以风险预控为核心的安全管理体系理论研究与应用

以系统安全理论的观点和方法,通过建立人机环境系统物理模型,剖析两类危险有害因素诱发事故的机理,阐述危险有害因素在生产系统中不同影响程度和情况.将生产系统划分为本质安全型、风险型、危险型和危机型四种形式,并与之对应将安全管理分为本质安全管理、风险预控管理、隐患排查治理和应急响应管理四个等级.进而提出推行“以风险预控为核心、以隐患排查治理为基础、以应急响应为补充、以本质安全为目标”的“四位一体”安全管理模式.     

高应力煤巷卸压孔布置方式对卸压效果影响分析

高应力是造成深部煤巷大变形的主要因素。钻孔卸压已成为高应力区围岩稳定性控制的主要方法之一。基于钻孔卸压原理,以实际工程为背景,设计了三种卸压孔布置方式,并采用数值模拟的方法对不同卸压孔布置方式的卸压效果进行计算和对比分析。结果表明:卸压孔布置方式对卸压效果影响显著,卸压孔五花布置时,卸压效果最为明显;卸压孔周围形成卸压圈,卸压圈相互叠加,卸压范围增大;巷帮布置卸压孔使巷道周边形成的应力峰值向远离巷道的围岩深部移动,五花布置卸压孔时,不仅能够使应力峰值向深部转移,而且降低了应力峰值,有效改善围岩应力环境;卸压孔产生的卸压区,为巷道围岩提供给了一定的变形补偿空间,减小了巷道变形,卸压孔五花布置时,巷道变形最小,与无卸压孔时相比,巷道实体煤帮整体变形量减小了73.9%,顶板最大沉降量减小了40%,控制变形效果明显。     

甲醇汽油对网状多孔铝合金材料腐蚀的测定

研究的网状铝合金材料主要用于汽车加油(气)站、轻质燃油和液化石油气汽车罐车用储罐阻隔防爆。甲醇汽油对铝、铅、铸铁合金等金属材料都有腐蚀作用,应用于储存甲醇汽油的储罐时必须考虑甲醇汽油对材料的腐蚀性。参考GB/T 378和GB/T5096,测定了不同型号的甲醇汽油对网状多孔铝合金材料的腐蚀情况,得到了材料的腐蚀率及单位面积的腐蚀质量,结果表明甲醇汽油对材料的腐蚀率都在1%以下;甲醇汽油中加入防腐剂后,腐蚀率和单位面积的腐蚀质量大大降低,甚至不腐蚀,为材料的使用提供参考。     

不同轴压/侧压下逐步开挖马蹄形巷道围岩分区破裂化数值模拟

基于空间局部化视角研究分区破裂化的发生机制。采用三维非均质应变软化模型,在逐步开挖和不同轴压与侧压之比条件下研究了马蹄形（U形）巷道围岩不同剖面和测线上剪切应变增量的分布特征。结果表明：U形巷道围岩的分区破裂化呈圆环形;分区破裂化可出在现掌子面的前、后方;在掌子面前方,随着远离掌子面,分区破裂化有所减弱,直至消失;轴压与侧压之比越大,分区破裂化越明显;在垂直于巷道轴线的不同平面上,分区破裂化有所不同,这与不同剪切带的特征不同及发育不同有关;共轭剪切带的出现,会使分区破裂化变得复杂。启动于巷道表面的空间圆锥剪切面的充分发展产生了分区破裂化。     

顶板含水层防水试验的钻孔单位涌水量计算方法

为了实现利用井下放水试验获取顶板含水层的钻孔单位涌水量,采用抽水试验中的地下水动力学计算公式,结合观测孔的水位降深,给出了放水孔水位降深的计算方法;利用观测孔水位降深和观测孔与放水孔之间距离的对数曲线图,提出了放水孔水位降深的图解法;对于承压含水层,基于钻孔单位涌水量与含水层渗透系数之间的线性相关关系,可以通过含水层的渗透系数获取钻孔单位涌水量;通过实例分析,解析法和图解法计算得到的放水孔单位涌水量相近,结合现场放水试验情况,分析了放水孔单位涌水量的可靠性,并对3种方法的适用条件进行了讨论。研究结果表明:利用放水试验获取的放水孔单位涌水量符合实际情况,可以作为含水层富水性评价和矿井水文地质条件分析的依据。     

