近日，中國煤炭工業協會、中國煤炭學會聯合公布了2024年度中國煤炭工業協會科學技術獎獲獎專案，由陝煤集團紅柳林礦業公司牽頭的“陝北礦區煤礦空氣淨化與職業健康基礎研究、關鍵技術裝備與示範”專案榮獲特等獎， 在全國榜單中排名第一。這意味著，公司“地下空氣質素革命”示範礦山建設在全國礦山企業揚塵治理和職業健康防護方面取得了重大科技創新成果和突破，具有較大的推廣價值和顯著的經濟效益和社會效益。
探索：為煤炭行業揚塵治理尋求新路徑
被困在塵埃中的“煤黑”。 這恰如其分地描述了礦工內心的懺悔。 “我們要開展'地下空氣質素革命'，開展新的礦井空氣處理模式，讓紅柳林、陝煤集團乃至全國煤炭行業的數百萬礦工呼吸到新鮮空氣，讓礦工成為安全、快樂、受人尊敬的職業。” 這是公司黨委書記、董事長張巨集的雄心壯志。
只有看到“變局”，才能“破局”。 從以往的實踐來看，無論是從源頭管理到過程控制，還是末端保護，都不是治標不治本的辦法。 公司黨委副書記、總經理常博峰回憶說，“過去，採煤工藝優化、煤層注水降塵、鋪設除塵網、全段噴淋除塵等一系列揚塵治理措施，並不能徹底解決地下空氣質素問題。 ”
關鍵是要解決地下揚塵、燃油車尾氣等大氣汙染問題，建立揚塵、燃油車尾氣等職業有害因素識別和防治制度。 在公司總工程師苗豔萍看來，多層次、多場景複雜條件下的礦井空氣治理問題，既是技術問題，也是產業生態問題，需要科學、工程、醫學各專業學科的深度融合。
2024年，公司攜手安徽理工大學袁亮院士團隊，以及習交通大學、中國礦業大學、華中科技大學、山東科技大學、國家煤礦工程技術研究院等五家科研院所。
從“井下密閉空間汙染理化性質及分布遷移基礎研究”“煤礦區粉塵源分離高效防治技術與裝備”等6個課題研究入手，從突破陝北礦區礦井大氣汙染物防治理論瓶頸出發， 研製地下大氣汙染物防治關鍵技術與裝備，開啟行業空白領域的探索之旅。
實踐：在產學研一體化中推進理工醫融合
路徑很明確，關鍵是如何實現。 據安徽理工大學薛生教授介紹，該專案將經歷現場測量、定律分析、實驗數理模擬、技術裝備、平台研發、現場應用優化改進、整合示範、應用推廣四個階段。
專案立項後，袁亮院士團隊以課題組為單位，在地下進行了多次實地考察。 “以25211智慧型型全機械化採掘工作面為例，採煤機區粉塵濃度佔50%以上，液壓支架人側粉塵濃度約佔24%4%，回風道區域粉塵濃度約佔679%。安徽理工大學唐明雲教授表示，“該研究主要突破了風流場作用下汙染物在地下密閉空間遷移規律和機理不明確的理論瓶頸，地下密閉空間粉塵、汽車尾氣等汙染物職業危害機理不明確， 礦區系統性缺乏有效的揚塵防治技術。 ”
在此基礎上，專案組提出了地下採掘工作面區域粉塵“源頭-分割槽-分類-劃分”的精準治理思路，開發了關鍵技術和裝備，形成了礦井空氣處理新模式。
如何更有效地預防職業病，降低職業病的發生率？“以長期困擾煤礦職工的煤肺病為例，要深入研究，找到煤肺的新發病機制，獲得早期預防和一流方案，從而形成職業危害機制和健康保障體系。 安徽科技大學薛生教授認為。
為此，課題組構建了煤工肺和矽肺的實驗小鼠模型，利用單細胞測序技術和30餘個細胞動物實驗，獲得了煤塵誘導肺部炎症和纖維化的機制以及維生素D干預的效果和潛在機制。 這一關鍵發現有效地防止了粉塵暴露造成的肺損傷。
嬗變：專案成果達到國內領先水平
經過兩年的創新，公司地下空氣質素革命取得了多項標誌性成果。 “經過高效揚塵防治新技術、新裝備的應用示範，煤礦區總降塵率達到912%，降塵率為855%，有效解決了大型綜採工作面煤機煤機煤屑量大、粉塵源多且分散、煤塵潤濕性差的處理問題。 苗豔萍說。
公司連採隊司機李傳龍在談到井下工作面的新變化時直言，在過去的生產過程中，連續採礦機長時間連續作業導致煤塵堆積，工作面能見度差，但現在作業環境有了明顯改善， 而且安全也得到了保證。
2024年11月12日，引起全國煤炭行業關注的“地下空氣質素革命”成果鑑定會在公司成功召開。 在專案評審會上，專家組一致認為該專案達到國際領先水平，多項創新成果為煤礦粉塵治理與職業健康基礎研究提供了科學指導和研究方向。
首個密閉空間空氣汙染物輸送大型物理模擬平台，揭示了燃油車粉塵與尾氣遷移規律以及風流場作用下水霧除塵機理首次研發了基於尾氣排放的井下燃油車聯合執行優化系統和煤礦井下空氣質素監測和人員健康智慧型預警系統，為改善地下空氣質素提供技術支撐，實現井下空氣質素的長短期預警國內首個煤礦粉塵暴露佇列和生物樣本庫填補了我國煤礦粉塵人群佇列研究的諸多空白。
談及未來的發展方向，張巨集表示，我們計畫用三年時間進一步深化專案研究，立足於“一挖一採”兩個工作面的實踐經驗，逐步推廣應用到全礦、全鏈條，通過不斷總結，形成一系列的經驗成果， 改進和優化。到2024年，乙個可複製的“紅柳林計畫”將全面形成，可借鑑的“紅柳林經驗”將推廣到全國煤炭、礦山等行業，讓在地下100公尺自由呼吸成為億萬礦工的福音。
今年12月，公司與安徽理工大學袁亮院士團隊就專案群標準的制定、技術裝備的公升級提公升等進行了深入的探討和交流。 雙方將繼續深化交流合作，全面總結井下揚塵治理技術、燃油車尾氣處理、井下空氣質素監測預警系統執行現狀，完善多源、多階段、多場除塵協同降塵綜合治理理論體系，進一步加大相關科技創新研發力度儀器裝置、高階醫療裝置，對創新成果進行深度提煉和總結，形成行業標準和規範。
未來，公司將與院士團隊一起，推進煤礦安全與職業危害監管的融合，科學、工程、醫療管理的交叉融合，加強科技成果轉化應用，完善多源、多階段、多領域除塵協同降塵綜合治理的理論體系， 支援相關科技儀器裝置、高階醫療裝置的研發，為全體礦工的健康福祉探索新路（李波秦琦）。