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期刊信息/Journal information
安全与环境学报
安全与环境学报

冯长根

双月刊

1009-6094

aqyhjxb@263.net；aqyhjxb@bit.edu.cn

010-68913997

100081

北京市海淀区中关村南大街5号

安全与环境学报/Journal Journal of Safety and EnvironmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是安全与环境学科的学术性双月刊，主要刊载石油、化工、生态、环境、矿业、信息、网络、冶金、建筑、交通、勘探、国防等领域的相关论文。本刊的办刊宗旨：交流安全与环境方面研究的最新成果，发展安全与环境科学技术，培育安全与环境科研队伍，为中国和全球的工业安全和环境保护服务。本刊主要读者对象：相关科研院所科技工作者，大中专院校相关师生，政府部门管理及决策者，厂矿企业技术人员及管理人员。本刊特别注重为博士生、硕士生科研服务。
正式出版
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    边帮煤井工开采边坡变形失稳规律及控制技术研究

    李俊鹏王文才王创业陈世江...
    2157-2172页
    查看更多>>摘要：从边帮煤井工开采覆岩运移、边坡变形破坏、失稳滑移及控制角度出发，综合运用力学分析、物理模拟、数值模拟及现场工业性实测和应用等手段，对采动边坡变形破坏特征和失稳滑移规律等内容开展了系统研究，提出了针对关键岩块B回转的边坡失稳滑移控制技术。结果表明:采动边坡变形破坏经历了表生改造、结构改造和时效变形3个阶段，呈"横三区"和"竖二带"分布，1 360和1 400平盘移动趋势指向露天矿坑，且存在剪切滑移带生成，在关键岩块B回转形成水平推力作用下采动边坡1 360平盘局部发生失稳滑移;基于此，提出了控制关键岩块B回转的逆坡开采局部充填和回填压脚两种边帮煤安全、高效回收技术，并对其进行了对比分析，得出两种控制技术均能有效降低边坡内部覆岩的变形破坏程度、改变1 360平盘的移动方向及抑制剪切滑移带的生成，但回填压脚的控制效果要优于逆坡开采局部充填，基于此进行了工程应用和验证。

    安全工程:边帮煤覆岩运移横三区回填压脚局部充填

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    基于OLGA的二氧化碳管道意外泄漏减压特性模拟可靠性

    裴娜孟凡鹏王靖怡于帅...
    2173-2178页
    查看更多>>摘要：为探究OLGA软件能否用于模拟超临界二氧化碳管道意外泄漏减压特性这一问题，基于DN 250、长258 m的工业规模超临界二氧化碳管道意外泄漏试验，采用OLGA软件建立了与试验工况一致的模拟模型，得到50 mm、100 mm、233 mm(全口径)泄漏口径时，管线内不同位置二氧化碳压力、温度随时间的变化，探讨OLGA软件模拟二氧化碳管道意外泄漏减压的可靠性。结果表明:OLGA模拟模型用于预估泄漏减压持续时间具有较好可靠性;OLGA模拟模型无法预测意外泄漏瞬间的减压波传播行为;OLGA模拟模型预测得到的泄漏口径233 mm的超临界二氧化碳泄漏压降及温降与试验结果有显著偏差;OLGA模拟模型在一定程度上能够再现泄漏口径为50 mm、100 mm时超临界二氧化碳泄漏压降及温降行为，可应用于精度要求不太高的工程预测场合。

    安全工程超临界二氧化碳管道泄漏减压OLGA软件

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    前馈神经网络在预测连续泄漏系数中的应用

    何娟霞黄丽文蒋文豪段青山...
    2179-2189页
    查看更多>>摘要：受泄漏孔几何参数、液位、液体物理特性及流动状态等因素影响，储罐连续泄漏系数难以直接采用流体力学建模求解。通过常压立式储罐连续泄漏试验获取数据样本，利用前馈神经网络(Feedforward Neural Network，FNN)算法构建连续泄漏系数(Cs)与输入变量间的非线性关系，建立基于前馈神经网络算法的Cs预测模型。模型性能评估结果表明，模型的平均绝对误差(EMA)、解释方差分(SEV)及决定系数(R2)分别为0。015 4、0。949 2及0。948 2，表明模型预测性能良好。与相应连续泄漏试验值比较，预测Cs的总平均绝对偏差范围为5。28％～7。34％，质量流率平均偏差为4。60％～6。51％，连续泄漏量的平均偏差为0。84％～2。03％，模型预测结果优于采用泄漏经验常数的计算结果，证明该模型可有效预测连续泄漏期间Cs值及变化趋势。

