工作面采煤期间PM2.5粉尘的分布规律

为掌握煤矿工作面PM2.5粉尘的浓度分布规律,利用粉尘浓度测量仪在山西晋城某煤矿91324综采工作面采煤期间对进风巷、辅助回风巷、主回风巷3条巷道和工作面的全尘、PM10粉尘及PM2.5粉尘浓度进行测试,分析PM2.5粉尘及PM10粉尘占全尘的比例。结果表明：工作面全尘浓度在采煤机下风侧5 m处达到最高,PM10粉尘、PM2.5粉尘在工作面比例波动较大;在辅助回风巷中全尘、PM10粉尘和PM2.5粉尘浓度逐渐增加,至330 m处达到极大值,随后缓慢下降,在主回风巷中由于采取了降尘措施,这3种粉尘在较低浓度范围内呈波动变化;在主回风巷中,PM2.5粉尘的质量浓度最大值为56.087 mg/m 3 ,在辅助回风巷内最大值为180.390 mg/m 3 ,超过了地面环境标准的限值。     

新疆准东露天煤矿开采区PM10和PM2.5污染特征

以新疆准东露天煤矿开采区周边37个测尘点的PM10和PM2.5实测质量浓度为研究对象,运用多元统计学和GIS方法分析了研究区5月、7月、9月和12月的PM10和PM2.5的质量浓度特征、空间分布及其与气象因素(风速、温度和湿度)的关系。结果表明：研究区4个月份的PM10和PM2.5平均质量浓度均未超过国家环境空气质量标准(GB 3095-2012)日均浓度限值,PM10和PM2.5浓度大小顺序为12月＞7月＞5月＞9月。同一月份PM10和PM2.5浓度空间分布格局几乎相同,高浓度区域基本分布在产业区周边。湿度与PM10,PM2.5质量浓度呈较高正相关,温度与PM10呈负相关,与PM2.5在5月、9月和12月呈负相关,在7月呈正相关;风速与PM10,PM2.5在9月和12月呈负相关关系,在5月和7月呈正相关关系。总之,准东煤炭生产对开采区周边空气环境产生了一定影响,湿度是影响粉尘质量浓度和分布的主要因素。     

交流高压电凝并用于铅冶炼烟尘PM_(2.5)控制

有色冶炼工业窑炉排放的PM2.5(粒径小于等于2.5μm的颗粒物)中富集铅、砷、铬、汞、铜等多种重金属元素,是空气中重金属污染物的重要贡献源。选择铅冶炼过程中产生的PM2.5作为重点控制污染物,分析其粒径特征和重金属含量,在此基础上开展交流高压电源电晕放电对细颗粒物的凝并效率研究。试验结果表明,交流高压电晕放电对于PM3.3以下的颗粒物均有明显的凝并作用,在最佳试验条件下,PM2.5的质量分数下降58%以上。该法可有效减少除尘器入口精细粉尘的含量,为有效控制冶炼烟气PM2.5排放及伴生重金属污染物的控制提供方法和工艺。     

露天煤矿穿孔与运输作业期间PM2.5粉尘浓度分布规律

为掌握PM2.5粉尘浓度在露天煤矿分布规律,利用粉尘浓度测量仪器对某露天煤矿穿孔与运输2个产尘量大的生产环节进行测试,测试了一定条件下露天煤矿的PM2.5浓度距离、时间上分布变化情况。结果表明:在产尘点固定、环境因素影响较小时,在产尘点附近存在粉尘聚集效应;PM2.5在自然情况下难以沉降,在距产尘点50m以上、停止作业30min以上时仍然有较大浓度,且该数值远超空气质量标准。试验数据可为露天煤矿PM2.5粉尘防治提供参考。     

煤矿井下粉尘治理的PM2.5标准初探

粒径小于2.5μm的粉尘颗粒(即PM2.5)是造成粉尘危害的主要元凶,与大气PM2.5相比,煤矿井下PM2.5对人体健康的危害更大。为了更好地治理煤矿井下粉尘,有效减少尘肺病、矽肺病的发生,营造一个相对良好的工作环境,急需在煤矿井下增设更加严格的粉尘防治标准。通过分析煤矿井下微细粉尘的分布及近年尘肺病新发病例数的增长情况,系统论述了将粉尘治理的PM2.5标准引入煤矿井下的必要性,理论和技术上的可行性。探讨了煤矿常用粉尘治理方法对于PM2.5防治的不足及未来的研究方向。     

