以综采工作面采空区为研究对象,基于渗流理论及连续性方程,运用三维数值模拟的方法,以Y型通风为例,采用上隅角埋管、预埋立管和高位定向钻孔协同抽采,研究抽采前后采空区在走向、倾向和竖直方向上瓦斯流场分布规律,并通过对比文献中的试验数据来验证数值模拟结果的可靠性.结果表明:抽采前,Y型通风下在综采工作面采空区走向上,距离工作面越远深部瓦斯浓度越高,瓦斯最高体积分数为98.6％,综采工作面采空区倾向上瓦斯浓度较小,瓦斯浓度在1.0％以下;抽采后,综采工作面采空区瓦斯最高体积分数由98.6％降低至4.6％,且采空区3/4区域瓦斯体积分数不足3.0％,综采工作面与上隅角区域瓦斯体积分数也均降低至1.0％以下,未产生上隅角区域瓦斯浓度超限现象,瓦斯浓度大幅度下降.该研究对丰富采空区瓦斯渗流理论、提高瓦斯抽采量、解决上隅角区域瓦斯浓度超限问题、保证矿井安全生产等方面具有一定的理论和现实意义.

为研究湿式电除尘效率和应用范围的拓展特性,设计了针对铁矿粉尘的表面活性剂协同荷电水雾除尘实验装置,采用表面活性剂增效润湿、水膜捕尘、荷电捕尘理论,探究了风速、电压、喷雾压力和格栅目数对除尘性能的影响.实验中优选复配表面活性剂溶液,选取了0.3%LABSA/0.5%X-100、0.3%LABSA/0.5%AES、0.5%X-100/0.5%AES 三种复配溶液进行荷电水雾除尘实验.结果表明:复合电除尘可以在提高处理风量的同时增加除尘效率,风速在 0.8m/s以前与除尘效率正相关;复配溶液在水压为 6MPa时都达到除尘效率最大,其中以 0.3%LABSA/0.5%AES表现最为突出,其除尘效率相较于水提升达到15.36%,不同水压的平均除尘效率提高也达到了11.73%;复合电除尘除尘效率与电压在40kV之前正相关,超过后会发生电晕放电,降低除尘效率;当格栅孔 径大小为40目时除尘效率最大,其中复配溶液0.3%LABSA/0.5%AES达到了96.74%的除尘效率,继续减小孔径反而会减小除尘效率;对粉尘润湿性越强的表面活性剂参与除尘后对除尘效率提升越大.

为进一步探索新型高效的复合式湿式除尘方法,基于表面活性剂增效润湿、喷雾降尘、水膜捕尘理论,构建了喷雾协同金属网栅除尘试验装置,通过对表面活性溶液性质的测试,优选出AES、LAB-35、X-100共三种活性剂进行试验,探究风速、喷雾压力、网孔目数、网栅层数和粉尘浓度对除尘性能的影响规律.研究结果表明:除尘效率随着风速增大呈现先逐渐升高、后缓慢下降的趋势,当风速为0.8m/s时达到峰值;随着目数、层数、喷雾压力增加,除尘效率有所升高,同时导致系统阻力或耗水量的增加,需要综合平衡;入口粉尘浓度的增大致使除尘效率先增大然后降低,当浓度为400mg/m3时,效率最高达96.74％;三种表面活性雾滴中,0.4％LAB-35雾滴除尘效率最高,其次为0.4％AES雾滴,最低为0.4％X-100雾滴.综上,与纯水喷雾联合金属网栅除尘相比,表面活性喷雾具有较好的增效作用,能够为新型湿式除尘设备的研发提供参考.

混合式教学模式是当前高等教育领域的一种创新教学方法,它将疫情期间建立的线上课程资源与疫情常态化后课堂讲授有效结合,为当前教育发展提供了新的思路.以安全工程专业热工学课程为例,以疫情常态化后线上线下混合式教学数据为基础,调查分析混合式教学方法在热工学课程的影响因素及应用效果,根据调查结果提出了具有针对性的改进措施,为进一步提升混合式教学效果提供参考.

