基于灰色DEMATEL-ISM的加油站安全运营影响因素研究

为系统分析加油站安全运营的影响因素,提高加油站的安全水平,首先,通过WSR(物理-事理-人理)理论识别出17个影响加油站安全运营的因素;其次,引入解决模糊性问题的灰色系统理论,与实验室决策分析法(DEMATEL)相结合,研究各影响因素的因果属性和重要程度,进一步运用解释结构模型(ISM)分析了17个影响因素的层级结构。结果表明:灰色DEMATEL将17个因素归纳为9个原因因素和8个结果因素,并确定了7个关键影响因素;ISM将影响因素层级结构划分为3类,包括4个直接影响因素、10个中间影响因素和3个根源影响因素;安全管理人员专业能力、安全管理规章制度和安全投入建设既是灰色DEAMTEL分析中的关键影响因素,又是ISM层级结构中的根源影响因素,应当被重点关注。最后,针对研究结果提出建议措施,为加油站安全运营提供有效的参考依据。

基于C-OWA和云模型的高校化工实验室安全韧性评价

为了探索高校化工实验室安全管理的新范式,将安全韧性理论引入高校化工实验室安全研究中,提出一种安全韧性评价方法。首先,界定高校化工实验室安全韧性的概念,构建以稳定性、冗余性、效率性和适应性4个安全韧性特征要素为核心的评价指标体系;其次,基于有序加权平均C-OWA算子计算指标权重,通过云模型理论得到各安全韧性特征要素和安全韧性的评价等级。最后,将该方法应用于武汉市某高校化学与化工学院实验楼安全评价,结果表明:该实验楼的实验室稳定性等级为“较好(Ⅳ级)”,冗余性等级为“中等(Ⅲ级)”,效率性等级为“较好(Ⅳ级)”,适应性等级为“中等(Ⅲ级)”,整体安全韧性等级为“较好(Ⅳ级)”,评价结果与实际情况相符,运用该方法进行安全评价对改善高校化工实验室的安全状态具有一定的参考意义。

等离子气化技术处置固体废物的研究进展

等离子气化技术是固体废物处理的前沿技术之一,能够实现固体废物的全部资源化,符合循环经济的发展理念。本文介绍了等离子气化技术的概念及工艺,综述了国外等离子气化技术处理固体废物的工业化现状,重点介绍了我国等离子气化技术在基础研究、中试和工业化应用方面的研究进展,分析了我国等离子气化技术工业化进程中面临的主要问题,并展望了其发展趋势,指出:等离子气化技术是一种完全符合循环经济理念的固体废物处理技术,随着研究的深入和相关法规标准的完善,必将迎来广阔的发展前景。

基于动态灰积加权关联算法的矿山安全投入决策模型及应用

为了解决我国矿山企业存在的安全投入优化效果不佳、决策模糊性等问题,综合考虑事故间接损失对安全管理效果的影响,采用EAHP法确定各安全投入要素的权重,较好地描述了专家意见的模糊性和偏好差异;采用非对称正弦白化权函数和灰色关联法,建立了动态灰积加权关联算法的矿山安全投入决策模型,客观地反映了不同时点安全投入和安全产出的差异带来的影响。将该模型用于矿山企业安全投入优化决策分析中,结果表明:该矿山的安全教育和安全管理2个安全投入要素的关联度相对较大,分别为0.188和0.170,说明该企业安全运营综合效果的瓶颈因素为安全教育和安全管理;该矿山企业的安全投入优化决策结果合理有效,验证了该模型的适用性,为企业制订安全投入方案和提升安全管理效率提供了决策参考。