兰炭(半焦)替代原煤清洁燃烧的排放对比研究

为了考察兰炭作为清洁燃料,替代烟煤和无烟煤燃烧的可行性,选取不同区域具有代表性的兰炭、烟煤和无烟煤为研究对象,进行户外试烧,并在线检测燃烧过程中排放的有害气体(SO_2,NO_x)和颗粒物(PM 2.5)。结果显示,使用陕北民用燃炉、北京民用燃炉和灶台,烟煤燃烧排放的PM 2.5和总悬浮颗粒物浓度,排放的气体污染物NO_x、SO_2都远高于兰炭。     

西安市PM2.5浓度的影响因素分析

基于我国经济快速发展带来的环境问题日益严重,主要污染物有SO₂、NO₂、CO、O₃以及悬浮颗粒物PM2.5、PM10。通过建立线性回归模型和分位数回归方法,对西安市PM2.5浓度的影响因素进行评估,深入分析各变量与PM2.5浓度之间的相关性及影响程度的大小,筛选出导致PM2.5浓度变动的主要因子。     

马鞍山矿区矿山开采对城市大气环境的影响分析

为分析马鞍山矿区矿山开采对大气环境的影响,在马鞍山主要矿区及临近矿区的城区设置监测点,对大气环境质量进行了监测。结果表明,不管是矿区还是临近矿区的城区监测点,SO2、NO2均未出现超标现象;总悬浮颗粒物(TSP)及可吸入颗粒物(PM10)是矿区主要大气污染物,也是城区TSP及PM10污染的重要来源。资源型城市环城矿山大气污染防治应以TSP及PM10防治为主。     

裸土起尘颗粒物中Cd~(2+)与矿物赋存特性

为探索裸土起尘后悬浮颗粒物对Cd~(2+)的携带特性与其矿物组成、粒径尺寸的关联,通过对土壤样品进行Cd~(2+)污染预处理,在构建的"阳离子型污染物土壤表层运移行为研究系统"内模拟风速条件下进行起尘试验,对土壤经风吹起尘后的吹前表层土、吹后地表土、吹后表层土、总悬浮颗粒物(TSP)及各级粒径悬浮颗粒物中Cd~(2+)的赋存状态及其矿物组成与含量进行分析,并进一步对土壤中黏粒进行提取分析。结果表明:土壤起尘过程是对Cd~(2+)的一种高于本底浓度的迁移过程;起尘颗粒物中Cd~(2+)浓度随着颗粒物粒径的减小而增加,呈现负相关;Cd~(2+)的浓度与黏土矿物(伊利石+绿泥石)含量在不同粒径的颗粒物上变化规律具有一致性。     

针对矿尘中PM10捕尘雾滴粒径的实验研究

为得到矿井中捕集PM10的雾滴粒径与PM10的关系,确定捕集PM10的最佳雾滴粒径的范围,通过自主搭建的尘-雾粒径耦合实验系统,使用激光粒度分析仪测量捕捉PM10前后的雾滴粒径。采用直径为1.0 mm的空心圆锥形喷嘴,压力分别为3、4、5 MPa,实验风速为1.5 m/s。结果表明:当PM10被雾滴捕集时,该雾滴粒径是粉尘粒径的6～13倍的概率为93%,8～10倍的概率为61.6%;3 MPa压力下,雾滴捕捉粉尘粒径的范围较大,压力为4、5 MPa时,捕集的粉尘大多小于7μm,喷嘴直径不变时,压力越大越有利于捕集PM10。根据实验结果拟合出3种压力下雾滴粒径与被捕粉尘粒径的函数关系式。     

空气PM2.5污染分析以及环境治理研究

PM2.5(细颗粒物)是构成雾霾的主要物质，对环境与人体均产生严重危害，以江苏省为目标区域，进行空气PM2.5污染分析以及环境治理研究。分析江苏省当前空气PM2.5污染现状，选择连云港市、扬州市和常州市作为PM2.5浓度监测点，设定采样日期为2020年1月1日至12月31日，通过采样器和滤膜获取PM2.5浓度数据。分析结果显示，3个监测点的PM2.5日均质量浓度分别为0.005～0.261、0.004～0.083和0.009～0.081 mg/m³;监测点第一季度的样本超标率较高，即江苏省2020年第一季度的PM2.5污染较为严重；全年PM2.5重污染天数达到41 d,分别占全年总污染天数和全年天数的93.2%和11.2%;夏季降雨量较大，空气相对清洁；风速与空气内PM2.5质量浓度之间存在负相关性。同时针对PM2.5污染提出完善生态环境保护的相关法律法规，开发太阳能、风能与天然气等清洁能源以及提升环境污染治理力度等环境治理措施。     

