的各阶固有频率;对现场采集的钢轨振动信号进行分析,发现明显存在钢轨的某些阶次特征频率分量,且这些分量的能量在列车距离传感器1000m以内时有逐渐增大的趋势。

上向水平进路充填法在铜绿山矿的应用

铜绿山矿运用VCR嗣后充填采矿法深孔爆破后,对相邻采场的矿岩破坏极大,出现部分矿段矿岩冒落,矿石损失率较大,采场安全性较差等问题。基于确保采场作业安全,控制地压稳定,以及提高矿石回收率等方面考虑,提出Ⅰ#矿体采用上向水平进路充填采矿法。结果表明:该采矿法可以很好地保护露天南坑水仓,安全、高效的回采矿体。

增强模式MAKO机器人辅助后外侧入路全髋关节置换术的早期疗效对比研究

目的:比较采用增强(Enhanced)模式MAKO机器人辅助后外侧入路全髋关节置换术(RTHA)与常规THA手术的早期临床疗效。方法:回顾性分析2021年5—12月采用增强模式MAKO RTHA治疗的77例患者的临床资料,并与同期采用传统后外侧入路全髋关节置换术(THA)治疗的77例患者进行对比。比较RTHA组与常规THA组患者的手术时间、总失血量。术后测量髋臼外展角、前倾角、双下肢长度差(LLD)、两侧联合偏心距差异(ΔCO)。比较RTHA组术中与术后LLD及ΔCO的一致性,同时比较两组髋臼外展角、前倾角,术后LLD及ΔCO的差异。术后随访收集两组Harris髋关节评分。结果:RTHA组术中测量的LLD和ΔCO与术后影像学测量LLD和ΔCO比较,差异无统计学意义。RTHA组术中机器人测量股骨前倾角14.9°±7.8°、联合前倾角37.4°±9.1°。RTHA组术后LLD(0.65±3.40)mm,常规THA组术后LLD(2.54±4.46)mm,差异有统计学意义(P=0.013)。RTHA组术后ΔCO(-0.15±6.27)mm,常规THA组(2.65±6.40)mm,差异有统计学意义(P=0.020)。RTHA组髋臼前倾角平均23.1°±4.3°,常规THA组26.6°±4.1°,差异有统计学意义(P<0.001)。RTHA组髋臼外展角平均42.1°±2.8°,常规THA组40.9°±5.8°,差异无统计学意义。两组患者随访6~12个月,RTHA组末次随访Harris髋关节评分平均(90.5±6.8)分,常规THA组(90.1±6.5)分,差异无统计学意义。结论:增强模式下MAKO机器人辅助THA能提高髋臼杯植入的准确性,可更精确恢复下肢长度及联合偏心距,对股骨侧前倾的判断有助于个体化调整髋臼前倾。RTHA和传统THA手术术后短期疗效无统计学差异。

近距平行跑道配对进近方式的安全区域

为了提高我国近距平行跑道的运行效率,对配对进近方式的安全区域进行研究。根据配对过程中快机和慢机的相对运动关系和速度特征,将配对进近分为快机不可超越慢机和快机超越慢机两种方式。将慢机作为参考量,分析快机的相对运动状态,定性地给出两种配对方式的安全区域范围。在此基础上,考虑慢机错误地闯入快机航向道,建立防撞安全边界计算模型;考虑配对前机在最大不利侧风影响下的尾流对后机的影响,建立尾流安全边界模型。利用虹桥机场的相关数据,采用C类航空器B737-800,D类航空器B747-400作为配对进近的两架飞机,对模型进行验证。结果表明:该方法可以实现实时定量地计算两种配对方式下的安全区域范围。

城市高层建筑火灾消防及安全逃生途径研究

城市高层建筑的火灾是威胁城市居民生命财产安全的重要因素,对高层建筑火灾进行升入的研究,能够降低火灾发生的可能性,并减少火灾带来的人身伤害和财产损失。本文分析了高层建筑火灾产生的原因,并提出了提高高层建筑消防安全的有效措施和灾后逃生的合理途径。