冶金及非煤矿山安全产业专利战略研究

在广泛调查和统计各种专利的基础上,讨论冶金及非煤矿山安全技术领域中涉及有毒有害气体安全检测、起重机安全监控、矿井提升、矿井通风和火灾的知识产权保护问题,提出了相关的专利预警分析,并从专利分析中提出目前要充分抓住国家大力发展安全产业的机遇,推动冶金及非煤矿山相关安全技术领域的研究开发工作,鼓励技术创新,使成果产业化,保持企业持续发展。     

基于FTA的矿井监控预警诊断知识表示及推理机制

当前的矿井监测监控系统给出的预警结果只能反映传感器所在位置的参数变化,并不能依此判断传感器所在位置就是故障源。研究矿井监控预警诊断专家系统,通过建立矿井通风系统故障树设计面向故障树的基于框架与规则的混合知识表示方法,利用框架中诊断规则的推理确定故障传播关系,找到故障源。设计了矿井监控预警诊断推理机制,利用监控系统对灾变时期的火灾和瓦斯大量涌出以及正常生产时期矿井中的活塞效应、巷道风阻变化、通风构筑物故障、爆破、通风动力故障以及自然风压变化进行故障诊断推理分析,给出监控预警诊断故障源分析界面,为管理人员对矿井正常生产和灾变时期的故障处理提供依据。     

Hydrologic Effects of Surface Coal Mining in Appalachia (U.S.)

Surface coal mining operations alter landscapes of the Appalachian Mountains, United States, by replacing bedrock with mine spoil, altering topography, removing native vegetation, and constructing mine soils with hydrologic properties that differ from those of native soils. Research has demonstrated hydrologic effects of mining and reclamation on Appalachian landscapes include increased peakflows at newly mined and reclaimed watersheds in response to strong storm events, increased subsurface void space, and increased base flows. We review these investigations with a focus on identifying changes to hydrologic flow paths caused by surface mining for coal in the Appalachian Mountains. We introduce two conceptual control points that govern hydrologic flow paths on mined lands, including the soil surface that partitions infiltration vs. surface runoff and a potential subsurface zone that partitions subsurface storm flow vs. deeper percolation. Investigations to improve knowledge of hydrologic pathways on reclaimed Appalachian mine sites are needed to identify effects of mining on hydrologic processes, aid development of reclamation methods to reduce hydrologic impacts, and direct environmental mitigation and public policy.     

Zn(Ⅱ)对生物质碳源处理酸性矿山排水中厌氧微生物活性影响

通过厌氧批实验的方法,探讨了在硫酸盐还原菌(SRB)法处理模拟酸性矿山排水(AMD)的过程中,以油菜秸秆为碳源时,Zn2+浓度对SRB活性的影响.结果表明,在60 d实验中,以油菜秸秆为碳源时,当Zn2+初始浓度在73.7～196.8 mg.L-1范围时,SRB具有良好活性,实验结束时,pH从初始的5.0上升至中性范围,硫酸根还原率达到96%以上,同时Zn2+浓度降至0.05 mg.L-1以下.Tessier固体形态分类、场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析发现,Zn以有机物及硫化物的形态被固定,其中硫化物主要为闪锌矿(ZnS).当Zn2+初始浓度为262.97 mg.L-1时,SRB的活性受到强烈的抑制,实验结束时,pH从初始的5.0降至4.0左右,硫酸根还原率只有27%,Zn2+维持在较高浓度范围(25 mg.L-1).油菜秸秆可以作为SRB法长期处理AMD的缓释碳源,能为微生物生长繁殖提供物质和能量;秸秆的吸附性可降低Zn2+的生物毒性,使得SRB可以适应高浓度的Zn2+;SRB可以通过形成硫化物矿物的形式固定元素Zn.     

