工业安全与环保


安全技术及工程

  • 琅琊山露天矿山边坡稳定性的离散单元强度折减法分析

    刘长青;王尚勇;董斌;王亮;赵旭东;

    为了能够准确地反映琅琊山露天矿山岩体的特征面貌,更好地模拟该矿山边坡的安全稳定状况,通过离散单元法与强度折减技术,获取了琅琊山露天矿山边坡的安全稳定性系数,分析了该边坡岩体位移场和应力场分布情况,以及塑性区发育特征。边坡数值分析结果表明,琅琊山露天矿山边坡的岩体中含有许多不同构造的复杂结构面,在外界应力很小的情况下,边坡岩体的稳定性主要由其内在结构面所决定。离散单元法可以获取边坡岩体真实的几何特征,强度折减法可以通过改变岩体的抗剪强度来获得边坡岩体的安全系数,基于离散单元法的强度折减技术可以更准确的分析该露天矿山边坡的安全稳定性。

    2021年07期 v.47 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K]
  • 纵向风条件下隧道喷淋系统对烟气运动影响

    陈溢彬;许秦坤;

    基于FDS火灾模拟软件对不同纵向风速作用下隧道单喷淋与双喷淋灭火系统于烟气沉降作用研究分析。通过引入无量纲T/T_(aver)参数,对烟气层化强度和层化曲线进行分析。结果表明:喷淋系统对隧道降温作用明显,喷淋头位置、数量也会对烟气层的稳定带来影响,双喷头位于隧道两侧对烟气层稳定影响较小。同时风速大小会影响烟气层化强度和层化曲线,风速较低(0 m/s<V≤0.5 m/s)时单、双喷淋工况烟气分层基本相同;当风速(1 m/s<V≤2 m/s)时双喷淋层化强度最大、烟气分层效果更佳;当风速大于等于临界风速(V=2.3 m/s)时烟气层稳定遭到破坏,无明显分层现象。

    2021年07期 v.47 5-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2292K]
  • 高烈度区某特别不规则高层框架剪力墙结构基础隔震设计

    吴俊超;周立超;白羽;赖正聪;李永春;张田庆;

    以高烈度区某特别不规则的高层框剪基础隔震结构为研究对象,阐述了采用钢板叠层橡胶隔震支座(LNR、LRB)进行隔震的结构设计方法。针对不规则项及结构薄弱部位提出了加强措施。在设防烈度为8度(0.2g)的地震作用下,对该建筑的隔震及非隔震结构进行了动力时程分析。在罕遇地震下,对隔震结构的层间位移角、隔震支座的水平剪切位移、隔震支座的轴向拉应力、隔震层的抗风承载力进行了时程分析验算。研究结果表明:运用基础隔震技术可达到明显降低上部结构的地震作用的效果,提高特别不规则高层框架剪力墙结构的抗震性能及地震安全储备。

    2021年07期 v.47 11-14+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K]
  • 黏性土剪切蠕变特性研究进展

    陈茂;张家明;龙郧铠;

    黏性土是研究剪切蠕变最常见的土体类型,也是滑坡中普遍存在的土体类型。黏性土剪切蠕变破坏诱发了大量自然或工程边坡失稳,造成不可预估的人员伤亡和经济损失,所以开展黏性土剪切蠕变特性研究具有科学的理论意义和实际的工程效益。在收集整理国内外相关资料的基础上,从试验方法、蠕变特性、力学强度特征以及蠕变本构模型等方面总结了目前黏性土剪切蠕变特征的研究现状及进展,取得如下主要认识:(1)由于复杂的室外条件,黏性土剪切蠕变研究方法主要采用室内环剪试验、三轴压缩试验以及直剪蠕变试验;(2)黏性土的蠕变过程呈现多阶段变化特点,即瞬时变形阶段、衰减阶段、稳态阶段以及加速蠕变破坏阶段,期间伴随着衰减蠕变与非衰减蠕变的变形特征;(3)影响坡体稳定性的强度特征指标主要包括:峰值强度、残余强度、启动强度、完全软化强度以及长期强度,其量值受水化作用、土体的矿物成分和粘粒含量、土体结构的内部连结特征、土体的粒度分布特征以及塑性指数等共同影响;(4)常用蠕变模型有经验模型和元件模型,分别包括Mesri、Singh-Mitchell和Maxwell、Kelvin以及Burgers,建立合适的蠕变本构模型能准确地描述土体的变形特征;(5)基于剪切蠕变性质的研究成果,今后的研究方向集中于以下几个方面:微观模型的研究;新技术和研究方法的应用和改进;建立可描述加速蠕变阶段的元件模型。

