数百米深的地下巷道内，采煤机械轰鸣切割煤层，细碎煤粉在头灯光束中翻滚升腾。矿工每班八小时坚守作业岗位，那些肉眼难以察觉的微细粉尘，正悄然侵蚀着他们的肺部……7月22日，来自市科技局的消息，由中国煤科重庆研究院（以下简称重庆研究院）作为主要完成单位的“大型煤矿呼吸性粉尘治理与尘肺早期预警技术创新及工程推广”项目，通过“电子鼻”等手段为矿山肺健康撑起保护伞，近日荣获国家科技进步二等奖。

破解行业技术难题 研发24小时测尘 “电子鼻”

“很多人认为粉尘清扫干净即可，但井下煤尘的实际危害远超大众认知。其中呼吸性粉尘粒径仅为头发丝的十分之一，能长时间悬浮在空气中，普通口罩无法实现有效阻隔。”项目主要完成人李德文介绍，这类粉尘被人体吸入后，会沉积在肺部深处，逐渐让肺组织变硬，如同海绵被水泥填充一般，最终会造成呼吸困难，因此尘肺病也成为我国发病率最高的职业病。

△矿用呼吸性粉尘浓度传感器

据重庆研究院粉尘分院院长郭胜均介绍，长期以来，煤炭行业传统作业依靠人工现场取样，样本需送至实验室化验，耗时长达两三天，而井下粉尘浓度随采煤作业动态变化，管控措施始终滞后于现场工况。加上行业缺乏前置性防控手段，尘肺病只能事后筛查，通过胸片检查发现肺部病变时，肺部已形成永久性损伤。

“治理粉尘危害，首要前提是实时精准掌握粉尘浓度变化。”郭胜均表示。重庆研究院煤矿粉尘防治技术团队自主研发矿用粉尘在线监测系统，如同遍布井下巷道的“电子鼻”，可全天候不间断捕捉危害人体的微细粉尘，实现对粉尘实时掌控。

“井下作业环境恶劣，常年雾气弥漫、设备持续震动，各类电器运行产生大量电磁干扰，煤粉极易堆积覆盖仪器检测探头，市面上普通监测设备投入使用后，受此影响很快就会出现数据紊乱、设备停机等故障，无法稳定运行。”重庆研究院粉尘分院副总工吴付祥解释道。

针对行业痛点，煤矿粉尘防治技术团队通过精准筛分靶向监测，有效区分可侵入人体肺泡的微细致病颗粒与无害粗煤粉，仅统计危害人体健康的粉尘数据，杜绝无效报警。“整套监测设备全部采用国产零部件，彻底摆脱对进口产品的依赖，设备采购、整体成本下降六成，适配大中小型各类煤矿，普及门槛大幅降低。”吴付祥说道。

目前，矿用粉尘在线监测系统已全面部署于各类煤矿的采煤工作面、掘进巷道、回风通道等区域，粉尘实时数据同步传输至地面调度室。一旦粉尘浓度超标，工作人员可在第一时间落实降防尘措施，快速降低作业区域粉尘浓度，保障矿工作业安全。

从“事后治病”迈向“事前预警” 建立个人肺健康档案

仅实现粉尘浓度实时监测远远不够。煤矿粉尘防治技术团队依托海量井下实测数据，构建矿工粉尘累计吸入量测算模型，为井下作业人员建立专属的个人肺部健康档案。

“该系统可自动记录工人每天作业地点、在岗时长、周边实时粉尘浓度等核心数据，长期累积测算每位工人的致病粉尘累计吸入量，精准划分尘肺病患病风险等级。”重庆研究院三级首席专家惠立锋介绍。

△粉尘监测预警系统

区别于传统尘肺病事后筛查、患病治疗的被动模式，该系统一旦监测到工人粉尘累计吸入量超标，就及时提醒企业为工人调换作业岗位、升级防护装备、增加体检频次，从源头降低职业病发病概率，实现职业健康前置化、主动化防控。

实时监测硬件搭配智能风险测算模型，构建起全链条、闭环式粉尘管控体系，不仅可助力煤矿企业实现粉尘精准管控，还能为政府部门开展职业健康监管提供完整、可追溯的数据支撑。

所有产尘行业皆可应用   为作业人员撑起职业健康保护伞

这套粉尘监测预警技术并非仅限煤矿场景，还可广泛应用于金属矿山、隧道开挖、建材打磨等各类产尘行业，以重庆研究院自研技术方案，为全国一线作业人员撑起职业健康保护伞。

多年来，重庆研究院煤矿粉尘防治技术团队持续牵头承担国家级粉尘防治攻关课题，成功研制国内首台井下粉尘浓度传感器，彻底打破传统人工采样的落后作业模式。团队还持续迭代升级多款国产监测装备，同步配套煤层注水、智能喷雾、湿式除尘、高效防尘口罩等成套工艺技术，将矿工粉尘吸入量降低99%，实现采掘作业全流程粉尘综合治理。作为行业权威，团队还牵头修订多项粉尘防控相关法规，编制四十余项国家及行业标准，统一了全国矿山防尘技术规范与行业标尺。

科技创新不仅聚焦于矿产开采、工业生产效率提升，更坚持以人为本，全力保障一线工人安全、体面作业，实现煤炭产业高质量发展与劳动者健康保障双向兼顾。“该项技术突破，是重庆研究院依托科技创新培育新质生产力的生动实践。让每一位矿工都能畅快呼吸，是我们科研攻关的初心与使命。”郭胜均说道。

上游财经-重庆晨报记者 陈军 受访者供图