基于HFACS的中国特别重大煤矿事故研究

特别重大煤矿事故一直被认为是中国最严重的社会问题之一。本论文的研究目标有两个。首先,分析中国特别重大煤矿事故的致因因素;其次,定量考察事故致因因素间的相互作用关系。基于HFACS模型,在层级层面上,94起特别重大煤矿事故的实证表明:"不安全行为"的发生频率最高;在类别层面上,"监管不力"的发生频率最高;在指标层面上,"对违法行为失察或制止不力"的发生频率最高。借助OR技术,计算得出上一层级对下一层级指标的影响关系,并得到了一系列致因因素间的影响路径,这为遏制和预防特别重大煤矿事故提供了"路线图"。     

重特大事故的离散幂律分布——以煤矿事故为例

研究近年来我国每起煤矿重大和特别重大事故死亡人数统计数据,建立其概率分布模型。基于极大似然法和柯尔莫哥洛夫一斯米尔诺夫检验方法（K-S方法）估计我国煤矿重大和特别重大事故离散幂律分布的参数,并采用MonteCarlo方法随机生成大量的检验样本,对其进行K-S方法拟合优度检验。结果表明在统计学意义上我国煤矿重大和特别重大事故死亡人数比高斯分布的值大得多,服从标度指数为2．72的离散幂律分布。     

基于行为科学的煤矿安全文化建设模式研究

针对煤矿企业的特点,简要分析国内煤矿企业安全现状及存在问题;探讨我国煤矿事故发生的致因与根源,认为人的不安全行为是煤矿重特大事故频发的主要原因;从煤矿企业所处的环境和自身发展的要求出发,提出以行为科学为理论基础的安全文化建设思路,改变传统安全文化建设中突出硬件建设的做法,把建设的重心转移到\"人因\"上,突出人的行为与意识在安全文化建设中的地位和作用;引入行为科学的个体行为理论、群体动力理论及组织行为理论,提出一种以个人一群体-组织系统相结合的煤矿安全文化创新建设模式,并分别对个体、群体及组织安全文化建设进行论述,针对构建煤矿安全文化创新机制提出了建议与对策.     

煤矿领导者和监管者的行为决策演化博弈分析

为完善煤矿企业内部安全监管体系,协调安全投入和监管的行为决策,对企业领导决策者和监督管理者的行为决策进行演化博弈分析.构建领导决策者和监督管理者的双群体演化博弈模型;根据博弈模型建立复制动态方程,通过雅可比矩阵对其进行局部稳定性分析并讨论系统的演化稳定策略(ESS);应用数值模拟分析验证博弈模型和结论.结果表明:安全投...     

甲烷-煤尘爆炸波与障碍物相互作用的数值研究

为了探讨煤矿瓦斯和煤尘爆炸的物理机制,基于对甲烷和煤尘爆炸传播的理论分析,采用数值模拟方法研究障碍物对甲烷和煤尘爆炸传播的影响;为了更系统地考虑颗粒相各种输运特性、相间滑移和耦合,采用双流体模型建立了数学模型,该模型的出发点是把颗粒群和气体都作为连续介质,两者相互渗透充满整个空间形成没有间隙的\"流体\"-- 拟流体,在欧拉坐标系下考虑气-固两相流动,气相和颗粒相的计算网格统一,易于处理.数值方法采用LU分解和迎风TVD格式分别处理对流项的隐式和显式部分,扩散项采用中心差分;同时研究了不同形状的障碍物对流场的影响,计算结果与实验吻合较好.     