    2021年07期 v.47 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K]
  • 某刚构桥承台水化热温度场研究与施工控制

    韩朝辉;周兴林;宁晓骏;张清旭;韩晶晶;董福民;

    以某特大刚构桥的承台大体积混凝土为实例,进行水化热模拟分析与实测数据相比较,在此基础上优化水化热在施工中的影响。通过MIDAS/FEA有限元软件对承台建立实体模型,对比分析有(无)管冷、冷却水的入水温度、水的流量、水管直径和混凝土入模温度对水化热温度场的影响。模拟结果表明:模拟数据与实测数据基本相同,采用冷却水管、降低入水温度、增大水的流量、减小混凝土入模温度,可以有效降低混凝土的水化热反应所产生的温度。

    2021年07期 v.47 22-26+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K]
  • 粘滞阻尼器在高烈度区复杂结构中的应用研究

    何思宇;潘文;张田庆;

    以云南省西双版纳地区某医院住院楼采用粘滞阻尼器进行消能减震设计为例,基于PKPM、YJK、SAP2000对该建筑进行计算和剖析,针对粘滞阻尼器在高烈度区复杂结构中的应用进行深入研究。因该建筑从平面图看结构存在凹凸不规则的特性,从0°、33°、90°、-57°共4个角度进行弹塑性时程分析以及附加阻尼比的确定,并阐述了消能减震结构设计中粘滞阻尼器的分布、时程分析法中地震波的选取。结果表明:结构附设了粘滞阻尼器后,具有良好的抗震耗能机制,有效地保证了结构安全。

    2021年07期 v.47 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 3669K]
  • 氧化煤阻化性能的FTIR研究

    董轩萌;郭立稳;张少华;董宪伟;王福生;

    氧化煤低温自燃会威胁矿井生产和工人生命安全,因此必须对煤自燃的阻燃效果进行研究。在程序升温-气相色谱实验中得到煤自燃氧化过程的产出物,用CO浓度判断氧化煤自燃程度,再比较阻化剂的阻化能力并计算阻化率;利用FTIR绘制特征吸收峰,从微观结构研究阻化机理。实验结果表明:煤自燃的阻燃效果受阻化剂种类和浓度的影响,磷酸三钠阻化效果与其添加浓度呈正相关关系,20%甲基膦酸二甲酯阻化率最高为32.6%,10%磷酸三钠阻化率最低为5.1%;煤分子结构中脂肪烃数量的降低,引起气态烯烃与烷烃产生,从160℃后C-O键开始裂解破坏,导致CO含量剧烈上升,阻化剂的加入能抑制CO的产生,减缓煤氧化速度。

    2021年07期 v.47 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K]
  • 基于WSR-可拓云理论的地铁车站火灾安全评价

    姜志豪;秦华礼;

    为解决地铁车站火灾安全评价中指标量化的模糊问题和边界的不确定性问题,将物元可拓理论和云模型理论结合,提出基于可拓云理论的地铁车站火灾安全评价模型。基于"物理-事理-人理"(WSR)理论,从管理因素、设备因素、设计因素和人员因素4个维度出发,构建地铁车站火灾安全评价指标体系;基于博弈论修正G1法及熵权法算得的指标权重,得到各指标的组合权重;利用可拓云理论,最终确定地铁车站的火灾安全等级。以沈阳地铁十号线淮河街沈医二院车站为例进行评价,结果表明:该车站火灾安全等级为Ⅰ级,安全状态为安全,并为地铁车站未来的消防管理工作提出了有针对性的建议。

