新型高分子抑尘剂的性能实验研究

为了进一步改善抑尘剂抑尘性能,自主研发了新型高分子抑尘剂。以阜新发电厂末煤为实验原型,对8组小煤堆 在自然条件下进行抑尘性能实验。研究其表面固化效果、耐水冲蚀性、抗风蚀性、流动性等主要性能,得出其在不同条 件下的最佳浓度配比。实验结果表明:新型抑尘剂具有良好的抑尘功能,其耐水冲蚀性和抗风蚀性随抑尘剂浓度增加而 增强。在多雨地区,抑尘剂溶液最佳浓度是3%,浓度大于3%时抑尘剂耐水冲蚀性随浓度增加效果不明显;在干燥多风地 区,当煤堆储存在30天以内时,抑尘剂溶液最佳浓度范围为1%~3%,储存30~50天时,最佳浓度范围为3%~4%,储存在50 天以上时,最佳浓度为5%。抑尘剂溶液流动性随浓度增加而降低,高浓度抑尘剂喷洒时不易实现均匀喷洒,浓度超过3% 的抑尘剂喷洒时需提前用低浓度溶液进行预湿润。     

煤层注射成胶型抑尘剂影响因素及抑尘效果研究

为解决煤层注水降抑尘技术中水分易流失,开采时注水抑尘效果较差等问题,提出一种既能增加煤层保水率又能改善煤层脆性的抑尘方法：研制出以海藻酸钠(SA)为基质的成胶型抑尘剂,并开展比表面积试验、氮气吸附试验、扫描电镜试验和产尘率试验,研究表面活性剂、黏度及注射压力对成胶型抑尘剂的影响。结果表明：表面活性剂有利于煤层润湿,但对抑尘效果影响较小;抑尘剂黏度增大有利于保水,可使保水时间由10 h提升至30 h,但会导致材料难以进入煤层内部;注射压力对于抑尘剂的抑尘效果具有较大影响,当煤层注射压力较小时,抑尘剂难以快速渗入煤的内部孔隙中,随着压力的增大,抑尘剂逐渐渗入煤孔隙中。当注射压力升至3 MPa后,抑尘效果不再随压力的增加而增加,产尘率由4%降低至2.3%,相对降幅达50%,有效降低了产尘。     

基于响应面法的抑尘剂组分配比优选模型

为解决抑尘剂多功能组分优选过程中存在的非线性问题,提出基于响应面法(RSM)的抑尘剂配比优化模型,在分析影响因素与响应值、各影响因素之间的交互作用特征的基础上,通过分析响应面的变化特征获得抑尘剂的最优配比。采用星点设计法,以润湿、保湿、黏结组分的体积分数为自变量,以粉尘沉降时间、失水率和风蚀率为因变量,在室内试验数据的基础上,开展多元线性方程拟合和方差分析,获得最优配比的预测结果,并进行试验验证。研究结果表明：星点设计—RSM模型的预测值与试验值偏差小于6.0%,优选组相比对照组(水)而言,粉尘沉降时间缩短23倍,失水率和风蚀率分别降低3.00%和2.64%,说明优选组具有优良的润湿、保湿和黏结性能,证明所构建的优化模型对抑尘剂多组分非线性优化问题具有良好的预测性能。     

散煤运输用膜型抑尘剂的制备及性能研究

采用水溶液聚合法,以氧化淀粉、丙烯酸(AA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,通过接枝共聚制备了一种软膜型抑尘剂(抑尘剂液体干燥后形成具有一定韧性的软膜)。与聚乙烯醇类壳型抑尘剂(干燥后形成很脆的壳层)相比,软膜型抑尘剂提高了煤粉固化层的抗破裂能力。由抗震荡性试验可知,使用膜型抑尘剂后,经过18 h的震荡,煤粉的损失率仅为1.91%,而使用壳型抑尘剂后煤粉的损失率为4.85%。还测定了2种抑尘剂的保湿性和耐破度。利用红外光谱对产物的结构进行了表征,采用SEM观察了该产物在煤粉表面形成的膜层形貌。试验结果表明,散煤运输中膜型抑尘剂在减少煤粉损失和控制扬尘污染方面性能优于壳型抑尘剂。     

千秋煤矿2号煤层冲击倾向性判别指标研究

在对现行冲击倾向性指标分析的基础上,综合考虑煤样变形破坏过程中冲击能量效应和时间效应,提出有效冲击能量速度指数这一新的冲击倾向性判定指标。建立了煤样的单轴压缩峰值前塑性变形消耗能量的计算模型,得出了有效冲击能量速度指数的计算方法和判定准则。通过试验、分析和计算,论证了单轴抗压强度和有效冲击能量速度指数作为煤层冲击倾向性判定指标的可行性和可靠性。研究结果表明:以冲击能量指数、弹性能量指数、动态破坏时间、单轴抗压强度和有效冲击能量速度指数五个指标作为千秋煤矿2号煤层冲击倾向性判别指标,可以增强判定结果的可靠性和准确性。     