Assessments of natural and anthropogenic influences on water chemistry in the upper Nakdong River,South Korea

Abstract

The purpose of this study is to evaluate what sources principally affect the chemical compositions in the catchment of the upper Nakdong River, South Korea where bedrock mostly consists of silicates as a natural factor. From October 7^th to 9^th, 2015, thirty-three water samples were collected, including samples from tributaries which run alongside mines. We analyzed the major anions, cations, trace elements and water isotopes of the samples and the analyzed data are divided into four groups by principle component analysis (PCA). We determined that most of the water samples are influenced by water-rock interactions when we consider the PCA results and the chemical weathering equation line. However, six samples have excess concentrations of sulfate and plot below the equation line. These samples were mostly from streams beside a zinc-cadmium smelter, which was also consistent with the PCA results. Samples near populated area could also be separated into a group via domestic pollution. Based on the PCA and chemical results, the chemical compositions of the river can be affected by two anthropogenic inputs: mine wastes and domestic contaminants.     

基于多元线性回归的煤矿驾驶员情绪预测模型*

为研究煤矿人车驾驶员情绪状态不良引发的煤矿驾驶事故问题,设计眼动实验并建立基于多元线性回归的驾驶员情绪状况预测模型对驾驶员情绪状况进行预测;通过眼动仪采集煤矿驾驶员良好情绪与不良情绪状态下的各项眼动指标,记录其主观情绪状态;使用多元线性回归方程对数据进行分析与建模,采用平均相对误差对预测模型进行评估。结果表明:每秒注视点个数、平均扫视速度、反应时间、危险源辨识个数在情绪变化前后存在显著差异,且与情绪状态呈较强相关;基于多元线性回归的驾驶员情绪状况预测模型预测精度较高,平均相对误差为8.16%。模型适用于煤矿人车驾驶员的情绪监测,可为煤矿驾驶员安全行驶提供保障。     

我国煤矿安全文化建设现状研究——来自60家煤矿的证据*

为更好地开展煤矿安全文化建设工作,采用安全文化在线分析系统对我国60家煤矿企业的安全文化建设水平进行分析;利用SPSS 22.0软件分析不同人员类别、性别、工龄、文化程度对安全文化得分的影响;对煤矿安全文化建设中部分得分较低的安全文化元素给出整改建议。结果表明:得分低于60分的元素是安全业绩对待方式、总体安全期望;安全文化得分与人员类别、工龄、文化程度显著相关,与性别无显著相关性;煤矿企业应进行针对性培训,并设计和建设合理的安全理念条目、良好的安全理念载体及完善的安全文化培训体系。     

井下移动热源对巷道局部风流温度影响规律研究

为了研究煤矿井下热源对巷道局部风流温度的影响,通过搭建实验平台以及建立数值模型,采用实验和数值模拟的方法,分析井下固定和移动热源对巷道局部风流温度的影响规律。研究结果表明:对比实验和数值模拟固定热源对巷道局部风流温度的影响,结果显示二者总体温度变化趋势一致性较好,验证了数学模型的正确性;井下热源移动速度不同时,顺风移动速度越大,对巷道局部温度影响越大,且巷道局部温度相对升高;逆风移动速度越大,对巷道局部温度影响越小,且巷道局部温度相对降低。     

常压法测定煤层瓦斯含量的误差分析

为了校正脱气法和常压法测量瓦斯含量的误差。通过理论分析、模型计算和实验对比的方法,研究煤样气体自然成分含二元和三元混合气体时的误差来源。查明气体成分为N2和CH4时,该误差可通过系数法进行修正;气体成分含CO2,CH4和N2 3种气体时,误差可通过扩展的langmuir模型修正。水分对测定误差的影响为:烟煤中含氧官能团与水优先结合后,影响煤孔网吸附点的可达性,导致水分与测定误差线性相关;无烟煤表面积大且表面官能团减少,水分的优先吸附使煤表面性质更均匀,水分与气体分子竞争煤表面的相同吸附点,水分与测定误差负相关。该结论对煤层瓦斯含量测定方法的选择和修正有重要意义。     

酸矿水中重金属人工湿地处理机理研究

人工湿地作为一种低耗高效的污水处理系统逐渐应用于酸矿水的处理。文章对人工湿地去除酸矿水中重金属的各种物理、化学和生物作用发生机理及存在的问题进行了分析,提出今后应加强长期连续的动态监测,深入研究不同类型湿地中各影响因子与处理机理之间的关系,对主要处理机理的定性描述转向定量模型化研究,确立人工湿地接受和处理不同污染物质的最大能力和阈限,为人工湿地污水处理系统的合理设计及管理提供科学依据。