垂直绿化对工业园区PM_(2.5)污染防治的健康经济效益评估

利用ENVI-met模拟得到兰石工业园区现状下和垂直绿化模式下细颗粒物(PM_(2.5))浓度的变化,基于泊松回归相对风险度模型,结合流行病学研究中的暴露—反应关系及支付意愿法,将垂直绿化模式下PM_(2.5)浓度的变化与健康经济效益相关联,定量评估垂直绿化对工业园区PM_(2.5)污染的改善效果及带来的健康经济效益。结果表明,垂直绿化对工业园区PM_(2.5)污染的改善效果受污染源和垂直绿化相对高度的影响,垂直绿化高度超过污染源高度时改善效果更优;垂直绿化模式下不同健康终端可获得的健康经济效益与其基线风险水平呈正相关关系,4种健康终端的健康经济效益为全因死亡>心血管疾病死亡>呼吸系统疾病死亡>慢性阻塞肺病死亡;垂直绿化模式下同一健康终端可获得的健康经济效益随垂直绿化高度的增加而增加。研究结果可为工业园区PM_(2.5)污染防治及绿色工业园区建设提供参考。

晒旗河磷矿掘进巷道工作面钻孔卸压参数优化

岩爆是困扰晒旗河磷矿安全开采的主要技术难题,该矿钻孔卸压参数与围岩应力分布不匹配,卸压效果有待提高。以该矿+80 m工作面为研究对象,采用数值模拟对掘进巷道工作面不同钻孔卸压参数下巷道围岩的应力和弹性能变化情况进行分析,探寻最优的卸压钻孔参数方案。引入谷-陶岩爆判据,计算最大主应力和单轴抗压强度的比值,评价卸压钻孔参数优化前后的岩爆等级,验证钻孔卸压效果。研究结果表明:随着钻孔深度的增加,巷道围岩应力先减小后增大,当钻孔深度为10 m时,围岩应力和弹性能最小;在保持钻孔数量不变的情况下,钻孔间距过小,钻孔周围形成的卸压区域重叠,整体卸压范围受限,钻孔间距过大,每个钻孔间形成的卸压区域无法起到协同卸压作用。卸压钻孔参数优化后最大主应力下降了14 MPa,岩爆风险等级由中等岩爆降为无岩爆。研究结果可为鄂西地区类似矿山卸压钻孔参数的选用提供参考。

开采深度对低凹陷露天矿装载扬尘运移规律和质量浓度分布特征的影响分析

为减少低凹陷露天矿装载扬尘对作业人员职业健康和外部环境污染的不利影响,依据气-固两相流理论,采用Fluent数值模拟方法,对不同开采深度条件下的低凹陷露天矿采装工作面装载扬尘的运移规律和质量浓度分布特征进行研究。研究结果表明:开采深度对装载扬尘扩散方式和呼吸带高度处装载扬尘质量浓度的影响显著;当开采深度H=0 m时,受矿车的阻挡作用发生方柱扰流,装载扬尘颗粒逸出车厢后,沿X轴方向线性扩散,扩散距离随扩散时间延长而增大;当开采深度H>0 m时,采场风流在台阶处发生流动分离,形成与开采深度同高的风流漩涡,装载扬尘颗粒逸出车厢后,随着大结构漩涡向四周扩散;随着开采深度增加,装载扬尘颗粒沿X轴扩散距离逐渐减小,沿Z轴运移扩散距离增大,矿车下风向呼吸带高度处装载扬尘质量浓度超标影响范围减小,装载扬尘在呼吸带高度上的质量浓度随扩散时间增加而逐渐降低,并在t=100 s时降低至职业接触限值8 mg/m3以下。本文研究为合理确定装载扬尘的污染影响范围和制定有效的装载扬尘治理措施提供决策参考。

基于集对可拓耦合算法的尾矿库安全综合评价

针对尾矿库安全综合评价中“定性定量评价尾矿库安全等级”和“客观描述尾矿库安全状态变化趋势”的要求,采用集对分析方法和可拓理论,利用可拓距计算原理,建立尾矿库集对可拓耦合安全评价模型和尾矿库集对势的计算方法。利用RSCIE权重计算方法确定尾矿库评价指标的权重,将基于集对可拓耦合算法的尾矿库安全评价模型用于尾矿库各安全等级集对可拓联系度的分析中,并基于最大隶属度原则确定案例中的尾矿库为正常库,其集对可拓联系度为0.0406,安全状态的集对势为9.26。结果表明:该尾矿库的安全等级为正常库,且其安全状态发展趋势为弱同势,说明尾矿库的安全状况发展趋势为正常库的态势不强,且向不安全状态转变的可能非常大,应该加强该尾矿库的日常安全管理。这与实际情况相符合,有效验证了该评价模型的可行性和实用性。