大落差原油管道投产油顶水过程研究

为了探究隔离球在大落差原油管段投产过程中的影响作用,以某大落差“U”型起伏原油管线为实际案例（其最大高差达1 490 m）,基于OLGA多相流瞬态模拟方法,对大落差原油管段油顶水过程进行仿真研究。分析隔离球对原油顶水过程中的混油影响,同时对不同输量、管内积液量条件下隔离球在大落差管段中的运动特性进行研究,得到了清管器的平均运行速度、管中压力、持液率的变化趋势以及清管过程中的段塞行为等。结果表明:当输量为900~2 500 m3/h时,隔离球的加入能够降低混油量84.2%~93.7%;同时,还能减少投产过程中由于油品轻质组分汽化所产生的气体,并将更多管内气体带走,减少管中段塞流,提高原油投产效率,为工程实际投产过程提供有效依据。     

公路隧道火灾发生位置与人群疏散通道仿真研究

利用EXODUS建立隧道的仿真场景,确定疏散人群仿真参数,并将出口工效OPS作为评价疏散效率的指标,分析不同火灾发生位置对疏散时间的影响。采用K-means算法分别对火灾发生位置和人群疏散通道位置进行聚类,并建立基于两者影响下的出口工效模型,通过对该模型求偏导,得出隧道火灾发生位置和人群疏散通道选择之间的关系。研究结果表明:火灾发生位置越接近人行横通道,疏散时间波动越大,人行横通道和隧道入口的疏散时间随人群疏散区域分界线变化,当火灾发生距人行横通道20~110 m时,变化明显,当距140~350 m时,变化平稳;出口工效OPS总体呈现不稳定的阶梯状变化趋势;火灾发生位置和人群疏散通道的最优位置呈线性递减关系。研究结果可应用于隧道应急指挥中心管理人员制定有效疏散路径和采取诱导分流人群措施。     

空间阻塞对室内燃气泄漏爆炸影响研究

以餐饮企业的熟食操作间为例建立物理模型,通过CFD方法模拟不同空间阻塞度下天然气泄漏爆炸情形。研究结果表明:阻塞率在99.95%~100%时,燃气浓度呈现反抛物线式上升。空间阻塞率在99.982%时（开敞面积1 m2）,泄漏1 200 s,熟食操作间燃气浓度值可达6%;空间阻塞率在99.955%（开敞面积2.5 m2）~100%时,燃气爆炸后熟食操作间内产生的超压最大值均大于30 kPa;当空间阻塞率在99.991%（开敞面积0.5 m2）~100%时,设定工况下爆炸超压随空间阻塞率呈指数式增加。研究认为,空间阻塞率在99.95%以上,燃气泄漏极易形成可燃蒸汽云,发生爆炸产生冲击波超压能够毁坏建筑物,在生产和生活中,对于有燃气使用的空间,应尽可能降低空间阻塞率,以避免可能的燃气泄漏形成危险域和爆炸形成过高冲击波超压。     

酿酒废水培养钝顶螺旋藻(S.platensis)与营养物质去除的研究

经前处理后的酿酒厂废水用清水稀释用来培养钝顶螺旋藻 ,可以获得高生物量的钝顶螺旋藻。同时 ,废水中的营养物质也可以被去除。在连续培养条件下 ,使用改进的开放式通道装置培养获得螺旋藻的蛋白质、水分、灰化成份分别为 6 2 .7%、6 .2 1 %和 5 .2 6 % ,重金属含量也符合标准 (GB 1 991 9-1 997)。T -N ,NH4 + -N ,T -P和PO4 3 --P的去除效率分别可达到 72 %、97.9%、4 1 .3%、4 3.1 %。     

Fe2+EDTA溶液络合-铁还原脱除烟气中NO

提出了“Fe2 螯合剂络合-铁粉还原-酸吸收”回收法脱除烟气中NO的新工艺,重点研究了模拟烟气中O2体积分数对NO络合量的影响,以及铁粉用量、铁粉粒径、搅拌速度对NO脱除效率的影响,确定了最佳的铁粉脱氮工艺条件,并对铁粉和铁屑的脱氮效果进行了比较。结果表明,烟气中O2的体积分数从0%增加到4.2%,NO络合量下降90.2%;NO脱除效率随铁粉用量和反应器搅拌速度的增加而增加,随铁粉粒径的增加而降低;过程的最佳工艺参数为,铁粉用量0.8g,铁粉粒径≤0.077mm,搅拌速度900r·min-1,在此条件下,对O2体积分数为5%的模拟烟气在搅拌反应器中可取得90%以上的NO脱除效率;用铁粉在1台搅拌反应器中取得的NO脱除效率和用铁屑在2个鼓泡反应器串联时所取得的效率相当。