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中国安全科学学报
中国安全科学学报

伊烈

月刊

1003-3033

csstlp@263.net；cssj@cosha.org.cn

010-64464782

100013

北京市东城区和平里九区甲4号安信大厦A306室

中国安全科学学报/Journal China Safety Science JournalCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>自从1983年中国劳动保护科学技术学会(CSSTLP)成立以来，1991年创刊了《中国安全科学学报》，它已经成为促进中国职业安全健康领域不断进步，完善安全科学技术学科体系，传播科研成果及制定有关政策的一个不可或缺的载体。它是中国安全科学技术（一级学科）领域的高层次学术性刊物，具有理论性、创新性、应用性及信息性等特点。 大幅度扩版后，它以崭新的面目出现，进一步拓宽了报道的范围，增加新的栏目及页数（2006年为144页），更广泛的反映职业安全卫生方面的经验和各种见解；增加了社会和行为科学及生活安全、环境安全等方面的报道，如灾害预防和减灾，风险评估、职业安全健康体系标准化、产业安全、大众安全、社区安全、安全文化建设等，使原来本刊所报道的传统的职业安全健康所涵盖的内容进一步得到延伸。 在报道研究成果的同时，也报道相关政策的论述，其宗旨是引导公众对安全与健康政策安全科技实践、安全活动技能有一个科学的认识，为大众安全生产、安全生活、安全生存及其活动提供科学可行的依据；并鼓励和指导公众能掌握安全与健康的规律，能过上更安全、更健康、更舒适、更和谐的生活。对于能提高对各种安全问题的了解和认识，以及解决问题方法的研究成果、原著仍将放在报道的重点。
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    采空区高温点液态CO2处理后瓦斯解吸能量变化特性

    鲁义颜晴琼王俏丁仰卫...
    73-80页
    查看更多>>摘要：为研究在高瓦斯易自燃煤层采空区内注入液态CO2后,其对抑制煤自燃产热和瓦斯释放的效果,利用 自制的变温腔体、解吸仪器等装置组成瓦斯解吸测试系统,模拟液态Co2注入采空区高温点后对煤样温度和煤瓦斯解吸量的影响,分析降-升温变化过程中煤样在相应煤体瓦斯压力及不同温度下的瓦斯解吸能量变化特性.结果表明:煤样在注入液态CO2后的60～100 min内温度会降至稳定,瓦斯也停止解吸;100 min后冷量逐渐耗尽,煤继续氧化升温,煤瓦斯也恢复解吸,且解吸量以较快速度上升;液态CO2气化释放的冷量和CO2气体对煤体降温和瓦斯解吸具有良好抑制作用;当煤样温度处于10～30℃时,煤呈现低能量状态,且在该温度区间内进行解吸,煤内部更易使吸附热值趋向于平衡,煤体表面自由能降低值也会呈现平稳态势.

    采空区高温点液态CO2瓦斯解吸吸附热表面自由能

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    车载液氢储罐运输晃动行为及防晃结构设计

    张杰罗雪鹏曾云
    81-88页
    查看更多>>摘要：为揭示车载液氢储罐的晃动行为进而提高其运输平稳性,建立车载液氢储罐晃动数值仿真模型,研究制动和转弯过程中液氢流体晃动对储罐的冲击作用,探讨行驶速度、纵横向加速度、充装率对储罐液氢晃动行为的影响,并设计防波板以实现对液氢晃动的抑制.结果表明:车辆平稳行驶速度对储罐内液氢晃动影响较小;车辆刹车制动或转弯越急,导致储罐内液氢晃动越剧烈,罐体所受冲击越严重,液氢达到平稳所需时间也越长;充装率越接近50％,晃动程度越剧烈,随着充注率增加至90％,液氢对储罐的冲击愈显著,但较高的充装率减小液氢运动空间,使其晃动幅度更平缓;储罐内设置防波板可有效分隔液氢晃动空间,使得储罐纵向最大冲击力相对降低9.6％和17.5％,横向最大冲击力降低34.6％,显著降低其对罐体的冲击,缩短液氢恢复平稳时间.

    车载液氢储罐晃动冲击力充装率防波板

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    基于TrAdaBoost-GBDT模型的排土场边坡稳定状态判别

