煤矿危险源风险预警与控制的研究

根据现代安全管理的理论与方法,结合煤矿人-机-环境特点和不同煤矿事故的发生机理,对煤矿危险源风险预警和控制的基本理论和方法进行了探讨,提出了基于危险源的煤矿风险预警与控制的一般流程,给出煤矿危险源辨识、风险评价、监控和预警的方法,为煤矿安全管理信息系统提供理论基础。     

三峡消落带沉积物-大气界面汞交换通量及其影响因素

应用动力通量箱(Dynamic Flux Chamber,DFC)与高时间分辨率的RA-915+自动汞分析仪联用技术,在消落带沉积物出露期,野外现场监测沉积物-大气界面汞交换通量,同时对其影响因素进行了分析。结果表明:三峡库区消落带沉积物-大气界面汞交换通量范围为-6.80±12.35~28.17±36.17 ng/(m2·h)晴天库区消落带沉积物-大气界面汞交换通量表现出相同的变化趋势,即从早晨开始沉积物-大气界面汞的交换通量逐渐增加,到正午左右达到峰值,之后交换通量逐渐减小,但阴天这一趋势不明显。暖季白天沉积物-大气界面汞交换通量都以释放为主,冷季白天则以沉降为主。暖季晴天,沉积物-大气汞交换通量与气温、沉积物温度、光照强度呈显著正相关关系,与相对湿度呈显著负相关关系。无论晴天还是阴天,大气汞浓度都与沉积物-大气汞交换通量呈负相关关系。白天,光照强度和大气汞浓度是影响消落带沉积物/大气界面汞交换通量的主要因素,而在夜间,沉积物温度和大气汞浓度是其主要影响因素。     

重金属元素在冻土与融土中迁移的对比试验

随着寒区经济的发展,冻土地区的矿山开采活动不断加剧,随之产生的重金属污染问题也越来越严重.冻土地区生态环境脆弱,一旦受到破坏就很难恢复.针对此问题,室内模拟了尾矿矿渣在冻土与融土中的填埋及其对填埋场周边土体的影响,通过检测填埋场各处土壤的温度、含水量以及重金属元素的含量,发现温度和水分对重金属元素的迁移影响很大.土壤温度越低,重金属元素的迁移越慢;在温度梯度的作用下,重金属元素均随着水分从土体的暖端向冷端迁徙并聚集于冻结锋面.重金属元素在冻土中的迁移比融土中慢,表明冻土环境不利于重金属元素的迁移.在土壤质地、温度和含水量等相同的情况下,Zn的迁移性较强,Pb和Cu的迁移性相对较弱.     

The role of sorption and bacteria in mercury partitioning and bioavailability in artificial sediments

This study compared the relative importance of three types of sorption (organic matter-particle, mercury-organic matter and mercury-particle) in controlling the overall mercury partitioning and bioavailability in sediments. We found that all three types of sorption were important for both inorganic mercury (Hg) and methylated mercury (MeHg). Mercury-particle sorption was more important than mercury-fulvic acid (FA) sorption in increasing the mercury concentrations with increasing aging. Bioavailability (quantified by gut juice extraction from sipunculans) was mainly controlled by mercury-particle sorption, while FA-particle and mercury-FA sorption were not as important, especially for MeHg. Bacterial activity also increased the partitioning of Hg or MeHg in the sediments and was further facilitated by the presence of organic matter. The bioavailability of Hg or MeHg from sediments was only slightly influenced by bacterial activity. This study highlights the importance of sorption from various sources (especially mercury-particle sorption) as well as bacteria in controlling the partitioning and bioavailability of Hg or MeHg in sediments.     

区域性煤矿百万吨死亡率指标的宏观预测研究

为了对煤矿安全状况进行宏观预测,提出区域性煤矿安全状况评价指标体系并建立了以煤矿百万吨死亡率指标标征区域性煤矿安全状况的灰色预测模型。在对煤矿综合机械化采煤率、大型煤矿产量比例、原煤全员效率指标预测分析的基础上,利用多元回归法综合预测煤矿百万吨死亡率指标。实例计算证明:建立的预测模型具有输入数据少、建模简单、计算快捷等优点;客观地反映出区域性的煤矿安全状况;该模型可进行煤矿安全的短期预测,并为制定煤矿安全控制指标提供理论依据。     

矿井本质安全化的实现研究

系统分析了事故致因理论,基于对事故致因要素的有效控制,阐述本质安全型矿井的特征,提出矿井本质安全化结构模型;探讨并构架了促进矿井本质安全化的支持体系和保障体系,就加大安全投入的资金支持、建立健全安全管理的制度支持、设置合理安全管理机构与配备足够安全技术人员的组织支持,以及以工会为代表的内部群众监督的监督保障和安全质量标准化的方法保障等促进本质安全化的支持体系和保障体系的具体内容进行深入研讨,认为完善的安全支持体系与保障体系能有效地促进矿井本质安全化的实现。     

金竹山土朱煤矿开采地表沉降规律与灰色预测模型研究

针对金竹山矿业公司土朱煤矿煤层赋存条件,依据采动理论的裂缝垂直分带模型,分析地表沉降和塌陷的机理;提出在采煤活动阶段应进行地表实际位移观测,经数据处理后得到地面沉降曲线,以确保地面人类活动的安全;在采煤活动后阶段则实施灰色预测地面沉降,即通过采煤活动阶段的地表实际观测数据为历史原始数据序列,建立灰色Logistic模型;并对采煤活动后阶段的地面沉降进行预测。精度检验表明:灰色Logistic模型预测精度高,利用该模型预测地面沉降可减少地面沉降监测经费和实时提供预警信息,以确保开采区域内人们生命财产安全。     

矿井通风系统安全性的多层次模糊综合评价

按照事故致因理论,并进行系统安全分析和易发事故分析,建立了矿井通风系统安全性的多层次评价体系;应用层次分析法和Matlab软件,确定矿井通风系统安全性评价体系中各子系统及各指标的权重;结合实际经验,根据安全规范构造各指标隶属度;进而根据评价集构造了梯形分布的隶属函数,并得到各指标对评价集的最终隶属度、模糊关系矩阵和综合评价矩阵;求得矿井通风系统安全状况的综合得分,进而划分安全评价等级,并提出了对应各等级的处理措施。将该评价方法应用到重庆开县桃园联合煤矿,取得了良好的效果。     

复合式吸收器采样还原一体化冷原子吸收法测定大气中的汞

目的研制一种高效率采集大气中汞的吸收器.方法利用一种集大泡式与玻砂板式吸收器为一体的复合式吸收器采样,并使采样还原一体化冷原子吸收法测定大气中汞.结果平均吸收率为96%,变异系数在4%～12%之间.结论复合式吸收器采样吸收效率高,适合于大气中微量汞的测定.     

巯基棉富集-毛细柱气相色谱法测定环境水中的甲基汞

用巯基棉富集-毛细柱气相色谱法对水中甲基汞进行测定,具有选择性强,回收率高,灵敏度高等优点。实际样品加标回收率达到85%以上,最低可检出0.6ng/L的浓度。研究结果表明,与填充柱法相比,毛细柱法对目标物的分离效果好,且不会发生柱中毒反应,避免了用氯化汞对色谱柱进行处理的步骤。论证了用甲苯代替苯做为萃取剂的可行性,证明用甲苯代替苯对测试结果没有显著影响,使用甲苯可以避免实验人员暴露于毒性较大的苯中的风险。