廊坊市大气污染物浓度变化特征及影响因素分析

针对廊坊市空气污染问题日益严重、雾霾污染范围持续扩大的现状,调查了廊坊市PM2.5和臭氧污染情况及其影响因素,基于空间自相关理论构建了空间计量模型,收集了廊坊市2020年大气污染物浓度变化特征的相关数据,对数据进行了处理分析。研究结果表明,2020年6月、12月的PM2.5平均浓度分别达到最低、最高水平,为69.6 μg/m³和154.3 μg/m³;2020年12月、6月的臭氧平均浓度分别达到最低、最高水平,为63.2 μg/m³和104.31 μg/m³。PM2.5的污染和臭氧污染空间自相关性明显,存在空间区域集聚现象。年均风速以及年均气温对PM2.5的污染存在负向影响,臭氧污染存在正向影响;年相对湿度对PM2.5存在正向影响,对臭氧污染存在负向影响。研究可为后续廊坊市PM2.5以及臭氧污染治理提供有效的数据参考。     

高海拔隧道爆破后粉尘污染动力学模型及影响因素

为降低高海拔隧道钻爆法施工爆破后的粉尘污染，提高隧道掘进工作面粉尘防治技术和职业健康保障能力，推动施工隧道清洁化生产水平。依托西南某铁路隧道工区为背景建立隧道爆破掘进压入式通风模型，根据气固两相流理论与气溶胶力学构建高海拔隧道粉尘污染动力学模型。运用数值模拟软件分析不同海拔高度、通风距离以及通风风量条件下的爆破驱动掘进工作面，高浓度粉尘污染效应，并采用灰色关联分析法探究粉尘质量浓度降低至安全值所需时间与各影响因素之间的关联度。研究结果表明：海拔高度上升将引起的环境参数与气固耦合流体运动特性的改变，粉尘颗粒水平运移速度与海拔高度和粉尘粒径均呈负相关，竖直沉降速度与之相反。高海拔隧道爆破后粉尘质量浓度空间分布服从多元高斯分布，且扩散系数随海拔高度的上升而增大。隧道内风流场分布区域分为涡流区、过渡区以及稳定区，涡流区呈锥形且中心的风速小于周围区域的风速，隧道断面平均风速降低至约0.3 m/s并逐渐稳定。爆破后粉尘颗粒随风流向隧道外呈“?字型”运移，隧道回风侧的粉尘质量浓度大于风管侧。爆破后产生的大颗粒粉尘(粒径≥30μm)在距掘进工作面100 m范围内快速沉降，小颗粒粉尘将随风扩散并悬浮于隧...     

大气污染综合治理攻坚行动前后北京市PM2.5质量浓度变化特征研究

基于2013—2017年北京市美国大使馆监测点PM2.5 质量浓度数据,分析了北京市近5年 来PM2.5 质量浓度的变化特征及其与NO2 和SO2 的关系,重点讨论了2017年秋冬季针对控制散 煤燃烧排放实施的以“煤改气”“煤改电”及“错峰生产”等为主的大气污染综合治理攻坚行动后 北京市PM2.5 变化。 结果表明,北京市PM2.5 质量浓度年均值自2013年起呈现逐年降低的趋势, 2017年的年均值较2013年降幅达到50% 。 2013—2016 年间,不同季节PM2.5 质量浓度表现为 冬季>秋季>春季>夏季的规律。 2017 年攻坚行动实施后,冬季PM2.5 质量浓度明显低于秋季和 春季,接近于夏季水平;冬季大气SO2 和NO2 的质量浓度相对于往年亦有大幅度降低,其中SO2 的质量浓度降幅更为明显,表明散煤燃烧排放得到较明显的控制。 PM2.5 质量浓度与SO2 均存在 显著的正相关性,表明“煤改气”“煤改电”等禁止散煤燃烧政策对降低PM2.5 具有明显效果。     

某冶炼厂低空污染综合治理研究

某冶炼厂沸腾炉尾气SO_2浓度超标、酸浸反应槽酸雾直排和熔铸渣粉尘无组织排放所引起的低空污染问题一直困扰着周围居民。通过钠碱法脱硫、碱液洗涤和布袋除尘工艺对上述污染物的处理效果进行研究,研究结果表明:沸腾炉尾气SO_2、酸浸反应槽硫酸雾及粉尘排放浓度分别为61、7.3、≤0.017 mg/m~3,远低于《铅、锌工业污染物排放标准》(GB 25466—2010)中排放标准的限值。该工程应用后,车间、厂区和周边环境得到了大幅改善,为冶炼行业低空污染治理的可行性和技术方案提供了一定的参考和依据。     

