宁夏灵新矿不粘煤的孔隙结构特征及其对CO吸附的影响

为研究宁夏灵新矿不粘煤的孔隙结构特征对CO吸附的影响,开展了低温液氮吸附试验和CO吸附试验,分析了不粘煤在不同粒径下的孔隙结构特征,讨论了比表面积和孔容分布对CO吸附的影响;利用FHH模型计算了煤样孔隙的分形维数,建立了分形维数与Langmuir参数V_L、P_L之间的关系,明确了煤样孔隙分形特征对CO吸附的影响。结果表明：在各类孔隙结构中,微孔数量最多;随着煤样粒径减小,煤样总比表面积和总孔容均增加,煤样总比表面积、总孔容与V_L呈正相关;煤样在低、中、高3个压力阶段具有不同的吸附特性和分形特征,煤样对CO吸附受分形维数D₁和D₂影响,随着D₁增大,煤样对CO的吸附能力增强,随着D₂增大,煤样对CO的吸附能力逐渐减弱;分形维数D₁与V_L呈正相关,与P_L呈负相关,分形维数D₂与V_L和P_L之间相关性不明显。研究结...     

非正式组织视角下煤矿工人不安全行为影响因素识别

为了探究非正式组织视角下煤矿工人不安全行为的影响因素,修正传统人的因素分析与分类系统模型,以非正式组织环境层和社会网络关系层为切入点,将组织影响、不安全监督、不安全行为作为前提条件,关联程度、依赖关系划分为煤矿工人非正式组织一级致因层;对煤矿工人不安全行为的影响因素进行辨识,运用DEMATEL法确定各个因素在系统中的地位和相互作用影响程度;对系统各个因素的相互影响程度进行有效评估,得到非正式组织视角下煤矿工人不安全行为影响因素,构成非正式组织视角下煤矿工人不安全行为影响因素框架。结果表明：组织氛围中心度是影响煤矿工人不安全行为的最重要的影响因素;未纠正问题原因度是系统中最容易作用、影响其他因素的因素;强连接、弱连接、依赖关系组成的社会网络关系是煤矿工人不安全行为的重要影响因素。通过调节煤矿工人非正式组织环境层、社会网络关系层,实现对煤矿工人不安全行为的科学管控,为企业安全管理体系提供了新的管理思路和管理办法。     

基于模型迁移和SVM的煤矿电网单相接地电容电流预测方法

针对智慧化矿山背景下煤矿电网单相接地电容电流预测精度低和智能预测实现困难的问题,提出了一种单相接地电容电流智能预测方法。采用模型迁移思想扩充矿用橡套软电缆的电容电流样本数据,以解决智能预测中电容电流数据不完备的问题;基于Sobol’敏感性方法分析了影响单相接地电容电流的关键因素及其各因素的交互关系,确定智能预测模型输入特征量;在此基础上,通过基于稀疏技术的支持向量机建立煤矿电网单相接地电容电流智能预测模型,并引入鲸鱼算法优化预测模型超参数,克服了电容电流数据样本容量小的不足。采用厂家测试数据及多家煤矿电网现场实测数据进行试验,结果表明：电缆绝缘层外径和绝缘层内径是影响单相接地电容电流的关键因素;所提方法预测煤矿电网单相接地电容电流的平均误差为2.26%,相较于现有预测方法,误差分别下降了34.19%,24.91%和7.40%。该方法实现了煤矿电网单相接地电容电流的准确预测,并为其智能化预测提供了新思路。     

