应急物资需求预测研究现状与发展趋势

应急物资需求预测研究是灾后应急救援的重要组成部分。为系统了解应急物资需求预测的研究现状,查阅大量国内外参考文献,对目前应急物资需求预测研究中常用的案例推理法、神经网络法和灰色系统预测法进行了讨论分析,总结了各自的优缺点及适用条件;并分析总结了近几年的研究重点方向。结果表明,应急物资需求预测在多元化、准确性、智能化等方面的进一步研究对灾后救援有着更大的现实意义。基于此,本文对应急物资需求预测未来的发展方向及研究重点进行了展望,对于应急物资需求预测未来的研究及应急救援体系的建立具有一定的参考作用。     

矿井密闭填充材料力学性能分析与稳定性预测

采用水凝胶密闭填充材料建造密闭墙是防止煤层自燃、有害气体扩散或者瓦斯爆炸的方法之一。通过一系列单向压缩试验,分析了吸水性单体、交联剂、促凝剂的含量等对水凝胶内填充材料力学性能的影响。并利用灰色GM(1,1)预测模型对水凝胶密闭填充材料进行了持久稳定性分析。实验发现,随着单体与交联剂添加量的增加,水凝胶材料的弹性模量增大,强度提高,弹性减弱;而促凝剂含量的影响正好与之相反。同时水凝胶材料的应力-应变曲线出现了阶段性变化,且分界点的位置由材料本身的形变所决定,一般出现在纵向形变为50%处;模型精度较好,亲水性单体浓度增大,水凝胶材料的持久稳定性也较好。     

基于FLUENT的含硫天然气泄漏数值模拟研究

为了研究天然气输送管道发生泄漏后气体的扩散规律,以长庆油田第五采气厂输送管道为研究对象,利用FLUENT软件进行数值计算。根据现场的实际情况,建立了数值模拟的物理模型,设置合理的边界条件,得到了不同风速下天然气扩散规律。结果表明:在静风条件下,气体的浓度和速度分布基本上呈对称分布。在风力的作用下,气体的浓度场向下风向发生了明显的偏斜,当风速为3 m/s时,喷射气流大约在泄漏口上方50 m处发生偏斜,当风速为5 m/s时,喷射气流大约在泄漏口上方35 m处发生偏斜,当风速为10 m/s时,喷射气流大约在泄漏口上方15 m处发生偏斜,而且随着风速的增大,射流偏离竖直方向角度也增大。同时风速越大,硫化氢对人体有危害的面积越小。     

产气式快速密闭气囊研究

采用产气方式研制的产气式快速密闭气囊,由触发器、产气器和气囊组成,在面积7.2 m2半圆拱型巷道进行的实验表明,能耐温250℃,承受1 500 Pa通风压力,漏风率小于5%,安设时间小于1 min.产气式快速密闭气囊用于煤矿井下火灾区域的快速密闭,能有效隔绝火区空气,防止有毒气体及火区高温对永久密闭作业人员的伤害.具有耐高温、漏风率小、操作方便、安设时间短等特点.     

超细Al(OH)3粉体抑制甲烷爆炸的实验研究

粉体材料能够有效地抑制矿井瓦斯爆炸,其粒径越小,抑爆作用越明显,但对于不同浓度的甲烷和空气混合气体而言,粉体材料抑制爆炸的效果不同.文中采用20 L球形不锈钢爆炸罐试验系统,考察粒径1.3μm超细Al(OH)3粉体对不同浓度的甲烷和空气混合气体的抑爆效果.实验结果表明,超细Al(OH)3粉体对抑制甲烷爆炸有效果,对于不同甲烷浓度的甲烷-空气混合气体,可使其最大爆炸压力平均降低11.08%,最大压力上升速率平均降低66.15%,到达最大爆炸压力的时间平均降低57.53%.研究结果对于超细粉体应用于矿井瓦斯爆炸的控制具有一定的指导意义.     

