11月12日，全國(guó)煤炭行業(yè)首個(gè)“井下空氣質(zhì)量革命”示范礦井——“陜北礦區(qū)煤礦井下空氣凈化與職業(yè)健康基礎(chǔ)研究及關(guān)鍵技術(shù)裝備與示范”項(xiàng)目鑒定會(huì)在陜煤集團(tuán)紅柳林礦業(yè)公司召開(kāi)。中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織中國(guó)工程院院士王雙明、彭蘇萍、武強(qiáng)、王運(yùn)敏，中國(guó)科學(xué)院院士楊春，全國(guó)人大代表、中國(guó)工程院院士、安徽理工大學(xué)校長(zhǎng)袁亮等院士、專家“云端”相聚，對(duì)項(xiàng)目成果進(jìn)行了鑒定。項(xiàng)目專家組鑒定，一致認(rèn)為：該項(xiàng)目首創(chuàng)性提出了“井下空氣質(zhì)量革命”理念，產(chǎn)學(xué)研用、理工醫(yī)融合協(xié)同創(chuàng)新的礦井空氣治理新模式，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，為全國(guó)煤炭行業(yè)礦井空氣治理提供了示范，具有開(kāi)創(chuàng)性、里程碑意義。

突破理論瓶頸，研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)裝備

“我們多次深入井下現(xiàn)場(chǎng)，系統(tǒng)調(diào)研分析了紅柳林煤礦空氣凈化與職業(yè)健康保障面臨的科學(xué)與工程技術(shù)難題。”全國(guó)人大代表、中國(guó)工程院院士、安徽理工大學(xué)校長(zhǎng)袁亮介紹，經(jīng)過(guò)前期調(diào)研，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)明確了紅柳林礦業(yè)公司礦井空氣凈化與職業(yè)健康基礎(chǔ)研究的攻關(guān)方向，為礦井粉塵高效治理和職業(yè)健康體系創(chuàng)建提供了科學(xué)決策依據(jù)。

項(xiàng)目以紅柳林煤礦井下空氣質(zhì)量?jī)艋c職業(yè)健康為研究對(duì)象，圍繞粉塵防控、車輛尾氣治理、空氣質(zhì)量預(yù)警、職業(yè)健康4個(gè)方面開(kāi)展6項(xiàng)課題攻關(guān)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室研究、物理模擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬計(jì)算“四位一體”的科研方法，理工醫(yī)協(xié)同推進(jìn)。

“課題研究，主要突破了井下受限空間污染物在風(fēng)流場(chǎng)作用下的運(yùn)移規(guī)律與機(jī)制不清，井下受限空間粉塵、車輛尾氣等污染物職業(yè)危害機(jī)理不明，采掘區(qū)域粉塵高效防控技術(shù)系統(tǒng)性不足的理論瓶頸。”袁亮院士介紹，在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出了井下采掘工作面區(qū)域粉塵“分源-分區(qū)-分級(jí)-分策”的精準(zhǔn)治理理念，研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)裝備，形成了礦井空氣治理的全新模式。

“‘陜北礦區(qū)煤礦井下空氣凈化與職業(yè)健康基礎(chǔ)研究及關(guān)鍵技術(shù)裝備與示范’項(xiàng)目，從制約礦井空氣治理的理論瓶頸出發(fā)，實(shí)地調(diào)研，精準(zhǔn)研判，為推進(jìn)解決長(zhǎng)期以來(lái)困擾煤炭行業(yè)粉塵治理難題等，提供了科學(xué)解決方案。”王雙明院士表示。

創(chuàng)新成果突出，打造多項(xiàng)行業(yè)創(chuàng)舉

據(jù)袁亮院士介紹，該項(xiàng)目取得了多項(xiàng)突出成果。制定地方標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)，申請(qǐng)各類專利40余件;獲授權(quán)國(guó)際發(fā)明專利1項(xiàng)，國(guó)家發(fā)明專利36件，實(shí)用新型專利4件，授權(quán)軟件著作權(quán)5項(xiàng)。新研發(fā)裝備取得產(chǎn)品安標(biāo)證書(shū)、防爆證書(shū)16件。同時(shí)，項(xiàng)目專注學(xué)術(shù)理論研究，在國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文71篇，為煤炭行業(yè)礦井粉塵治理和職業(yè)健康基礎(chǔ)研究提供了強(qiáng)有力的學(xué)術(shù)理論支撐。

項(xiàng)目以25211綜采工作面為原型，自主研制了國(guó)內(nèi)外首臺(tái)受限空間空氣污染物運(yùn)移大尺度物理模擬平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)綜采工作面截割、移架產(chǎn)塵和車輛尾氣排放大尺度、擬姿態(tài)、全過(guò)程真實(shí)模擬，研究揭示了采煤工作面受限空間粉塵運(yùn)移演化規(guī)律。