基于覆岩破断特征的极薄煤层工作面支架工作阻力确定

延安子长矿区极薄煤层分布广泛,因赋存煤炭为稀缺配焦煤,回采价值较高,但该矿区未有过开采极薄煤层的先例,开采过程中面临支架选型不合理的问题,且国内在该方面的研究成果较少,因此,以禾草沟二号煤矿极薄煤层综采工作面为背景,通过数值模拟、理论分析等研究了极薄煤层综采工作面顶板覆岩结构破断特征及其演化过程,建立了采场顶板岩梁断裂前后力学解析模型,获得了极薄煤层综采工作面直接顶周期破断距,确定了合理支架工作阻力。结果表明：极薄煤层工作面开采初期顶板垮落后会较快的对上覆岩层形成支撑,至顶板极限跨距后,直接顶与基本顶周期破断,且基本顶破断位置位于直接顶破断线前方,两者间存在离层空间,共同回转下沉;工作面液压支架主要受直接顶回转载荷作用,其作用载荷为3 980.89 kN,确定支架选型为ZZ4000/6.5/13D四柱支撑掩护式液压支架;现场应用后,可以有效发挥支架支护性能,满足采场围岩控制要求。研究成果为国内极薄煤层开采工作面支架选型提供了一定的参考。     

南梁煤矿近距煤层采空区下开采工作面矿压规律研究

上煤层覆岩结构失稳特征是影响下煤层开采工作面矿压显现的主要因素。针对南梁煤矿30103工作面浅埋近距离煤层采空区下开采条件,采用相似模拟实验及理论分析对覆岩垮落特征和支架阻力进行了模拟研究。结果表明：采空区下开采,基本顶初次来压步距45 m,周期来压步距6～16 m,支架工作阻均小于8 500 kN;走向煤柱下开采,基本顶初次来压步距50 m,周期来压步距10～14 m,支架工作阻均小于9 000 kN。工作面在集中煤柱下25 m和出煤柱7 m处,上覆岩层发生滑落失稳,对工作面形成明显的动载冲击,支架阻力超过额定阻力,最大值达13 158 kN。集中煤柱弱化后,释放了煤柱集中应力,使得来压时上覆岩层形成相互协调破坏,避免了基本顶滑落失稳形成的载荷瞬态释放,支架阻力仅达到8 743 kN。采空区下开采顶板动压防控的优先次序为集中煤柱>走向煤柱>采空区。     

基于拓扑网络算法的煤矿瓦斯爆炸风险度量

为有效预防煤矿瓦斯爆炸事故,对瓦斯爆炸风险进行量化分析。首先,通过分析2010—2020年152起瓦斯爆炸事故调查报告,基于层次全息建模方法识别出67个风险因素,提取出214条事故链,构建瓦斯爆炸风险演化路径;然后将迭代加权思想与设计结构矩阵相结合,提出改进集成风险传播法,计算风险演化过程中风险的直接和间接传播概率;在此基础上,将风险因素作为网络节点,因素之间的影响关系作为网络边,构建瓦斯爆炸风险拓扑网络度量模型,并运用Gephi 0.9.2软件分析计算网络拓扑参数,实现风险演化过程中的累积风险可视化。结果表明：煤矿瓦斯爆炸风险拓扑网络呈现明显小世界网络特征,聚集程度偏低而演化性较强;识别出最短风险演化路径7条,关键性风险节点包括施工操作不当、风量不足、瓦斯异常涌出;初始风险因素不同,在风险演化过程中路径不同,风险权值也存在差异,且在风险演化过程中存在风险损失现象。研究结果为煤矿瓦斯爆炸风险评估提供理论依据,对预防瓦斯爆炸事故发生具有现实意义。     

基于SNA的突发事件网络舆情意见领袖传播影响力

突发事件处置过程中伴随着舆情管控的缺失,尤其是网络舆情传播中的意见领袖极易引导舆论走向,处置不当则会引发衍生事件等问题。为更好地引导和管控突发事件网络舆情提出切实可行的方法,以突发事件“湖北十堰燃气爆炸”为例,通过Gephi可视化分析了突发事件网络舆情意见领袖的传播规律及传播影响力,运用UCINET从网络密度、网络中心性、凝聚子群3个维度探讨了意见领袖的传播影响力。结果表明：“湖北十堰燃气爆炸”网络舆情传播的整体关联度较低,传播网络结构较为松散,信息流通性较低;传播者之间交互性不够紧密,意见领袖及其他传播者之间信息交流不够密切、关联程度不够高;得出此次突发事件网络舆情传播影响力较大的5名意见领袖。基于SNA从网络密度、网络中心性、凝聚子群3个维度研究突发事件网络舆情意见领袖传播影响力是可行的,为政府引导和管控突发事件网络舆情的传播及消除负面影响提供理论参考。     

