动态丨为高校点赞!山东科技奖获奖者事迹展播②——程卫民教授

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楼主 2019-05-15 03:28:48
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5月17日上午,山东省科学技术奖励大会在济南隆重召开,表彰为我省科技创新和现代化建设作出突出贡献的科技工作者。

山东省科学技术奖分为最高奖、自然科学奖、技术发明奖和科学技术进步奖等四个类别。

2017年度我省高校获山东省科技奖最高奖1项,一等奖14项,其中自然科学一等奖2项,技术发明一等奖2项,科技进步一等奖10项。



接下来,  小编将分几期带您了解一下部分获奖者的事迹,本期是第二期。欢迎关注。


技术发明奖获得者 

山东科技大学程卫民教授


突破粉尘源头治理技术,“围剿”煤矿尘肺病


研究意义


尘肺病是我国煤矿矿工生命安全的最大威胁,且近年来呈持续增高、逐年上升趋势,据国家卫生计生委发布的全国职业病报告显示,截至2016年底,全国尘肺病累计83.13万例,其中煤工尘肺患者占50%以上;2016年新增尘肺病例28088例,其中煤工尘肺患者占46.5%,平均每年死亡约1900人,是全国煤矿安全事故死亡人数的3-5倍。而综掘面是煤矿井下主要产尘区,未使用防尘措施时,综掘面的原始粉尘浓度可高达2500~3000mg/m3。

由山东科技大学程卫民教授组建的粉尘防治团队历经十余年的持续攻关,从综掘面高浓度粉尘严重污染作业环境、危害矿工身心健康实际问题出发,通过与相关矿井技术合作、国家自然科学基金重点项目资助支持等方式,彻底解决了综掘面粉尘防治的难题。


解决的重大问题


由程卫民教授领导的粉尘团队在以下几个方面取得了重大突破:

(1)研究团队通过现代测试分析技术对不同变质程度煤种煤尘孔隙结构、堆垛结构及分子结构与其润湿接触角之间的关系进行了系统测定分析,提出了煤尘微观理化结构影响其润湿性规律,实现了煤尘润湿性理论的新突破。采用现代数值仿真方法获得了不同断面煤巷、岩巷综掘面传统长压短抽式控尘系统以及应用附壁风筒后多因素影响条件下不同粒径粉尘颗粒细观扩散、沉降等运移规律,得到了适用于不同类型综掘工作面的最佳通风控尘方式及技术参数。

(2)研究团队通过构建激光多普勒测粒技术(PDI)的风流-雾滴-粉尘三相耦合高精度实验平台,对不同种类单水、风水喷嘴在不同实验参数下的粒度、速度分布情况及尘雾耦合规律进行了系统测定,掌握了尘粒-雾滴粒度、速度间的对应关系,对细观喷雾降尘机制进行了深入探讨。研发了新型高效雾化喷嘴,通过对壳聚糖(CTS)进行分子改性,研制了系列化新型、绿色、高效抑尘剂。

(3)研究团队提出了综掘面“风幕控尘、封闭抽尘、湿式降尘、化学抑尘”的协同增效控尘原则,构建了由封闭式风幕控尘技术、湿式抽尘净化技术及二级喷雾降尘技术构成的综掘工作面气载粉尘抑制关键技术,并研发了由新型高分子材料轻质附壁风筒、高效湿式除尘风机、综掘机外喷雾二级雾化系统、喷雾抑尘剂及其集中定量添加系统构成的综掘面气载粉尘抑制成套装备。

《国家职业病防治规划(2016-2020年)》、《安全生产“十三五”规划》及《“健康中国2030”规划纲要》中明确提出加强高危粉尘、高毒物品等职业病危害源头治理,到2020年职业病危害防治取得积极进展的基本目标要求。自2006年以来,该研究成果已成功推广至枣矿集团、新汶矿业集团、霍州煤电、华电山西能源有限公司等三十多个矿井,近三年已取证应用单位共新增产值31466万元,经济效益显著。综掘工作面总尘、呼吸性粉尘降尘效果明显,作业环境大幅度改善,同时避免了重大煤尘灾害的发生,确保了煤矿工人的生命安全和身心健康。


取得的重大成果


该项目授权20项发明专利,发表学术论文76篇(其中SCI、EI收录43篇),核心技术达到国际先进水平。国家安全生产监督管理总局与科学技术部组织在2017年遴选该成果作为安全生产先进适用技术与产品之一,指出该技术能够有效降低综掘工作面及锚喷作业区域粉尘浓度。同时,国家煤矿安全监察局将该研究成果在“源头治理清洁生产持续推进职业健康示范矿井建设”中的应用,作为先进技术推广给各产煤省、自治区、直辖市等煤炭行业管理部门及企业。

研究成果有力推动了我国煤矿粉尘职业危害预防与控制技术的发展,突破了煤矿综掘面粉尘源头治理难题,形成了“围剿”煤矿尘肺病的关键技术及装备体系,同时为研究更深层次的无尘化生产相应共性问题提供理论和技术基础,项目研究成果也得到该领域专家学者和煤矿技术人员的高度评价。此外,该项目研究成果还可进一步推广应用于非煤矿山、地面、隧道与地下工程等粉尘防治领域。




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