综采工作面PM2.5粉尘喷雾沉降效果优化研究

基于喷雾降尘机理对各类型喷嘴喷雾性能进行分析,结合现场确定了适用于该工作面喷嘴的选取原则,选取SD302型锥形喷嘴。改变采煤机外喷雾供水压力,对工作面采煤期间不同位置处呼吸性粉尘浓度(7.07μm)和PM2.5粉尘浓度进行多次测量,并进行降尘效率计算,确定供水压力为4 MPa。     

综采工作面呼吸性粉尘浓度分布规律及其与湍流强度关系的研究

利用流体动力学软件FLUENT,采用离散相与连续相双向耦合的方法对神东哈拉沟煤矿22410综采工作面的呼吸性粉尘的浓度分布及运动规律进行了3D数值模拟。结果表明:割煤机产生的呼吸性粉尘浓度峰值逐渐由靠近煤层侧向液压支柱侧偏移,导致液压支柱侧的粉尘浓度增加;同时发现割煤机侧的呼吸性粉尘粒径越小越容易扩散到液压支柱侧;对呼吸性粉尘的浓度分布与湍流强度的关系分析后发现,综采面巷道中的流场湍流强度呈准周期性、强弱交替变化,割煤机侧与液压支柱侧湍流强度刚好互补;在割煤机侧,呼吸性粉尘浓度越大,湍流强度相对越小,风速相对较大;在液压支柱侧,湍流强度越大,粉尘浓度越大,与割煤机侧相反。     

大采高综采工作面PM5和PM10粉尘分布规律

为了得到大采高综采工作面PM5和PM10的粉尘分布规律,在工作面布置测点分别在顺风和逆风条件下对采煤机滚筒周围和采煤机下风侧沿程的粉尘浓度进行测定。结果表明:顺风割煤时,后滚筒周围PM5和PM10粉尘起始浓度较高,随后逐渐降低趋于稳定,前滚筒浓度起初较低,70～80 s后急剧升高;逆风割煤时,前滚筒起始浓度波动较大,后滚筒比顺风割煤时的浓度升高点早约10 s;顺风时,PM5、PM10及全尘浓度在采煤机下风侧10 m左右达到最高值,然后逐渐降低至40 m左右趋于稳定,PM5占比起始较高,在采煤机下风侧15 m左右降至最低,随后在风流的作用下再次升高,PM10占比整体呈下降趋势;逆风时,粉尘浓度在采煤机下风侧6m左右达到最高,约20 m时趋于稳定;2种条件下,PM5占比都在60%～80%,而PM10占比高达65%～95%。     

北京典型城区冬季PM2.5 水溶性离子特征

为了全面了解北京市煤改气后冬季大气细颗粒 PM2.5中无机水溶性离子及其来源,于 2017年冬季供暖期间在北京市海淀区连续采集了41个PM2.5 样品,采用离子色谱分析了其中10 种水溶性离子(Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-)的浓度。 结果表明:采样期 间北京市 PM2.5 的日均质量浓度范围为(94.28±52.49)μg/m3,相较于2016 年,2017 年冬季 PM2.5 日均质量浓度降低了29μg/m3,减少幅度达28.2% ,污染天数明显降低;污染期颗粒物中 NO3-、SO42-、NH4+显著高于优良期;质量浓度比 ρ(NO3-)/ρ(SO42-)大于1,移动源贡献相对较 大,反映出“煤改气”政策实施引起燃煤等固定源排放硫酸盐减少。 采用飞行时间二次离子质谱 (TOF-SIMS)结合质量高分辨模式与正负离子成像模式表征了PM2.5。 结果显示NH4+在污染期 倾向以分子硫酸铵或硫酸氢铵的形态存在。     

煤矿粉尘研究现状

煤矿粉尘作为煤矿五大灾害（水、火、瓦斯、煤尘、顶板）之一,影响矿井安全生产、威胁职工身体健康。通过对国内外煤矿粉尘研究现状的分析与总结,归纳出目前常用的几种煤矿防尘措施,并对其优缺点进行了简要介绍。通过搜集相关文献资料,总结出煤矿粉尘的产生及分布特点,而关于煤矿粉尘危害,从煤尘浓度和性质两方面分析了其与尘肺病之间的关系,得出结论:煤矿粉尘中游离SiO₂是导致尘肺病的主要有害成分;能进入肺泡并沉积的主要为粒径小于2.5 μm 的颗粒物。指出了针对井下PM2.5进行研究的必要性,并结合大气颗粒物的研究方法对煤矿粉尘的性质进行了初步研究。