《工业防火与防爆》课程体系优化建设与实践

工业防火与防爆是本科安全工程、消防工程的核心专业课,课程开设对推动本科安全教育发展和安全工程专业人才培养有重要意义。本文针对课程教学过程中存在的体系性不强,知识点重复性高,教材知识更新慢,知识点涵盖不全,师生互动性差,实践教学效果较差的不足,提出了课程教学改革与优化的思路。首先对课程体系进行优化,构建新的"基础理论—基本方法—预防控制"课程体系,优选有针对性、典型性、客观性和互动性的案例进行互动式案例教学,加深学生对重要知识点的理解,建立创新实验教学体系,发挥学生的自主性和创新性,创建多样化课程设计,提高学生的实践和团队协作能力。     

大断面掘进压入式风筒最佳高度的数值模拟

为了确定大断面掘进工作面压入式风筒的最佳安设高度,采用数值模拟方法分别模拟了风筒中心距底板6 m、4.5 m、3 m、2 m以及风筒安设于洞室顶部时,通风20 min后爆破炮烟(CO)的稀释效果,并求解了各种风筒布置情况下不同断面的通风死区比例。结果表明,通风排烟效果最差的情况为风筒固定于侧帮距底板6 m时,其次为风筒固定于侧帮距底板4.5 m时,再次为风筒固定于顶部中央时,风筒固定于侧帮距底板2 m时CO在巷道内的呼吸带高度沿程浓度分布与风筒距底板3 m时差别不大,但风筒中心距底板2 m时容易造成掘进工作面上隅角炮烟和粉尘的积聚。因此,大断面掘进工作面压入风筒最佳安设高度为3 m。     

煤燃烧特性热重试验研究及动力学分析

为了研究煤样挥发分、氧化程度及燃烧时氧气浓度对煤样燃烧难易程度的影响,设计并完成有关相应影响因素的3组热重分析(TGA)试验。采用等转化率法和特征温度分析法进行数据分析。结果表明:特征温度法显示煤燃烧时高挥发分煤样的特征温度较其他煤样低;等转化率法显示高挥发分煤样的各转化率下活化能也均低于其他煤样。2种方法的分析结果一致,都显示挥发分含量高的煤样较其他煤样易于燃烧。分析不同氧化程度下的煤样燃烧热重曲线和不同燃烧时氧浓度情况下的热重曲线得出,氧化程度越高,燃烧时氧浓度越高,煤越早开始燃烧,燃烧速度也越快。     

支持向量机多重分类救生舱环境评价研究

针对矿用救生舱舱内环境动态评价的问题,采用支持向量机多重分类机制进行评价研究.确定了舱内环境评价的等级指标;将环境评价问题处理为分类和分级两部分,分别给出了相应的函数.使用粒子群优化算法进行了参数优化;制订了具体的评价方案,得出了动态评价结果.经现场试验证明,该环境评价方法可以对救生舱舱内环境进行有效、实时的动态评价,算法收敛速度较快,为救生舱舱内环境调控提供了可靠的理论基础和充分的现场数据.     

基于指标气体关联分析的煤自燃分级预警研究

为准确预警煤炭自然发火,基于程序升温试验,获得指标气体与温度间的关系,并将起始温度V0和特征温度点V1、V2、V3时刻的碳氧化物比率作为预警界限,设定4级预警机制,采用灰色关联分析法关联性分析采空区和上隅角CO气体体积分数和碳氧化物比率,按照关联等级的高低细化4级预警机制,同时选取典型案例,详细展示该预警机制下的预警流程。结果表明:时间序列点(133)CO体积分数的关联系数为0.4812,关联等级为D级,关联性差,而碳氧化物比率的关联系数为0.9975,关联等级为a级,关联性强,综合判断关联性较强(Da),发布蓝色Ⅱ级预警。     

基于集对分析的煤层自燃危险性研究

确定煤层自燃危险性是开展煤矿井下防灭火工作的先决条件和基本要求.本文在分析和研究现有煤层自燃危险性评价技术方法的基础上,首先介绍了集对分析方法的原理,然后根据煤矿实际情况建立了煤层自燃危险性的评价指标体系,进而构建了基于熵权和集对分析的煤层自燃危险性判定模型,最后将该判定模型应用于实际矿井煤层自燃危险性分析与评价,结果表明该方法考虑因素全面,评价结果与实际基本相符,对煤层自燃火灾防治具有重要的参考和借鉴意义.     

防排烟系统与通风空调系统的兼用及需要注意的问题

高层建筑发生火灾时用平时运行的通风空调系统进行防排烟,既可以节省建设费用又可以减少占用空间.本文阐述了防排烟系统与通风空调系统兼用的可行性,并强调防排烟系统与通风空调系统兼用时需注意风量一致和选用风机时如何进行管路阻力计算.     

异养菌与新型填料成膜性及BTF处理屠宰H2S废气

以新型填料上生物膜的微生物种群结构为研究对象,将异养脱硫细菌蜡状芽孢杆菌ZJNB-B3接种到含活性污泥和LEVAPOR新型填料的小试曝气液体反应器,研究此菌在活性污泥及在填料生物膜中的微生物多样性.在属分类水平上的物种分析结果表明,芽孢杆菌属在接种后的填料中相对丰度较高,而在活性污泥样品中相对丰度较低,其在培养了第10d的填料样品中已经达到最大相对丰度.因此该菌与新型填料的亲和性和成膜性较好.将该菌与新型填料应用于生物滴滤塔（BTF）处理屠宰污水站排放的H₂S恶臭废气,风量处理能力为2000m³/h.结果表明,经该菌强化的BTF完成启动的时间比使用普通活性污泥接种的BTF缩短7d.强化的BTF在30d的稳定期试验中,当H₂S进气浓度为4.92~9.54mg/m³时,对H₂S去除率为98%~99%.当进气H₂S在1.0~10mg/m³范围波动时,空床停留时间（EBRT）为10,21,30s时,去除率分别为94%、98%、99%以上,且受进气H₂S浓度波动的影响不大.当进口负荷为0.60~1.14g/（m³·h）时,H₂S去除率稳定在98%以上,H₂S气体排放量低于恶臭污染物排放国家标准.     

高位巷瓦斯抽采下采空区自燃危险性数值分析及应用

针对大流量高位巷瓦斯抽采可能诱发采空区自燃问题,以南山矿18层5分段综放面为研究背景,构建采空区气体渗流分析模型。利用变渗透系数和Forchheimer方程,求解非线性流与层流并存下采空区三维氧气分布。结果表明:高位巷瓦斯抽采使工作面氧气更易沿漏风方向采空区纵深发展,氧化带总体宽度会随抽放流量的提高而增加。在进风侧氧气分布后移程度较小,而回风侧受抽放负压显著影响,出现明显氧气富集区。上下隅角封堵配合注氮,会降低抽放对氧气渗入的诱导影响。依据研究结论,利用综合防火措施消除了高位巷附近潜在的自燃危险。     

地下煤火分布及探测技术现状研究

基于对国内外地下煤火形势的研究,分析了国内外煤火的分布现状及原因,探讨了不同煤火探测技术的优缺点及适用范围。结果表明:我国煤火主要分布在北纬35°～45°地区,全球煤火重灾区主要位于在北纬25°～55°地区之间。该现象主要与煤质变质程度、开采强度以及气候条件相关。经过对现有技术的深入调查与分析,得出煤火探测技术设备在精度和抗干扰方面需要加强。因此,了解煤火的分布及探测技术,对煤火的研究防治具有重要意义。