    江松李涛李锦源李研博...
    89-98页
    查看更多>>摘要：针对露天矿排土场失稳数据获取困难,样本数据量少等问题,提出基于迁移学习算法的露天矿排土场边坡稳定状态判别模型;结合陕西省F露天矿排土场边坡的实际地质条件和降雨情况,设计降雨条件下排土场不同土石混合比边坡的相似模拟试验方案,并采集和处理试验中边坡模型的含水率、土压力和孔隙水压力数据;考虑到小样本数据集对梯度提升回归树(GBDT)模型分类精度的影响,运用迁移学习思想,利用迁移自适应增强算法(TrAdaBoost)对源域数据集和目标域数据集样本权重进行迭代更新,以GBDT模型作为数据样本训练的弱学习器,最终根据弱学习器的分类结果,通过加权多数表决法生成一种基于迁移学习的TrAdaBoost-GBDT排土场边坡稳定状性判别模型,以提高小样本数据标签类别的判别准确率.结果表明:相对其他算法模型,提出的排土场边坡稳定状态判别模型在稳定状态判别上有更好的表现,准确率、精准率、召回率和曲线下面积值(AUC)分别达到93.3％、87.5％、100％和93.8％,能够作为边坡稳定状态判别的分类器.该模型相对其他算法模型可以提高小样本数据集的边坡稳定状态判别的准确性,弥补机器学习对小样本数据集分类结果精度较低的不足.

    排土场边坡稳定状态判别迁移自适应增强梯度提升回归树(TrAdaBoost-GBDT)迁移学习小样本

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    循环微波辐射下含水煤体的孔隙结构演化机制

    李贺蒋训祁鲁义施式亮...
    99-107页
    查看更多>>摘要：为更好利用微波增透技术安全高效地抽采煤层瓦斯,探究循环微波条件下煤体含水量变化对增透效果的影响,首先,通过核磁共振(NMR)技术获得表征煤样孔隙结构特征的横向弛豫时间(T2)谱和纵向弛豫时间(Ti)-T2 谱;然后,利用T2数据得到核磁特征参数,进一步明确循环微波辐射下煤体孔隙结构演化随含水量变化的情况;最后,基于循环微波增透机制,揭示不同含水煤体的孔隙结构演化机制.结果表明:循环微波辐射下,不同含水饱和度煤体的孔隙结构均得到明显改善,其中75％含水饱和度煤样具有比其他试验煤样更佳的增透效果.循环微波辐射促使孔隙向更大孔径演化过程中,煤体由于发生热破裂而出现孔隙堵塞现象,提高含水饱和度可以减少此现象出现;循环微波增透主要依靠热应力和气压驱动,随着煤体透气性的改善,微波增透效果有所减弱,煤体含水量的影响随之减弱.

    煤层瓦斯循环微波辐射含水煤体孔隙结构核磁共振(NMR)

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    孤岛工作面覆岩结构演化及区段煤柱稳定性

    王虹玉程志恒王朋陈亮...
    108-118页
    查看更多>>摘要：为探究浅埋煤层孤岛工作面开采时覆岩结构演化及区段煤柱稳定性,以泰华煤矿50104工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测相结合的研究手段,分析其两侧区段煤柱承载能力及区段煤柱覆岩结构演化特征;并利用FLAC3D数值软件,模拟塑性区分布情况以及采动应力演化特征.结果表明:50104工作面推进过程中,东西两侧区段煤柱塑性破坏滞后于工作面推进过程,位于工作面后方采空区处的区段煤柱处于塑性破坏状态,而位于工作面煤壁前方的煤柱存在稳定的弹性区,整体保持稳定,且两侧区段煤柱应力分布呈现相同特征,2条11 m煤柱高应力集中区域保持对称,均位于工作面后方;工作面区段煤柱高应力破坏区域发展速度滞后于工作面推进速度,工作面前方区段煤柱中心区域平均应力值从3.35 MPa增加至3.54 MPa,但始终未超过理论计算得到的煤柱承载强度值;通过分析50104工作面的矿压监测数据,得出实测初撑力均值为3932.4 kN,占液压支架额定初撑力的55％;平均最大工作阻力5 812.3kN,占额定工作阻力的61.2％;加权平均阻力均值为4 836.6kN/架,占额定工作阻力的50.9％;最大来压6 013 kN,支架应力约2.35 MPa,证明11 m煤柱稳定,位于工作面煤壁前方区段煤柱的整体稳定性较好.

    孤岛工作面覆岩结构区段煤柱浅埋煤层煤柱稳定性数值模拟

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    无煤柱开采工作面采空区漏风及瓦斯运移特征

    张遵国张宏虎唐朝袁新立...
    119-130页
    查看更多>>摘要：为掌握无煤柱开采Y型通风工作面不同回采时期采空区漏风及瓦斯运移特征,以晋能控股装备制造集团有限公司寺河煤矿2号井97312工作面为研究对象.采用六氟化硫(SF6)示踪气体法分别测定与相邻97311工作面采空区不同连通状态下97312工作面及回采巷道的漏风区域分布、漏风类型和漏风量.利用数值模拟分析采空区内部漏风流场分布及瓦斯运移特征.结果表明:97312工作面沿风流方向依次形成正压—负压—正压—负压4段漏风区域;主进风巷97222巷为正压漏风;回风巷97224巷沿空留巷段主要为负压漏风,但在抽采管附近及巷道变形严重区域易形成正压漏风;与相邻采空区的连通状态对采空区内部漏风流场及瓦斯运移均有影响,采空区连通后,新增了 1条漏风路径;97311采空区漏风流携带瓦斯向97312采空区运移,导致97312采空区、工作面及97224沿空留巷段处瓦斯体积分数升高;97311工作面封闭后,采空区连通段附近瓦斯体积分数降低.