    2021年07期 v.47 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 140K]
  • 高速铁路弹条强度的试验分析与数值模拟

    余剑;伍曾;黄新杰;张景坤;

    WJ-7型扣件弹条技术是高速铁路无砟轨道的关键技术之一,为研究弹条在实际工作时的应力分布状况和强度,首先采用MTS809电液伺服液压试验机对机械加工后的弹条进行拉伸试验,得出弹条的抗拉强度在1 900 MPa左右;然后采用应变电测法测出弹条各测点在不同扣压力下等效应力值;最后使用ABAQUS有限元软件建立完整的扣件模型,对扣件弹条进行数值分析。通过试验和有限元对比得出弹条扣压力与等效应力呈线性关系且弹条后端大圆弧处是应力最大的危险部位;扣压力为30 kN时,弹条后端大圆弧处等效应力为1 929.5 MPa,超过了弹条的抗拉强度。

    2021年07期 v.47 45-47+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K]
  • 瓦斯突出参数测定仪升级优化及现场对比考察应用

    朱天辉;张玉柱;谢安福;李文彬;蒋鹏飞;

    针对WTC型瓦斯突出参数仪便携性差、气密性不可靠、测量精度有限等问题,从功能方面,增加了无线传输功能,将井下测定结果实时上传到地面监控中心;从结构和材料方面,一体化的设计使得仪器更便携,仪器整体重量降低了77.5%,且扁平隔缘凸台的设计,使风流沿仪器向上绕流,减小钻屑解吸气体受温度变化的影响;从测量精度方面,结合理论分析,采用新型的压力传感器,将解吸压力测量误差降低81 Pa,提高仪器测量灵敏度。通过在发耳煤矿313204回采工作面进行现场对比考察,在相同时间、相同条件下,优化后仪器所测定的K_1值普遍高于优化前,且精度平均提高12.59%,优化后仪器操作更加便捷,提升了K_1值测定的可靠性,保证了突出预测的准确性。

    2021年07期 v.47 48-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
  • 横梁长度参数对人行柔性吊桥抗倾覆的探讨分析

    莫靖;李睿;岳俊欢;刘坤;

    人行柔性吊桥在人群偏载作用下,桥面系由于弯扭耦合作用,会产生桥面横坡,甚至倾覆现象。以云南某人行柔性吊桥为例,采用有限元软件建立全桥有限元模型,考虑在人群偏载的作用下,通过调试横梁的2个长度参数,包括横梁悬挑长度和空置长度(吊杆至边纵梁的距离),得到相应的桥面横坡并进行对比,找出合理的横梁长度参数设置体系,为今后人行柔性吊桥的设计提供参考。结果表明:在桥面净宽不变的前提下,适量增大横梁的空置长度,会使桥面横坡减小的效果更明显,桥面抗倾覆能力更强。

    2021年07期 v.47 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
  • 某超高层框架-钢筋混凝土核心筒结构减震案例分析

    唐建余;潘文;董卫青;梁佶;孙柏峰;

    超高层框架-钢筋混凝土核心简结构采用粘滞阻尼器进行消能减震,在地震大震、中震、小震作用下,使用弹性(弹塑性)动力时程分析法,对比减震结构与非减震结构的位移、剪力以及附加阻尼比,来观察超高层建筑的减震效果并判断是否达到相关规范的要求。

    2021年07期 v.47 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1625K]
  • 上承式钢管混凝土拱桥管内混凝土灌注顺序研究

    杨东;董福民;宁晓骏;张清旭;肖峰;