建筑工人安全能力提升策略系统动力学仿真

为有效提升建筑工人安全能力,减少建筑施工生产安全事故,基于信息认知理论构建建筑工人安全能力系统模型,并从安全文化、安全投入、安全约束等维度分析调控因子并提出安全能力提升策略,以量化形式动态分析提升策略对安全能力的效用。基于建筑工人安全能力的系统动力学模型,将安全投入策略作为单因子改变量,得到不同维度提升策略下各子系统核心变量作为时间函数的动态特征。结果表明：在整个仿真周期内,安全文化策略、安全投入策略和安全约束策略调控因子各增加20%,安全能力水平增幅分别为7.79%、9.46%与5.87%;发现投入与安全能力收益具有时滞效应和“规模报酬递减”特性;风险感知与决策能力的提升周期较长,且受安全文化策略的影响较大,而安全执行能力在仿真周期内波动性较大,且提升幅度主要受安全投入策略的影响。研究结果可进一步为提升策略优化和安全能力预测提供依据。     

考虑间断级配的破碎矸石压实和再破碎研究

级配结构是影响破碎矸石压实和再破碎特征的重要因素,而级配矸石的压实和再破碎特征直接决定了采空区充填质量和效果。首先,采用分级加载方式对连续级配和间断级配的破碎矸石进行侧限单轴压缩试验;基于试验结果,研究轴向应力和级配共同影响下的压实变形参数、再破碎参数的变化规律,分析再破碎后颗粒的粒径分布和分形特征。然后,以级配压实-破碎—分形演化为研究路线,建立分别表征压实和分形特征的压实度增量与分形维数之间的关系式,以及分别表征压实和再破碎特征的应变与分形维数增量之间的关系式,并论证关系式中参数的物理意义,探讨级配矸石压实和再破碎过程之间的内在关系。研究结果表明：根据压缩模量变化规律及其不同阶段的压实变形机理,可将不同级配破碎矸石压实阶段划分为快速压实、缓慢压实和稳定压实3个阶段,颗粒再破碎后的粒径分布特征表明颗粒的再破碎主要发生在缓慢压实阶段;本文提出的关系式较好地描述了级配破碎矸石的压实—再破碎全过程,可反映不同级配矸石在压实和再破碎过程中的稳定性,可为采空区精准充填及其预防提供理论依据。     

LN2/CO2复合制干冰对松散煤体降温特性

为研究LN₂/CO₂复合制备干冰对松散煤体的降温特性并实现最优复配,利用自主设计搭建的可视化凝华试验台,系统分析LN₂和CO₂在不同注输比下对管道内温度、压力及干冰成核效果的影响;以可视化凝华试验为基础,设计搭建松散煤体降温试验台,系统分析不同注输比下LN₂和CO₂在注输停注过程的传热特征及对松散煤体温度场的抑温效果。结果表明：CO₂凝华需要LN₂提供足够过冷度,当CO₂注输量不变,增大LN₂/CO₂注输比,管路内制冷温度降低,压力升高,LN₂和CO₂的混合流体换热效率增加,凝华发生时间提前;相变潜热引起的冷却能量具有时间-空间特征,压注阶段,箱体内各测点温度随时间持续下降,平面一降温速率明显快于平面二,低温区域逐渐呈锥形扩大;回温阶段干冰颗粒在煤层堆积,持续发挥降温惰化作用,注入口附近煤体与高温煤体之间...