基于“分源-分區(qū)-分級(jí)-分策”治理理念，研發(fā)了一套適用于煤礦井下采煤區(qū)域全生產(chǎn)鏈的粉塵高效防控新技術(shù)與裝備，解決了大采高綜采工作面煤機(jī)產(chǎn)塵量大、塵源多而分散、煤塵潤(rùn)濕性差的治理難題。依據(jù)“主源主治，逢源必治”粉塵治理新方法，開(kāi)發(fā)了連采掘進(jìn)工作面控-除-阻-捕-降塵系列裝置，形成連采掘進(jìn)工作面粉塵分源分級(jí)高效凈化技術(shù)體系。

在煤礦井下燃油車輛排放物凈化關(guān)鍵技術(shù)及裝備課題研究方面，揭示了井下燃油車污染物生成機(jī)理及受限空間運(yùn)移規(guī)律，開(kāi)發(fā)了首套以尾氣排放量為調(diào)度依據(jù)的井下燃油車組合運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)，降低了井下燃油車尾氣污染物的排放量，有效提高了井下作業(yè)環(huán)境空氣質(zhì)量。

“我們開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)首套井下空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)與智能預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了井下空氣質(zhì)量長(zhǎng)短期預(yù)測(cè)預(yù)警。同時(shí)，采用多組學(xué)技術(shù)檢測(cè)生物樣本，篩選出適用于煤礦職業(yè)病早期損害診斷的生物標(biāo)志物，實(shí)現(xiàn)職業(yè)病早期預(yù)警。”安徽理工大學(xué)教授王百順介紹。此外，基于紅柳林煤礦員工健康體檢指標(biāo)、問(wèn)卷調(diào)查和血尿生物標(biāo)本，建立了1531名521個(gè)指標(biāo)的人群隊(duì)列和血尿“生物銀行”，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)煤礦粉塵人群隊(duì)列研究中的多項(xiàng)空白。

注重成果轉(zhuǎn)化，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平

兩年來(lái)，為了加快推進(jìn)項(xiàng)目落地，紅柳林礦業(yè)公司聯(lián)合安徽理工大學(xué)袁亮院士團(tuán)隊(duì)，積極構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用深度融合創(chuàng)新體系，專班推進(jìn)井下空氣質(zhì)量革命示范礦井建設(shè)核心關(guān)鍵技術(shù)裝備落地實(shí)踐，加速科技創(chuàng)新成果落地轉(zhuǎn)化，在紅柳林礦業(yè)公司公司井下25212綜采工作面、15219連采掘進(jìn)工作面進(jìn)行推廣應(yīng)用，取得了顯著成效。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，采煤區(qū)域呼塵降塵率85.50%，總塵降塵率91.20%，連采掘進(jìn)工作面呼塵降塵效率≥86.4%，全塵降塵率≥91.30%，礦井采掘區(qū)域空氣質(zhì)量明顯改觀。井下燃油車尾氣排放空氣污染物治理成效突出，在180℃下CO、HC平均凈化效率>80%，碳煙吸光系數(shù)從1.0%下降到0.1%，凈化后碳煙達(dá)到GB/T36886-2018要求。

“經(jīng)過(guò)兩年的創(chuàng)新實(shí)踐，項(xiàng)目取得了重大突破。此次項(xiàng)目成果鑒定，充分肯定了我們兩年來(lái)所取得的成績(jī)。下一步，我們將在此次研究成果的基礎(chǔ)上，持續(xù)深化‘井下空氣質(zhì)量革命’理念，創(chuàng)新推動(dòng)項(xiàng)目成果高質(zhì)量轉(zhuǎn)化應(yīng)用，進(jìn)一步從采掘工作面推廣至全礦井。到2025年，全面形成面向整個(gè)煤炭行業(yè)可供復(fù)制、借鑒的‘紅柳林’經(jīng)驗(yàn)，讓百米井下實(shí)現(xiàn)‘呼吸自由’成為千百萬(wàn)礦工的福音。”紅柳林礦業(yè)公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)張宏說(shuō)。

“紅柳林礦業(yè)公司所開(kāi)展的‘井下空氣質(zhì)量革命’打造了多項(xiàng)創(chuàng)舉，實(shí)現(xiàn)了礦井空氣治理的多個(gè)理論瓶頸突破，形成了許多國(guó)內(nèi)外領(lǐng)跑經(jīng)驗(yàn)，為煤炭行業(yè)礦井空氣治理及職業(yè)健康基礎(chǔ)研究打開(kāi)了一扇新的窗戶。項(xiàng)目研究成果達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，可在全國(guó)類似礦井廣泛推廣應(yīng)用，在隧道工程、地下國(guó)防工事等也具有廣泛的應(yīng)用前景。”中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技發(fā)展部主任曹文君表示。(寧昕趙義元 孫國(guó)偉)