基于气旋分离和滤筒过滤的除尘原理,采用气旋分离作为一级除尘分离大颗粒粉尘,滤筒过滤作为二级除尘去除细颗粒物,设计并构建了适用于抛光打磨车间的便携式除尘器试验模型,并对其运行性能参数进行测试.结果表明:除尘器处理风量为117～179 m3/h,漏风率和设备阻力随处理风量的增加而升高,漏风率控制在3.52％以内,设备阻力最小为163 Pa,最大为393 Pa;除尘效率随风量的增大而发生轻微降低,该便携式除尘器的最高除尘效率达99.63％.

选取无烟煤粉为对象,对表面活性剂的相关性能以及无烟煤粉的润湿性进行研究,在此基础上设计并搭建了湿式纤维栅除尘系统,研究不同风速、喷雾压力、纤维栅目数以及复配表面活性剂的种类对除尘效率的影响.实验结果表明,表面活性剂可以有效降低水的表面张力,使得煤粉更容易被湿润;在除尘系统还未添加表面活性剂时,干式纤维栅对粉尘的单一过滤效率较低;添加喷雾装置后,除尘效率随喷雾压力的增大先提高,后趋于稳定,且总体效率均明显高于单一纤维栅除尘条件下的效率;纤维栅目数和除尘效率呈正相关,而当风速大于0.7 m/s后,由于纤维网上形成的水膜较多,会对风速产生一定的阻力,此时,风速对除尘效率的变化影响不明显;添加表面活性剂之后,发现LAB-35和X-100混合表面活性剂溶液的除尘效率最高,达到97.03％.

为提高电场对细颗粒物的捕集效率,实现颗粒物超低排放要求,本试验采用喷雾与电场分区设计,搭建了预混喷雾湿式电除尘试验装置,以增强颗粒与液滴之间的凝聚作用,试验探究了电场电压、极板间距、电场风速、喷雾压力及入口浓度等参数对除尘效率的影响规律.结果表明;除尘效率随着电场电压增加,除尘效率提升,增幅先升高后降低,最后趋于平稳;减小极板间距或电场风速,能够提高除尘效率,但降低了处理风量;随着喷雾压力增大,除尘效率先增加后减小,当压力值为6MPa时,除尘效果最佳;粉尘入口浓度对除尘效率的影响程度较低,对于粒径小于2.5μm的颗粒物去除效率最高达98.5％.综上,预混喷雾湿式电除尘效果相比单一喷雾或静电除尘具有显著的增强,对于颗粒物超低排放装置的设计具有重要参考价值.

"安全管理学"是安全工程专业本科人才培养体系中重要的专业基础课,但由于课程内容较多,理论性、抽象性较强等特点,传统的教学大多关注于理论教学,大量文字化、古板化的教学理念充斥其中,使得学生对课程产生疲劳,课堂教学存在诸多难点.要提高安全管理学的教学效果,就需对现有的教学方法进行改革,逐步完善其教学模式.文章结合项目驱动式案例教学的实践经验,系统阐述了项目驱动式案例教学方法在"安全管理学"课程教学中的应用,以期为该课程的课程教学提供借鉴.

为防治矿井排风口的粉尘对矿区周边大气环境的污染问题,基于流体动力学、气液耦合和喷雾降尘及振弦栅除尘理论,运用计算流体动力学(CFD)三维数值模拟方法,优化振弦栅与高压喷雾协同作用下除尘特性参数,研究不同雾化压力对雾滴粒径分布及质量浓度分布的影响,分析振弦栅直径及间距对雾滴拦截效果、风速对双层振弦栅水膜作用特征.结果表明:随着雾化压力增大,雾滴粒径逐渐变小且分布集中化,雾化压力超过8 MPa后雾滴粒径分布变化不明显;不同间距的振弦栅均对流场有截流作用并伴有严重回流现象,而间距为5 mm的振弦栅对粒径较小的雾滴拦截效果更好;当进口风速为3 m/s时振弦栅表面形成水膜效果最佳,更利于粉尘捕集;模拟数据与试验结果变化趋势基本一致.