煤自燃阻化剂的阻化效果动力学分析及优选

为分析不同种类阻化剂阻化性能差异,实现阻化剂优选,设计并完成原煤与分别添加碳酸氢铵、聚磷酸铵、聚丙烯酸酯(PA)等3种阻化剂的煤样的热重分析(TGA)对比试验。采用动力学分析方法,对比添加与不添加阻化剂的焦煤煤样在不同燃烧阶段的活化能。结果表明:3种阻化剂都不影响焦煤正常燃烧,且都有较好的阻化效果,碳酸氢铵、聚磷酸铵、PA分别使煤样氧化增重阶段的活化能从原煤的78.92 kJ/mol增加到81.63、94.22和80.55 kJ/mol。综合分析燃烧全过程,聚磷酸铵组煤样各阶段活化能增幅最大,说明聚磷酸铵阻化能力最强;PA组煤样在燃烧失重阶段活化能最低,燃烧最充分,利用最高效。阻化作用分析表明:聚磷酸铵阻化剂和PA阻化剂都能高效抑制煤自燃,可以作为优选阻化剂在实际生产中推广使用。     

初始氧化温度对浸水长焰煤二次氧化特性的影响机制

为揭示不同初始氧化温度下浸水长焰煤的氧化自燃特性,利用红外光谱和热分析实验手段以及MS数值模拟方法研究其氧化自燃规律,并采用线性拟合的方法阐述自由基变化特性。结合分子键能的变化,分析浸水条件下二次氧化的煤氧链式反应过程。研究结果表明:经过120 ℃预氧化后,浸水风干长焰煤的还原性官能团甲基、亚甲基、羟基均高于原煤,而羰基、羧基低于原煤;与原煤相比,浸水风干后的煤预氧化温度在120 ℃时最大升温速率最高（0.036 9 ℃/s）,表现出更强的自燃倾向性;MS模拟优化得出煤中各官能团在预氧化120 ℃时键能变化较大,结合热分析实验,确立预氧化后浸水风干煤体氧化自燃特性机制。     

煤矿区环境污染与洁净技术

煤炭开采在给社会带来经济效益的同时 ,也导致了矿区的环境污染和生态破坏 ,如煤炭开采引起地表塌陷 ;煤炭开采过程中的废弃物、噪声污染和破坏人类生活环境等。为了保护好生态环境 ,必须采用清洁开采技术 ,才能保持能源生产、消费和生态之间的平衡     

基于覆岩空间结构理论的矿压特征分析及应用

基于覆岩空间结构理论,一面采空、两面采空边界条件下覆岩结构称为“O”型和“S”型,结合矿压知识及工程背景的特殊条件,将二者转换过程中覆岩结构定义为“O-S”型。在系统分析三种结构构成、运移规律和应力分布特征的基础上,对矿山动力事件进行分析与防治;现场侧向支承压力监测结果显示基于覆岩空间结构理论的结构构成及相关计算相似,现场顶板岩层离层监测结果显示基于覆岩空间结构理论的覆岩运移规律阐述可靠,工作面矿压特征监测结果显示基于覆岩空间结构理论的特厚煤层矿压特征分析与实际发生情况基本一致,研究可为类似条件下矿压特征分析与岩层控制提供一定借鉴。     

煤矿掘进巷道断面尺寸变化对噪声传播的影响

为研究煤矿掘进巷道长空间内断面尺寸变化对噪声传播的影响,采用仿真模拟方法研究巷道内噪声传播,分析煤矿掘进巷道断面积大小、断面形状及断面面积突变率的变化对巷道内噪声传播影响。结果表明：煤矿掘进巷道内断面面积大小、断面形状及断面面积突变率均会影响巷道内噪声的传播,当噪声源功率、频率相同时,声压级衰减随巷道截面积增大而增大;对于给定的断面面积（18 m²）,当断面形状不同时,声压级衰减也不同,且断面形状为拱形时会产生明显的声聚焦效应,不利于噪声衰减;当断面面积发生突变时,巷道内的声压级分布会有所变化,其中断面面积由大变小时不利于噪声的衰减,断面面积由小变大时仅影响突变后的声场,而对巷道内整体声压级影响并不明显;巷道内噪声衰减现场测试与数值模拟结果基本一致,验证了搭建的模型及模拟结果的可靠性。