    安全工程储罐连续泄漏泄漏系数深度学习前馈神经网络(FNN)预测模型

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    生物质热解气/空气预混爆炸动态传播特性试验研究

    温小萍卢灿沈仿张智峰...
    2190-2196页
    查看更多>>摘要：利用自行搭建的垂直透明圆管气体爆炸试验平台，通过改变化学当量比、CH4体积分数开展生物质热解气在透明圆管内爆炸动态传播特性研究。结果表明，随着工况条件变化，火焰逐渐呈球状、胞状、湍流等不同火焰结构，并演变为3种火焰传播状态，分别为仅含有初级不稳定现象、次级不稳定现象以及同时出现初级和次级不稳定现象的火焰传播状态，且3种火焰传播状态的火焰锋面及超压曲线出现显著振荡特性。随着化学当量比增大，火焰锋面和超压曲线的振荡幅度更剧烈。当量比在0。9-1。1范围时，火焰锋面速度峰值和超压峰值变化相对较小，但火焰锋面速度峰值临界时间和超压峰值临界时间变化较大。随着CH4体积分数增大，火焰锋面位置振荡强度减弱，但超压曲线振荡却表现出增大趋势。

    安全工程生物质热解气爆炸不稳定性化学当量比体积分数

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    不同坡度条件存在隔离带燃料床地表火蔓延试验模拟研究

    郭瀚文高云骥陶浩文张玉春...
    2197-2205页
    查看更多>>摘要：为了更好地了解斜坡条件下地表火势蔓延的特点和隔离带后的燃料引燃机制，开展了 6种不同地形坡度(0°、10°、15°、20°、25°、30°)和 5 种不同隔离带宽度(5 cm、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm)的地表火蔓延穿过隔离带的火行为试验研究。结果表明，在隔离带前地表火蔓延过程中，随着坡度增大，火焰由平坡时向已燃区偏倒逐渐过渡为向未燃燃料贴附，火蔓延速率、火焰长度和热流特征值均增大，火焰倾角减小。同时，在隔离带有效时，带后燃料表面温度和热流明显降低;而在隔离带失效时，带后燃料表面温度和热流与带前相比差异不大，且带后燃料温度按测点顺序依次升高。在坡度一定时，带后燃料表面温度和热流随隔离带宽度增大而减小;在隔离带宽度一定时，带后燃料表面温度和热流随坡度增大而增大。

    安全工程地表火蔓延地形坡度隔离带火行为

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    水幕对凹型建筑外立面火蔓延抑制模拟研究

    李晔李献晶赵恒泽汤雪...
    2206-2212页
    查看更多>>摘要：为探究水幕对凹型建筑外立面火蔓延的抑制作用，以外立面保温材料挤塑聚苯乙烯(Extruded Polystyrene，XPS)为研究对象，采用FDS模拟软件建立抑制凹型建筑外立面火蔓延模型，研究不同喷水强度、外加辐射热强度和结构因子下，XPS火蔓延至顶部所需时间、XPS表面温度和厚度等参数变化情况。结果表明:结构因子和外加辐射热强度与XPS表面温度呈正相关，与火蔓延至顶部所需时间呈负相关;当结构因子大于1。0时，烟囱效应对外立面火蔓延的影响存在极限;改变喷水强度可有效抑制凹型建筑外立面火蔓延;结构因子为0。4、0。8和1。2时，临界喷水强度分别为106 L/(min·m)、735 L/(min·m)和 912 L/(min·m)。

    安全工程凹型建筑挤塑聚苯乙烯结构因子外加辐射临界喷水强度

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    基于箱线图与全卷积网络的动态场景烟雾检测

    王文标郝友维时启衡
    2213-2219页
    查看更多>>摘要：烟雾具有透光性强、纹理模糊等特征，且易与云、雾等目标混淆，导致基于视频的单阶段烟雾检测网络识别准确率低且受环境干扰明显，难以满足实际现场的使用需求。针对上述问题，提出一种基于箱线图背景建模(Box Plot Background，BPB)与全卷积分类网络(Full Convulsion DNCNN，FCDN)的二阶段烟雾检测算法:一阶段使用箱线图统计方法剔除背景队列中的移动干扰目标，利用背景队列中的最大值与最小值建立能适应动态场景的背景模型，以减少一阶段动态背景误报和背景模型被污染带来的烟雾区域遗漏;二阶段使用卷积层替换全连接层，解决输入图像尺寸和形状的限制问题，提升火灾初期细长形烟雾的检出效率。试验显示，该算法在动态场景下的漏检率与误检率均明显降低，并显著提升了烟雾检测速度。