    无煤柱工作面采空区漏风瓦斯运移Y型通风沿空留巷采空区连通状态

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    页岩油集输过程关键子系统风险评价及安全防控

    王超杰刘宛欣李凯邹卓辰...
    131-139页
    查看更多>>摘要：为提高页岩油集输过程的安全性,首先以过热蒸汽注入油页岩原位转化技术下的页岩油集输过程为评价对象,分析页岩油集输过程中的危险源,将整个集输过程分为3个子系统,利用危险性与可操作性分析(HAZOP)法定性分析各子系统的风险,并根据定性分析结果,利用保护层分析法(LOPA)和火灾爆炸指数法(F&EI)计算各子系统发生火灾爆炸事故的概率与危险等级;然后划分页岩油集输过程的节点,对含有硫化氢的油气泄漏事故与净化后的油气泄漏事故分别建立蝴蝶结模型,并依据风险评价结果,制定有效的安全防控措施和风险管理体系.结果表明:油气集输过程可能引发事故的子系统有蒸汽发生系统、冷却分离系统、氨法脱硫系统与冷却分离系统,其中,蒸汽发生系统泄漏不会造成火灾爆炸事故,其余子系统的火灾爆炸风险程度由重到轻依次为:氨法脱硫系统、冷却分离系统、提气脱硫系统.

    页岩油油气集输过程关键子系统风险评价安全防控原位转化技术

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    物质流分析方法在危险化学品事件物证勘验中的应用

    李光耀张冠男周正郭洪玲...
    140-145页
    查看更多>>摘要：物证勘验是查明危险化学品事件发生原因的必要手段和重要环节,但危险化学品事件表现形式多为爆炸和火灾,容易引发多米诺效应,物证调查存在一定的难度.为提高现场勘验的效率、减少危险化学品事件的发生,采用物质流分析方法(MFA)开展事件现场情报信息分析并基于具体案例探索物质流分析理论方法在危险化学品事件物证勘验中应用价值与前景.并以"江苏响水3·21特别重大爆炸事故"为例,绘制"天嘉宜化工厂苯二胺项目物质流动分析图"和"危险物质分布图",对涉事企业作物质流分析.结果表明:MFA可识别危险区域和危险物质,为现场勘验人员提供安全防护参考信息;还可为现场物证的提取和检验鉴定提供范围和方向.

    物质流分析方法(MFA)危险化学品事件物证勘验爆炸事故工艺流程

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    低本底实验腔的结构安全性分析

    何绍祥薛松刘书魁许明龙...
    146-152页
    查看更多>>摘要：为保障低本底实验腔的正常运行,预防腔体发生坍塌,利用Abaqus软件对实验腔开展结构安全性分析.首先,基于有限元方法建立实验腔简化模型;然后,对其进行极限工况下的静载荷响应分析、地震波载荷响应模拟分析,以及基于线性稳定性理论、弧长法的屈曲分析;最后,计算不同厚度下无氧铜段的应力响应情况和屈曲临界载荷,确定实验腔允许的极限壁厚.结果表明:在受静压时,实验腔最薄弱区域为无氧铜段顶部和圆封头过渡处,发生屈曲的临界载荷为0.307 MPa,允许的极限壁厚为5.1 mm;该低本底实验腔的结构能满足极限工况下的使用需求,验证了实验腔设计的合理性.

    低本底实验腔结构安全性分析屈曲分析临界载荷极限壁厚

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    铺设隔热层对巷道降温效果的影响分析

    崔大雄游波高科杨明...
    153-162页
    查看更多>>摘要：为解决煤矿深部开采带来的热害问题,基于ANSYS模拟软件,构建巷道隔热模型,分析不同隔热层基本参数和铺设方式对巷道壁面结构的影响,并进一步探究隔热巷道的降温效果.研究结果表明:铺设隔热层能减小围岩调热圈半径和延缓围岩散热,3种隔热层铺设方式对围岩温度场无明显影响;贴岩式隔热层铺设方式使支护层平均温度相较于无隔热层支护层温度明显降低,而贴壁式和夹心式则与之相反;增加隔热层厚度和降低隔热材料的导热系数可以增加隔热效果,7 cm为最佳隔热层厚度;入口风速或者风温过高都会影响隔热巷道的降温效果,隔热巷道适用于通风风速较低,入口风温较低,通风距离较长的高温巷道.

    隔热层隔热巷道降温效果围岩温度场温度梯度风流温度

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