煤自燃影响因素的热重分析

采用德国耐驰公司的TG209热重分析仪,针对在不同粒度、不同供氧浓度和不同升温速率的实验条件下,开展热重分析实验研究。通过对煤样氧化过程失重和失重速率曲线的分析,表明特征温度点可以从宏观上反映出煤样氧化微观过程中外界条件对反应过程的影响,并研究了不同实验条件对特征温度点和失重值的影响规律。     

基于Gaussian的瓦斯爆炸微观反应机理

为了从微观热力学和动力学角度揭示瓦斯爆炸机理,应用Gaussian软件,采用密度泛函(DFT)理论的B3LYP/6-31G方法对低温阶段瓦斯爆炸自由基链式反应进行定量分析,优化得到各步反应反应物和产物的稳定构型及相应构型参数,计算得到各反应的反应焓变、吉布斯自由能和活化能等重要参数.结果表明:链引发反应CH4 O2→CH3 HO2进行缓慢,反应焓为259.26kJ/mol,吉布斯自由能为210.68kJ/mol,需吸收大量热量才能激发反应进行.CH4 O2→HO2 HCO作为链分支在整个反应中起到至关重要的作用,相应的活化能为193.91kJ/mol,对瓦斯氧化加速达到爆炸有决定性意义.该结论对瓦斯爆炸机理的深层次研究及瓦斯爆炸防治提供了理论依据.     

纳米粉体对矿井瓦斯的抑爆作用

通过对传统抑爆剂抑制瓦斯爆炸的作用分析,自主改进形成了瓦斯抑爆实验系统,采用最大爆炸压力、压力上升平均速率等指标表征纳米粉体的抑爆性能.实验结果表明,同微米级粉体相比,纳米粉体的抑爆效果更好,甲烷最大爆炸压力、压力上升平均速率分别下降了70.5%和90%以上,爆炸压力峰值时间延长了3倍多.并在纳米粉体表面效应等基本理论的基础上,结合粉体热重分析,从物翟、化学抑制自由基作用及纳米粉体特殊的阻燃抑爆作用分析探讨了纳米粉体对矿井瓦斯的抑爆机理,提出了纳米抑爆粉体的性能表征参数.图5,表2,参12.     

应急物资储备库选址及调运模型研究综述

在应急救援任务中,应急物资储备库选址及调运过程是减少灾前和灾后损失的重要阶段,为系统了解应急物资储备库选址及调运模型研究现状,结合大量国内外参考文献,本文从应急物资选址、调运以及选址和调运联合模型三部分进行分析总结。在应急物资选址影响因素分析的基础上,围绕模型具体算法、灾情阶段、优化指标、是否关注受灾人员以及信息状态等多个维度分析了应急物资储备点选址模型中所存在的问题;将应急物资调运模型分为分阶段调运、多目标规划调运和不确定信息调运三类,并对三类模型进行了综述总结;并系统总结了应急物资选址及调运模型一体化研究。结果表明,应急物资选址及调运模型在动态性、多元化、智能化、人性化等方面的进一步研究对现实救援更具有重要作用。基于此,本文对应急物资储备库选址和调运模型的未来发展方向和研究要点进行了展望,对应急物资储备及调运体系的现代化建设具有现实指导意义。     

煤自燃性的红外光谱研究

煤自燃主要受煤结构和环境因素影响.在确定的粒度与外界条件下,可通过分析煤结构来判断其自燃倾向性.文中根据神府煤及其预氧化产物的红外光谱特征,说明煤的氧化是从一些氧化活性基团开始,且活性基团含量越大越易自燃;提出了通过红外光谱及其差谱分析,对比不同煤种中氧化活性基团的相对含量而预测煤自然发火期的方法;通过对灵武、大柳塔和焦坪煤进行红外光谱分析,得到了它们自燃倾向性的次序,并根据焦坪及大柳塔煤层的自然发火期,确定了灵武煤自然发火期的范围.研究结果与实验模拟及现场观测结果一致,说明用FTIR研究煤的自燃倾向性是可行的.