高校实验室安全准入与准出系统设计

针对高校实验室安全管理中人员安全意识薄弱、安全培训形式化、危化品管理不具体等问题,该文首先利用鱼刺图分析高校实验室在人员和物品的安全准入和安全准出的现状,然后结合PDCA理论,设计并开发实验室安全准入与准出闭环管理系统。系统从实验室人的安全意识和安全行为、物的安全状态、环境因素等方面综合考虑,涵盖人员与物品的双准入和双准出,将实验室安全准入与准出的过程步骤化,增强师生安全意识,完善实验室安全管理状态,提高实验整体安全管理水平。

尾矿库安全态势分析及其敏感因素研究

针对尾矿库日常安全管控的需求,采用集对分析方法和可拓理论,提出了基于集对可拓侧距关联算法的尾矿库安全态势及其敏感因素分析模型。利用集对分析中的同异反概念和可拓理论中的物元描述方式,建立了描述尾矿库安全态势的分析系统。考虑尾矿库安全评价指标具有“极大型”或“极小型”的特点,以安全等级区间的端点取值最优为原则,建立了基于端点最优的集对可拓侧距关联算法,计算尾矿库安全状态的同异反参数,确定尾矿库安全综合联系度和指标安全影响联系度。基于集对势的定义,构建了尾矿库安全态势及其敏感因素分析模型。通过计算尾矿库的集对势和剖析同异反参数的相对大小,较好地反映了尾矿库安全状态的变化趋势,并系统地分析了各类评价指标对尾矿库安全状态的影响程度,为制定有效的安全防控措施提供了工作路径。采用基于集对可拓侧距关联算法的尾矿库安全态势及其敏感因素分析模型,对某尾矿库的安全状态及其变化趋势进行了分析。结果表明:该尾矿库整体安全状态为N_(2),其集对势为0.57,反映该尾矿库处于良好状态,但其安全状态具有向不安全等级发展的较强趋势;同时,确定影响该尾矿库安全状态的一级敏感指标为下游坡比(C_(22))、堆积容重(C_(32))和地质条件(C_(41)),其管控力度由大到小依次为C_(22)、C_(32)、C_(41),与实际情况相符。

复杂地形下缓倾斜磷矿床条带充填分区协同开采技术

如何实现复杂地形下缓倾斜矿体安全高效开采是目前亟待解决的关键问题。以宜昌某磷矿为工程背景,根据地应力不均匀分布特征构建分区采场结构,基于“协同开采”理念,提出了与其相适应的条带充填分区协同开采技术,实现了同一盘区回采与充填协同作业。运用物理相似模拟试验方法,研究了分区协同回采过程中顶板及围岩矿柱的受力变形特征及其变化规律,探讨了分区充填过程中采场矿柱的承载机制。结果表明:采区之间相互干扰程度较弱,围岩应力转移程度受埋深和开采步骤的影响较大;随着开采与充填的协同进行,不同采区条带上方顶板受拉与受压交错性分布;分区协同回采过程中,围岩及充填体矿柱并未发生明显破坏,其中一步骤充填体和围岩矿柱是采场内的主要承载体,二步骤充填体的承载作用相对较弱;盘区矿柱之间及隔离间柱发生了非对称性变形。为了进一步降低充填成本,在原有协同充填模式的基础上适当降低二步骤充填体的力学强度,并通过数值模拟方法验证了优化后采场充填模式的可行性。条带充填分区协同开采技术有助于实现复杂地形下缓倾斜矿床安全、高效、经济开采。

