矿井压气等熵膨胀与节流膨胀降温效果对比研究

压缩空气是矿山井下常用动力,压气绝热膨胀能够吸收风流中的热量,因而可用于改善井下作业环境与气候条件。通过理论与实例分析比较高压气体等熵膨胀和节流膨胀温度随压力变化情况及降温效果,得出等熵膨胀原理更适合用于高温矿井或掘进面降温。通过分析压气与引入气流质量比对井下热工作面空气温度、湿度、含氧量的影响,得出压气等熵膨胀降温后矿井气候变化与压气百分比的数学关系式,并将关系式应用于实例中。以矿山具体实例分析了矿井采用压气等熵膨胀制冷后空气质量的变化以及采用压气制冷的成本。同时与冰制冷系统的效果与成本比较,得出选用压气制冷效果好、成本低,可为我国深井局部降温的一种可供选择的方法     

基于非分散红外技术的煤矿井下有害气体定量探测方法研究

煤矿井下有害气体的浓度监测对煤矿生产安全预警至关重要。介绍了一种基于非分散红外光谱技术能够同时定量探测煤矿井下一氧化碳、甲烷等有害气体的方法。入射红外光经过高速旋转的滤光轮,得到各种待测气体相应滤波通道的调制光信号,经怀特池中待测气体吸收后得到各种气体的吸光度。通过非线性最小二乘拟合吸收光与被测气体浓度,得到测量系统的浓度定标曲线,一氧化碳、甲烷和二氧化碳三者定标拟合相关系数分别为0.9992、0.9996和0.9998。分析了系统的测量精度,通过比较样气标准浓度与实测浓度大小,发现所有被测气体的这两组数据的相关性均大于0.998,测量误差均小于5%。实验结果表明,采用非分散红外光谱技术可以实现煤矿井下多组分有害气体的同步精确探测,为扩展煤矿安全预警技术手段提供了参考。     

基于投影寻踪模型的矿山地下水灾害分级评价

为评价矿山地下水灾害状况,改善评价过程中依赖经验划分评价等级的随意性,构建了矿山地下水灾害评价指标体系及分级评价模型。通过综合考虑矿山地下水灾害的孕灾环境,致灾因子及承灾体整体状况,提出了一个具有3个准则层和11个灾害指标的矿山地下水灾害指标体系。基于投影寻踪方法,构建了矿山地下水灾害分级评价模型。评价模型依据具体指标数据,自动划分出灾害等级及范围,采用客观赋值法对灾害指标赋值,实现了在多元评价指标体系下的矿山地下水灾害综合评价。将该评价模型应用到具体矿山中,结果表明模型能够有效评价该矿山地下水灾害状况,具有较强的实用性和有效性,可为矿山地下水灾害防治提供参考依据。     

新型硫酸锂复合早强剂对煤矿封孔水泥早强效果的影响研究

为缩短煤矿封孔注浆材料的候凝时间,以煤矿注浆封孔硅酸盐水泥为研究对象,在Li2SO4单掺早强效果研究的基础上,将锂盐与有机物进行复配。通过正交实验考察了高湿环境中不同组成和配比下,Li2SO4复合早强剂对于封孔水泥早强效果的影响。结果表明,Li2SO4与聚羧酸和三乙醇胺复配新拌混凝土后流动性良好,当该复配早强剂的组成为硫酸锂1.0%,聚羧酸0.03%,三乙醇胺0.3%,掺量为胶体总质量的1.3%时,可使注浆封孔水泥早期强度提高最为显著,1d抗压强度提高到556%,3d抗压强度提高到157%。     

基于数据融合的风机风量值无线监测技术研究

为了解决主要通风机在测风量过程中在线实时监测等问题,建立了以无线传输技术为基础的三层传输系统框架,并将改进的数据融合算法引入到风量值数据处理当中,通过选取阙值区间利用二次曲线函数来消除阙值点处相互支持的模糊性,取得最优融合传感器组,并对实测数据进行抗干扰实验分析。实验结果表明,无线传输方式有利于风量数据的在线实时监测;改进的数据融合算法能及时有效地消除传感器的测量偏差、提高风量数据的测量精确度。研究结果对煤矿主要通风机风量在线远程监测具一定的理论价值和实用意义。     

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。     

基于ANP的煤矿员工非意向不安全行为影响因素研究

为量化分析非意向不安全行为的影响因素,基于专家判断法和网络层次分析法（ANP）,运用超级决策（SD）软件分析评价了30个因素对非意向不安全行为的影响。结果表明:对国有大中型煤炭企业而言,个体特征、组织及任务、机械设备对非意向不安全行为有很大的影响,环境因素对非意向不安全行为影响权重相对较小;应急反应、应急演练、信息传递、注意力、监督反馈、安全警示、工作经验、应急设施、作业规范、疲劳程度等10个因素是企业干预、控制非意向不安全行为的重点关注因素。     