    管内混凝土灌注是钢管混凝土拱桥施工中的关键程序,会影响成拱阶段及成桥阶段的应力、变形及安全稳定性。为探索合理的管内混凝土灌注顺序,以云南某上承式钢管混凝土拱桥为例,使用MIDAS-Civil分析了8种灌注顺序对模型成拱阶段的拱肋应力和变形影响。结果表明:先下后上法能有效减小拱肋应力和变形,而内外顺序和上下交替顺序对拱肋应力和变形的影响较小。

    2021年07期 v.47 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K]

安全管理与咨询

  • 我国航天发射场危险源分析与应用

    杨波;张利军;刘召金;王亚;胡旭东;

    针对航天发射场危险源管理现状,借鉴一般安全分析方法的基础上,通过分析发射场内的危险源特性,建立适宜的危险源辨识评价方法,提出危险源辨识评价分析过程可按照"发射场系统分析、危险源确认、危险源评估、风险表征"4个步骤进行,讨论了发射场危险源的定性、定量评价方法,确定了发射场内重大危险源推进剂贮存库和高压气瓶库的评定标准,并进行了危险源的量化表征。发射场风险评估方法和管理体系的建立,对于科学评价发射场危险源、制定有效的风险防控措施具有重要意义。

    2021年07期 v.47 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 887K]
  • HFACS模型在冶金企业煤气事故人为因素分析中的应用

    刘见;

    应用细化的HFACS模型对我国冶金企业2003年至2018年发生的66起煤气事故案例进行统计分析,得出煤气事故的主要致因因素,包括人员的培训不够、制度执行不到位、监督指导不足、应对不恰当、安全文化氛围差、对隐患排查不足等,针对性的提出了人员培训、班组管理、规章制度、安全文化氛围、个人行为安全等方面预防煤气事故的建议。

    2021年07期 v.47 71-73+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 849K]
  • 大型危化企业专职应急救援队伍能力建设探讨

    张春艳;茆文革;孙佳佳;吴菲;

    依据相关政策法规的要求,大型危化企业应建有企业专职应急救援队伍,以确保企业在发生事故时能够及时有效处置,以尽可能降低事故影响。因各企业专职应急救援队伍建设受到企业经营状况等方面的制约,其能力水平差距较大。从队伍资金投入、人员数量、专业技能、培训和训练状况、装备设施配置等方面入手,对企业应急救援队伍应急救援能力现状进行分析。针对大型危化企业专职应急救援队伍能力建设方面存在的漏洞和不足,从政府层面和企业层面提出相应的能力提升措施和建议,为政府决策提供支撑,有助于保障群众生命财产安全。

    2021年07期 v.47 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 114K]
  • 基于“互联网+”油气管道现场巡检运行新模式的应用研究

    李松;张守良;卓亮;徐国瀚;

    利用油气管道风险分级防控研究成果,采用"互联网+管道巡检"技术手段,设计油气管道巡检应用平台。实践表明:油气管道巡检系统遵循全面风险管理的思路,实行风险和隐患分级有效管控,有助于提升现场风险管理水平,也为油气管道企业提升巡检质量提供了有益的借鉴。

    2021年07期 v.47 79-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 95K]
  • 论钢铁企业集中操控之后的安全新挑战及对策防护措施

    徐厚友;周琪;王彪;刘见;向幸;郝玉泽;

    为应对钢铁企业集中操控之后的安全新挑战,基于事故致因理论,从人的因素和物的因素2个方面出发,研究新系统下导致事故发生的原因,提出相应的对策防护措施。通过对集中操控系统的特性分析,从人的因素和物的因素2个方面探讨操控系统失效的主要可能原因,进而针对具体的原因提出对策防护措施,加强人员安全管理以及提高设备设施本质安全水平,从而提高集中操控系统下钢铁行业的安全生产水平。

    2021年07期 v.47 82-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]

大气污染治理

  • 一种绿色低碳的催化裂化再生烟气净化新工艺

    孙军军;王曌;向荣;