基于Spearman-EAHP变权灰云聚类模型的尾矿库安全评价

针对尾矿库安全评价中存在"指标权重群决策意见不易统一"和"安全评价等级信息具有随机性和模糊性"等问题,提出了Spearman-EAHP的变权非对称灰云聚类模型。首先,引入Spearman系数对指标重要性排序进行预处理和一致性检验,考虑指标理想序和指标实测数据非线性变化的影响,建立了基于EAHP法的指标变权算法,全面反映了专家对指标排序主观意见的模糊性及差异和尾矿库安全状态差异对指标权重的影响,也客观衡量了专家在赋权中的不同作用。采用基于Spearman-EAHP法的变权非对称灰云聚类模型,对湖南省3座尾矿库的安全状态进行评价,根据尾矿库安全评价的数据特征,构建适中测度、上限测度和下限测度等正态灰云函数,并考虑指标权重影响,评价结果表明,3座尾矿库安全评价等级为Ⅲ级,与实际情况相符,验证了该模型方法的可行性和有效性。

基于SNA的露天矿爆破安全风险评估

为减少露天矿爆破安全事故带来的人员伤亡和事故损失,采用社会网络分析法(SNA),构建露天矿爆破安全风险因素关系网络模型(A型模网)和安全风险因素与安全事故之间的关系网络模型(B型模网),研究风险因素之间以及爆破事故与风险因素的关联关系,提出基于SNA的露天矿爆破安全风险评估模型。确定爆破技术指导和检查不到位、安全意识薄弱、违规操作等因素是影响露天矿爆破安全的核心风险因素,重点管控的关键关系为天气恶劣→违规操作等;风险管控后模网的整体网络密度和中间中心势分别下降75%和100%。研究表明:通过靶向干预核心风险因素并切断关键关系,可有效管控风险。

高校实验室多方位安全管理信息系统设计

针对一些高校实验室安全管理不到位、管理形式单一等问题,分析了高校师生安全意识、实验室安全准入、实验室应急防护物资等现状,研究并开发了高校实验室多方位安全管理信息系统。系统功能包括以安全准入为核心的用户管理、基础数据管理、危化品管理、项目和风险管理,并结合师生身心健康对实验室安全的影响,提出了职业与心理健康管理;对实验室中人的操作失误、物的危险状态和环境因素综合分析,改善了实验室安全管理现状,解决了目前实验室安全管理存在的问题,以提高实验室安全管理水平,强化师生安全意识,减少实验室安全事故的发生。

地下架空地铁站人员疏散安全性研究

为研究设置架空站台层的地下地铁站火灾时人员疏散的安全性,利用FDS和Pathfinder软件对某地下架空地铁站火灾烟气流动和人员疏散过程进行模拟,计算典型火灾场景下人员可用安全疏散时间与人员所需安全疏散时间。模拟结果表明,各火灾场景下该地铁站站厅和架空站台人员可用安全疏散时间均大于人员所需安全疏散时间,人员能够安全疏散。架空站台直通地面和站厅的封闭楼梯间可有效提高站台人员的疏散效率和安全性。

基于SET方法的爆破振动信号时频特征分析

传统的信号分析方法在爆破振动信号的时频特征提取中存在能量发散、时频分析结果精度差等问题.对此,采用一种新的信号分析方法——同步提取变换(Synchroextracting Transform,SET),同时结合经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和多尺度小波分解(Wavelet Decomposition,WD)对爆破振动信号进行滤波降噪,以获得更加精确的时频分析结果.使用该方法对某矿山生产爆破振动信号进行分析,结果显示,经验模态分解(EMD)和多尺度小波分解(WD)可以有效滤除原始信号中的干扰分量,降噪后的纯净信号与原始信号的相关性系数达到0.9598.同时,对纯净信号分别进行短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform,STFT)与同步提取变换(SET),通过比较两者的时频分析结果和信息熵,表明同步提取变换(SET)在爆破振动信号时频分析中有着更高的时频分析精度.