应用支持向量机评价土壤环境质量

基于野外采样和室内分析相结合的方法,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对羊草沟煤矿研究区表层土壤样品中的Cd、Cr、Zn、Pb和Cu含量进行测定,应用非线性支持向量机模型中的分类支持向量机,选用sigmoid核函数,利用MATLAB编写程序,进行土壤环境质量评价,并利用模糊综合评判法对评价结果进行验证.在此基础上,运用对应分析方法对样品和变量进行了关联分析,进一步了解重金属污染特征.评价结果表明,研究区土壤环境质量多为Ⅰ类,与模糊综合评判法的相同率达到91.67%,将支持向量机用于土壤环境质量评价是可行的.相比于传统的评价方法,支持向量机采用结构风险最小化原则,将复杂的非线性问题转化为线性问题,成功的解决了多分类、高维运算等问题.     

Occupancy Patterns of Regionally Declining Grassland Sparrow Populations in a Forested Pennsylvania Landscape

Organisms can be affected by processes in the surrounding landscape outside the boundary of habitat areas and by local vegetation characteristics. There is substantial interest in understanding how these processes affect populations of grassland birds, which have experienced substantial population declines. Much of our knowledge regarding patterns of occupancy and density stem from prairie systems, whereas relatively little is known regarding how occurrence and abundance of grassland birds vary in reclaimed surface mine grasslands. Using distance sampling and single‐season occupancy models, we investigated how the occupancy probability of Grasshopper (Ammodramus savannarum) and Henslow's Sparrows (A. henslowii) on 61 surface mine grasslands (1591 ha) in Pennsylvania changed from 2002 through 2011 in response to landscape, grassland, and local vegetation characteristics . A subset (n = 23; 784 ha) of those grasslands were surveyed in 2002, and we estimated changes in sparrow density and vegetation across 10 years. Grasshopper and Henslow's Sparrow populations declined 72% and 49%, respectively from 2002 to 2011, whereas overall woody vegetation density increased 2.6 fold. Henslow's Sparrows avoided grasslands with perimeter–area ratios ≥0.141 km/ha and woody shrub densities ≥0.04 shrubs/m². Both species occupied grasslands ≤13 ha, but occupancy probability declined with increasing grassland perimeter–area ratio and woody shrub density. Grassland size, proximity to nearest neighboring grassland ( = 0.2 km), and surrounding landscape composition at 0.5, 1.5, and 3.0 km were not parsimonious predictors of occupancy probability for either species. Our results suggest that reclaimed surface mine grasslands, without management intervention, are ephemeral habitats for Grasshopper and Henslow's Sparrows. Given the forecasted decline in surface coal production for Pennsylvania, it is likely that both species will continue to decline in our study region for the foreseeable future. Patrones de Ocupación de Poblaciones Regionalmente Declinantes de Gorriones de Pastizales en un Paisaje Boscoso de Pennsylvania     

湖南南部铅锌矿区铅锌富集植物筛选研究

在湖南省桂阳县铅锌矿区采用调查和室内分析相结合的方法,采集植物和土壤样品112个,分别测定了土壤和植物样品的铅锌含量,筛选铅锌富集植物。结果表明：矿区土壤铅锌污染十分严重,矿区土壤铅和锌的平均质量分数分别为：2177.22、3165.89 mg·kg^-1。植物样品根系的铅锌质量分数分别为：264.00、666.11 mg·kg^-1,地上部铅锌质量分数平均为165.56、363.87 mg·kg^-1,植物根系的铅锌含量与土壤的铅锌含量呈显著正相关。通过对比分析,以地上部铅质量分数大于450 mg·kg^-1、锌质量分数大于750 mg·kg^-1、转运系数大于1、植物地上部形态高大为筛选条件,筛选出5种铅富集植物分别是：糯米团（Hyrtanandra）、水蓼（Polygonum hydropiper）、酸模（RumexacetosaLinn）、毛叶堇菜（Viola verecumda A.Gray）、地榆（Garden Burnet Root）;3种锌富集植物分别是：鬼针草（Bidens pilosa L.）、博落回（Macleaya cordata（Willd.） R. Brown）和糯米团;糯米团茎叶的铅锌质量分数分别为635.48、919.51 mg·kg^-1,可作为铅锌复合污染土壤修复的备选植物品种。