课程思政是新形势下高校思想政治工作的重要着力点，如何提炼理工科专业课思政元素，探索专业知识与思政元素的有效融合，是当前理工科专业教学面临的重要问题。针对上述问题，以热工学课程为例，将生态节能环保确定为热工学课程思政教学主题，结合该主题从教学内容提炼所蕴含的一系列思政元素，通过宣扬伟大事迹、追踪时政前沿和热点话题，把爱国情怀与科学精神融入到专业课程中，使思政元素与课程专业知识形成协同效应，充分发挥专业课程的思政育人作用。

高层建筑在发生火灾时存在着顶棚射流和烟囱效益的现象,这些现象都会对人员疏散造成不利影响.为了进一步探究高层建筑火灾烟气流动对安全疏散的影响,将六安市一幢21层建筑作为研究对象,建立楼层和楼梯的几何模型,运用火灾模拟软件(FDS)对高层建筑进行数值模拟,研究烟气流动特性以及相关参数的变化特征,得出火灾烟气蔓延对安全疏散的影响结果.模拟结果表明:烟气的温度相比于减光性对疏散的影响更大;烟气流动速度和火源的热释放速率(HRR)有着直接联系,火源HRR较小时,疏散时间充足,适当控制火源HRR可以为疏散提供更多时间;在建筑较高楼层合理设置消防电梯更有助于疏散效率的提高.

超声波无损探伤实验是工科教育的重要实践教学环节,对于培养学生实践操作能力和创新思考能力具有重要意义.深部地下工程中,煤岩材料往往含有大量孔隙和裂隙,常规超声波无损探伤实验技术难以对煤岩材料内部损伤程度进行定量化评估.为了提高超声波无损探伤效果,基于MATLAB GUI开发了适用于裂隙煤岩材料的超声波无损探伤实验系统,系统包括超声波时域特征分析模块、频谱特征分析模块、散射特征分析模块和材料损伤综合评估模块.该实验系统可用于分析超声波穿透煤岩材料后的幅值衰减规律、主频变化规律和波形散射特征,最终采用品质因子对煤岩材料损伤状况做出综合定量评估.该实验系统提高了超声无损探伤实验技术适用性,有助于学生充分理解煤岩材料无损探伤的技术原理和操作方法,提高学生在地下岩土工程安全检测方面的实践应用能力.

为了提高钻爆法施工隧道炮烟排烟效率,改善隧道施工环境,以平顶山隧道某一段爆破施工过程为原型,基于质量守恒定律、Fick定律及Boussineg假设,运用计算流体力学软件FLUENT建立压入式通风条件下组分运输模型,分析风筒口至掌子面的距离及风筒入口风速对隧道内风流流场及炮烟浓度分布规律的影响.结果表明:风筒口至掌子面40 m,入口风速为20 m/s,通风时长为18.5 min时,隧道内风流分布稳定,且炮烟浓度均降至最高允许浓度值以下.将模拟结果与现场实测的炮烟浓度分布情况进行对比分析,数据基本吻合,验证了模拟的有效性.

煤炭行业是职业病的高发行业且涉及的职业危害因素众多,为综合评价煤矿井下的危害状况,依据未确知测度理论,选取煤矿井下粉尘质量浓度、有害气体指数、瓦斯浓度(甲烷体积分数)、噪声、振动、温度、湿度、风速、有效风量率、作业空间、劳动强度共11个职业危害判别指标,建立职业危害评价指标体系,运用信息熵确定各指标权重,根据置信度识别准则进行等级判定,最终得出评价结果.基于煤矿井下职业危害未确知测度评价模型,应用Visual Basic编程技术实现该评价模型程序化,将该评价模型应用于同忻煤矿井下6个工种的职业危害综合评价,评价结果与实际情况相互吻合,表明该评价模型及其应用程序能够客观、准确地评价煤矿井下职业危害情况.

为了提高矿井防尘用水量预测的精确度,提出了基于小波分析理论与灰色预测模型(GM(1,1))、自回归滑动平均模型(ARMA(p,q))组合的预测模型.运用小波分析将用水量时间序列做不同尺度分解,并将低频信号和高频信号采用GM(1,1)和ARMA(p,q)进行预测,最终经小波重构得到预测结果.以林南仓矿为研究背景,使用该组合模型预测2014年各月份的用水量,通过与实际数据对比,残差检验相对误差不超过2.5％.结果表明:矿井防尘用水量在总体上逐年缓慢增加,每年内呈周期性的变化;基于小波分析与GM(1,1)-ARMA(p,q)组合的预测模型具有较高的预测精度.