    安全工程烟雾检测动态场景箱线图背景建模全卷积网络

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    隧道单向大间距点式排烟设计方法研究

    姜学鹏张子迪陈玉远
    2220-2229页
    查看更多>>摘要：排烟口间距≤60 m、开启数量不少于3处的重点排烟模式已在隧道中广泛应用。针对其存在因间距小而排烟口数量多、漏风量大问题，提出了火源上游侧纵向通风+下游侧精准开启1处排烟口(含多个排烟阀)的新型单向大间距点式排烟模式。考虑参数间相互关联性，基于特殊消防设计思路，构建了单向大间距点式排烟模式有效性评估模型，并提出了优化设计方法。依托实际隧道工程，通过数值模拟对新型点式排烟模式进行了研究，探讨了不同排烟阀个数、纵向风速、排烟口间距及坡度对烟控效果的影响，结果表明:考虑隧道火灾最不利情况火源功率50 MW下，推荐纵向风速3。67 m/s、l处排烟口(含12个排烟阀)、排烟口间距300 m的通风排烟方案。并采用缩尺寸模型试验，验证了新型点式排烟设计的合理性。

    安全工程隧道火灾单向大间距点式排烟设计方法评估模型

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    基于二元相关退化的动车组车载变压器油纸绝缘剩余寿命预测

    齐金平李鸿伟张慧娟刘晓宇...
    2229-2237页
    查看更多>>摘要：针对动车组车载变压器油纸绝缘剩余寿命预测中单性能退化指标难以全面反映油纸绝缘退化过程的问题，考虑车载变压器油纸绝缘退化的个体差异性及两性能指标间的相关关系，提出了基于Copula函数的两性能指标相关退化的油纸绝缘剩余寿命预测方法:采用具有随机效应的维纳过程建立油纸绝缘的两性能指标相关退化模型，基于赤池信息准则(Akaike Information Criterion，AIC)选择拟合效果更优的Copula函数来描述两性能指标间的相关关系，采用最大似然估计法估计初始时刻的模型参数，基于序列贝叶斯更新方法在线更新退化模型中的漂移系数，以实现油纸绝缘剩余寿命的在线预测。最后以加速热老化试验下油纸绝缘的聚合度和抗拉强度的退化数据进行实例验证。结果表明，两性能指标相关退化模型比单性能指标退化模型的剩余寿命预测值与实际值之间的平均绝对误差更小，预测的准确性更高，且随着模型参数不断更新，剩余寿命的预测值与实际值间的绝对误差在不断减小，预测结果的准确性在不断提升。

    安全工程牵引变压器油纸绝缘二元Wiener模型Copula函数剩余寿命预测

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    基于改进区间法的含多裂纹铝合金蒙皮扩展寿命区间研究

    李耀华王若丁耿亚南
    2238-2246页
    查看更多>>摘要：飞机机身蒙皮的多部位损伤(Multiple-Site Damage，MSD)一直以来都是飞机损伤容限设计与后期维修分析重点考虑的问题之一。为了研究MSD的寿命区间，结合区间理论和区间运算公式、泛灰数理论和泛灰数运算公式及两个运算公式之间的关系，得到可以消除区间运算扩张问题和泛灰数运算失误问题的区间数-泛灰数之间新的转换模型。综合考虑新的转换模型、Paris公式、材料属性、材料尺寸和载荷性质等影响因素，最终得到了 2024-T3铝合金板材的MSD裂纹扩展寿命区间:厚度为1。6 mm、不限制长宽时的寿命区间为[90 531，143 689]，厚度 1。6 mm、长度 240 mm、宽度 60 mm时的寿命区间为[11 427，114 071]。通过验算经典数学算例证明了所研究模型可以消除运算扩张问题和运算失误问题，使运算结果更精确;并进行了三种不同裂纹角度下的MSD裂纹扩展寿命试验，试验结果与理论预测的MSD裂纹扩展寿命区间值相吻合，证明了所研究模型的正确性和有效性。所研究模型可以为MSD裂纹扩展寿命预测和分析提供指导。

    安全工程多部位损伤(MSD)区间运算泛灰数运算寿命区间2024-T3铝合金

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