    介绍了一种绿色低碳符合循环发展要求的催化裂化再生烟气"SCR脱硝+高效袋式干法除尘+氢氧化钠湿法脱硫/回收亚硫酸钠"净化工艺,与传统净化工艺相比较,具有净化效率更高,运行能耗更低,无废水后处理工序,且可资源化回收亚硫酸钠副产品等特点。

    2021年07期 v.47 86-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
  • 隧道及其上方城市环境污染物传播规律数值模拟研究

    李嘉齐;明廷臻;吴永佳;文远高;

    构建了一个含地上建筑环境、地下S形城市隧道、地上丁字形机动车道等几何结构的三维城市模型,运用计算流体力学模拟方式,首先数值分析了整体计算域流场及污染物分布特性,进而探究了环境风向及风速等影响因素。结果表明:开口贯通处对缓解下方S形隧道内污染作用明显,经南开口贯通处后污染降低约60%,但上方建筑环境则因此污染加重,西南区受影响较为突出,且在北偏东NbE=60°时将受到最大程度的渗透及污染影响,约为最低值NbE=30°时的3.5倍;随风速增加建筑环境整体污染呈下降趋势,但风速增至2.5 m/s及以上时,污染降幅有所减小,风速敏感性减弱,且西南区建筑环境南半段较北半段受风速影响的敏感性更高。

    2021年07期 v.47 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2896K]

水污染治理

  • 一种改进的测定水中硫酸盐的分光光度法研究

    刘静静;边振涛;侯雪;王卓;

    相对于《水质硫酸盐的测定铬酸钡分光光度法》(HJ/T 342—2007),采取四点改进步骤:一是酸性铬酸钡代替铬酸钡悬浊液;二是以悬浊液定容,上清液用0.45μm滤膜过滤代替慢速滤纸过滤再定容操作;三是两次煮沸过程用超声加热代替;四是对大体积水样采用蒸发浓缩处理。对改进后的方法进行了检出限、精密度和准确度验证,试验结果表明:改进后的标准曲线相关系数达到0.999 9;若样品不浓缩按照改进后方式进行测定,检出限为0.47 mg/L、测定下限为1.88 mg/L、相对误差为0.12%~1.25%;样品10倍浓缩后按照改进方法进行测定,检出限为0.05 mg/L、测定下限为0.20 mg/L、加标回收率为92.5%~105.3%,能够满足低浓度样品检测需求。

    2021年07期 v.47 95-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 103K]

固体废弃物处理

  • 高放废物地质处置进展和安全评价研究

    段先哲;王灿州;王驹;凌辉;周志超;唐振平;马艾阳;牛苏娟;

    高放废物是一种特殊废物,对其最终处置存在非常大的难度。我国核能工业发展过程中,逐渐累积了大量高放废物尚未得到地质处置。基于国内外相关研究的分析与探讨,深入研究论述了高放废物地质处置的若干关键科学问题,综述了高放废物地质处置库进展及其安全性能评价的特性,旨在为高放废物地质处置安全评价研究的进一步发展提供建议与参考。

    2021年07期 v.47 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 583K]

节能减排与综合利用

  • 矿井涌水量预测方法适用性选择研究初探

    张楠;李皓冰;杜凯;郭欣伟;李昭悦;

    我国矿井涌水量常用计算预测方法分为确定性和非确定性。受多种因素影响,计算方法的适用性并没有体现,导致预测误差偏大。通过梳理矿井涌水量主要影响因素,评价预测方法的特点及其局限性,明确勘探阶段、井巷开拓阶段、采掘阶段3个阶段预测方法的选取,构建矿井涌水量预测遵循的原则及预测过程框架体系,做到精准化预测,降低管理部门水资源论证审批风险,有助于实现矿井水变废为宝,完善企业矿井水综合利用管理,实现非常规水资源纳入水源统一配置,缓解水资源供需矛盾,提高区域水资源配置效率。

    2021年07期 v.47 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 543K]