华中冶金工业走廊表层土壤、道路尘重金属污染特征及健康风险

于2015年1月,分别采集了316国道黄石-鄂州段表层土壤和道路尘样品各23个,采用火焰原子吸收分光光度法定量分析其重金属含量,以探讨重金属的污染特征及其健康风险.结果表明,Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Cr、Ni、Mn的平均含量分别为97. 51、31. 18、115. 57、0. 58、21. 20、30. 10、37. 34、573. 74 mg·kg-1(表层土壤);730.12、236.23、392.74、6.20、223.72、90.54、148.42、4698.46 mg·kg-1(道路尘),且变异系数较大,污染分布不均匀.道路尘中重金属含量明显高于表层土壤,黄石段道路尘中重金属(除Cr、Ni、Mn外)明显高于鄂州段.地累积指数表明:表层土壤中Co及道路尘中Cd、Co、Mn污染最严重.由健康风险评价可知,表层土壤和道路尘中8种重金属非致癌风险为儿童>成人,其中手-口摄入为重金属暴露的主要途径,表层土壤中各种重金属暴露风险不大,而道路尘中Cr和Mn存在非致癌风险;表层土壤中Cd、Co、Ni、Cr均不存在致癌风险,道路尘的致癌风险主要来源于Cr.

基于模糊信息粒化的矿业安全生产态势区间预测

为提高矿业安全生产态势的预测精度,针对单一预测模型对非平稳非线性时间序列预测精度低、模型选择困难等问题,提出一种基于模糊信息粒化(FIG)的矿业安全生产态势区间预测模型。首先,将矿业安全生产态势时间序列映射为L、R、U等3个粒化参数序列;然后,采用差分自回归滑动平均(ARIMA)模型预测模糊粒子序列中的线性部分,得到非线性残差序列;最后,将非线性的残差序列作为输入变量建立支持向量机(SVM)模型,将ARIMA模型的预测结果与SVM模型的残差序列预测值叠加,得到矿业安全生产态势时间序列的区间预测值。结果表明:用21组测试集样本验证基于FIG的区间预测模型的精度,得到L、R、U参数值的平均相对误差分别为10.834 57%、20.207 90%、0.651 97%;基于FIG的矿业安全生产态势区间预测模型拟合效果优于ARIMA和SVM,精确度较高且区间范围较为合理。

基于“事故-安全”平衡模型的安全分析法研究

为了研究系统安全与事故之间的转化过程与关系,分析了影响安全的各种因素,将其分类为促进系统安全的因素F人、F调控和F物和造成系统事故的因素f人、f阻力和f物,并构建了安全管理“事故—安全”平衡模型。把系统放在一个固定轨道上进行分析,在安全因素与事故隐患的共同作用下,该平衡模型不断动态变化,最终处于某动态平衡状态,该状态分为安全段、平衡段、事故段,在不同的阶段会导致不同的后果。该模型指出事故的发生是动态平衡被打破,系统不发生事故不代表一定安全。在构建模型时,对其安全影响性明确分组,可更有效地区分安全影响因素的积极性与消极性。利用平衡力学中的平衡概念来帮助实现管理的优化,可更好地梳理目前的安全状态,更好地为安全管理提供思路。

地铁乘客疏散帮助行为及其影响因素的SEM模型

为研究地铁疏散中乘客帮助行为及其影响因素之间的作用机制,通过对武汉市地铁站乘客疏散行为进行问卷调查,从普通乘客特征、特殊群体特征、安全认知、疏散环境和恐慌心理5个维度出发,构建地铁乘客疏散帮助行为及其影响因素的结构方程模型。研究结果表明:普通乘客特征、特殊群体特征、安全认知对帮助行为具有直接正向影响,其中安全认知对乘客是否提供帮助行为的影响最大;恐慌心理、疏散环境对帮助行为具有直接负向影响,其中恐慌心理影响较大;安全认知还通过中介变量普通乘客特征、特殊群体特征、疏散环境和恐慌心理对帮助行为产生间接影响。