我国煤矿掘进面粉尘治理技术取得重大创新:煤岩颗粒物年均减排10.5万吨

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刚刚揭晓的2021年度江苏省科学技术奖励中,我市摘得两项省科学技术一等奖。中国矿业大学周福宝教授团队《巷/隧道干式过滤除尘技术研究与工程应用》项目获得省科学技术一等奖。该研究项目标志着我国煤矿掘进工作面粉尘治理技术取得重大创新,用科技突破煤矿粉尘污染,实现煤岩颗粒物年均减排10.5万吨,填补了国内技术空白,推动我国粉尘防治的科技进步。
煤炭是我国第一大能源,如何使其绿色开采,是科研工作者的使命。走进中国矿业大学职业健康研究院粉尘防治实验室,项目研究者李世航正在带领研究生们做模拟巷道粉尘实验。通过大量的理论研究和实验测试,该项目找到粉尘运行规律,精确计算出矿井下每立方米的粉尘浓度。
“这个是巷道切面,里面能够产生粉尘模拟粉尘的运行规律。”项目研究者 中国矿业大学碳中和研究院副研究员 职业健康研究院副院长李世航介绍说,我国煤矿巷道隧道每年的掘进长度高达13,600公里,其长度相当于一个地球的直径,居世界首位。在煤矿巷道隧道施工的过程中,粉尘浓度高达2000毫克每立方米。
研究资料显示,矿井下采掘中的粉尘问题不仅会影响职工健康,煤尘在一定程度还会发生爆炸。传统的巷/隧道除尘方法以湿式除尘为主,除尘率低,往往只有50%~70%左右,更多细颗粒物无法收集。该研究项目在国内首次提出巷/隧道干式滤筒过滤除尘新技术。其原理是:采用滤筒捕获过滤含尘气流中的粉尘;滤筒表面的粉尘由高压脉冲气流清除。
李世航告诉记者,含尘气流在风机的负压作用下被捕集在滤筒表面,被过滤后的清洁空气穿过滤筒经风机排出,当滤筒表面附着过多的粉尘时,采用高压气体脉冲喷吹清灰技术,将滤筒表面的粉尘清除,粉尘净化效率高达95%以上。
同类技术指标对比中发现,该技术与国际发达的德国CFT同类技术对比,装备体积减小52%、现场除尘率提高5%,具有显著领先优势。该项目核心技术获授权发明专利30件,项目成果入选原国家安全生产监督管理总局《煤矿安全生产先进适用技术装备》。项目成果在大屯煤电姚桥煤矿、淮南矿业丁集煤矿、中铁四局京沈客专高铁隧道等场所应用,现场除尘率均达到95%以上。
项目成果在填补国内空白、打破国外垄断、引领国际发展等方面推动了行业科技进步。中国煤矿尘肺病基金会现场考察指出,该技术是煤矿掘进面粉尘治理技术的重大创新。
李世航表示,该技术在14家企业转化推广,市场占有率达90%以上,已在600多个掘进面和三十余条隧道推广应用,实现了煤岩颗粒物年均减排10.5万吨,近两年累计新增经济效益6.5亿元,推动了我国粉尘防治的科技进步。
徐视融媒记者:李文 蒋华
编辑:徐浩 戚蓓宁
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