为研究矿山井下防尘供水管网系统的可靠性,综合考虑供水管网系统功能及其结构,引入流可靠度和基于阈级的单元重要度的概念,结合供水管网路径重要度和连通率,将解析法和模拟法相结合,建立矿井防尘供水管网系统可靠性计算模型,并利用Sobol序列替代伪随机数序列的拟蒙特卡罗法对供水管网系统的可靠度进行解算.将求解模型应用于开滦集团某煤矿防尘供水管网系统可靠性分析,计算结果系统可靠度为0.983,889,标准差为1.497×10-4.研究结果表明:组件阈级越低,其重要度就越高,对整个供水管网的影响程度越高;在管网系统可靠性求解模拟中,与伪随机数序列相比,Sobol序列的解算结果具有更高的精准度和稳定性,收敛速度更快.

In order to study the hydraulic characteristics of mine dust-proof water supply network and obtain the change rule of water consumption and water pressure, according to the similarity principle and the fluid continuity equation and energy equation, the similarity criterion of mine dust-proof water supply network is deduced, and a similar model of dust-proof water supply network is established based on the prototype of Kailuan Group, the characteristics of hydraulic parameters in water supply network are studied experimentally. The results show that water pressure at each point is a dynamic process, and there is a negative correlation between water pressure and water consumption. With the increase of water consumption, the pressure of water points show a decreasing trend. According to the structure of the pipe network and the location of the water point, the influence degree on the pressure of each point is different.

In order to study how to comprehensively evaluate the influence of several occupational hazard on miners' physical and mental health, based on unascertained measurement theory, occupational hazard evaluation indicator system was established to make quantitative and qualitative analysis. Determining every indicator weight by information entropy and estimating the occupational hazard level by credible degree recognition criteria, the evaluation model was programmed by Visual Basic, applying the evaluation model to occupational hazard comprehensive evaluation of six posts under a coal mine, and the occupational hazard degree was graded, the evaluation results are consistent with actual situation. The results show that dust and noise is most obvious among the coal mine occupational hazard factors. Excavation face support workers are most affected, secondly, heading machine drivers, coal cutter drivers, coalface move support workers, the occupational hazard degree of these four types workers is. mild level. The occupational hazard degree of ventilation workers and safety inspection workers is. level. The evaluation model could evaluate underground coal mine objectively and accurately, and can be employed to the actual engineering.

In order to improve the situation of dust concentration exceeding and master the distribution laws of dust concentration in the crushing plant of asbestos concentrator, the movement, diffusion and settlement equations of dust in air were established based on the theories of gas-solid two-phase flow and aerosol mechanics.Taking the crushing plant of a asbestos concentrator in southwest as the research background, and adopting the discrete phase model of computational fluid dynamics, Fluent software was used to simulate the mass concentration distribution of dust in the asbestos crushing plant.By comparing with the measurement data of in-situ dust concentration, the si-mulation results were essentially coincident with the measured data.The results showed that the dust concentrated in the belt conveyor and the crusher feed port, the maximum total dust concentration was 86.24 mg/m3, and the maximum fiber concentration was 12.46 f/mL.As the distance away from the entrance of the crusher increased, the dust concentration gradually decreased.The dust concentration was relatively low in the height of ground breathing zone, maintaining in the range of 9-16 mg/m3.

In order to study the safety reliability of mine dustproof water supply networks,factors affecting operation of the pipe networks were examined,thirteen evaluation indicators were identified,an evaluation indicator system was established,and the evaluation classification criteria were established.Based on the unascertainty measurement theory,an evaluation was built for mine dustproof water supply networks.Taking Fangezhuang coal mine as the object of application,the indicators were quantified and the measurement functions were constructed.The information entropy was used to determine the weights of the indicators.According to the identification criterion of confidence,the evaluation grade is Ⅱ,which shows that the network is safe and reliable.The model was applied to five typical coal mines taken as samples to evaluate,the safety reliability levels of their mine water supply networks.The evaluation results conform with the actual situation.