案例—数据集成驱动的CI抗灾能力评估指标选择

关键基础设施（CI）是维持社会大系统正常运行的重要组成部分,是复杂的网络巨系统,而CI抗灾能力评估指标需具有系统性、客观性和一致性。案例驱动与数据驱动在能力评估指标选择中各有优势,亦相互支持。依靠案例驱动,可以把握历史经验,引导CI抗灾能力评估的情景设计及全局指标选择改进;借助数据驱动,可以发现潜在的微观指标,通过数据分析引导抗灾能力评估微观指标体系改进与完善。集成这2种评估驱动方法,提出CI抗灾能力评估指标选择的案例-数据集成驱动框架,并结合用例验证评估方法的有效性。     

基于KPCA-LSSVM的矿井工作面动力环境安全评价模型

为实现对采前工作面所处动力环境的客观、准确评价,选取9个直接影响工作面 动力环境的指标因素构建安全评价指标体系,建立基于核主成分分析(KPCA)和最小二乘 支持向量机(LSSVM)的工作面动力环境多因素耦合安全评价智能模型。首先根据KPCA理 论对评价指标施行简约化处理,剔除冗余信息,得出6个简约后的评价指标并输入LSSVM 模型中训练学习,最后得到评价模型。选取从平顶山矿区和大同矿区搜集到的30组工作 面历史数据,按照20∶10的比例对模型进行训练和测试,并将测试结果与其他四种模型 结果进行了对比,结果表明:KPCA方法可有效减少数据信息冗余,利用KPCA优化的 LSSVM模型可准确评价工作面动力环境,误判率为0。     

基于因子分析法的公路洪灾模糊概率综合评价模型

为有效开展公路洪灾防灾减灾工作,需构建科学合理的公路洪灾评价模型。根据公路洪灾的致灾因素多样性与模糊性的特点,结合文献资料分析,初选公路洪灾的评价指标,并运用因子分析法遴选出主控因子;采用层次分析法(AHP)确定主控因子的权重系数,并结合模糊概率理论,建立基于因子分析法的公路洪灾模糊概率综合评价模型。选取云南省22条泥石流沟基础数据对评价模型进行检验。检验结果表明:该模型将经典评价方法中的10个评价指标缩减为5个,评价结果与实际情况相吻合。     

基于LOPA逻辑的罐区多米诺效应定量风险评估*

为了更好地降低化工企业罐区事故造成多米诺效应的风险,提出1种基于保护层分析（LOPA）的定量风险评估程序。首先,阐述基于保护层分析(LOPA)逻辑的多米诺定量风险评估流程,即引入包括可用性、有效性及3种逻辑门定义及量化的安全屏障定量评估;然后,利用LOPA的分析逻辑将安全屏障融入多米诺定量风险评估框架中;最后,选取2×2 000 m3苯乙烯罐区为对象,识别防火层与喷淋冷却系统2种安全屏障并开展基于LOPA逻辑的罐区多米诺效应定量风险评估,得出安全屏障能有效地降低多米诺事故发生频率及罐区个人风险的结论。研究结果表明:该分析方法可为化工企业开展多米诺效应定量风险评估提供参考。     

基于SIL评估的LNG加气站安全仪表系统问题分析及改进建议

为分析LNG加气站安全仪表系统的功能完备性与可靠性,以3座典型的三级LNG加气站为研究对象,全面开展安全仪表功能辨识、安全完整性等级(SIL)定级与验证,进而提出针对性的改进建议.结果表明:3座LNG加气站的安全仪表系统均存在功能不完备、设备组件缺少失效数据的问题;为满足风险控制要求,三级LNG加气站需设置15个安全仪...     

基于SPA模型的煤矿瓦斯危险源风险评价

根据危险源理论和三类危险源的观点,采用集对分析(SPA)方法,进行了安全一事故集对的同异反分析,指出应采取措施控制不确定项,尤其要控制其中的第二类、第三类危险源才能使系统趋于安全状态;同时建立了煤矿瓦斯危险源风险评价模型,通过联系度的计算得出煤矿瓦斯的安全等级.研究表明,将集对分析方法应用于某煤矿瓦斯危险源风险评价,计算简单,结果较为精确、可靠,为不确定系统的评价提供了一条新思路.