[Ventism系统高级版]

柴油机颗粒物（DPM）排放浓度对于井下开采矿井来说是一个相对较新的问题。但长时间工作在高浓度柴油机颗粒物环境中，已经被怀疑会引起潜在的健康问题,近期很多国家矿业管理部门开始对地下开采执行严格的空气质量限制标准。

Ventsim系统高级版提供了工具来预测井下开采中柴油机颗粒物的扩散和浓度。

Ventsim高级版采用相对简单同质混合法（近视于污染物模拟）模拟柴油机颗粒物释放并顺风路中的气流向下游扩散。但真实的柴油机排放总是变动的，因为通常规定界限是 8小时一个班对人体平均暴露时间值（TWA），多数变化均为平均水平。

　　　　　标准等级　每个柴油机都放出一定量的污染物，其中包括有毒有害气体和固体颗粒物。许多国家的管理规定已经在新发动机上引进了稳步减少污染物的限制，（例如北美的标准等级，欧洲的欧盟定级）。

　　　　　　　　　　一般说来定级越高发动机排放越清洁。目前引进的标准等级4在2008—2015年期间实行，要求排放物减少到当前水平的 90％。在北美，EPA将测试和核准发动机的排放物水平，许多测试结果可以通过互联网查询。

　柴油机颗粒物组成　柴油机排放的组成因发动机的类型和使用燃料的不同而不同，但广泛认可的范围是50－60％无机碳，20－30%有机碳和15－20％其它物质。

　　　　　　　　　　两个最普遍使用的标准是无机碳量（EC）和全碳量（TC），全碳量包括无机碳和有机碳组成的总和。目前北美标准中无机碳与全碳比率大约为 1.3倍。

　　　　　　　　　　遗憾的是，大部分的 EPA测试结果均为全部颗粒物（包括非炭颗粒物）并且没有陈述不同的颗粒组成成份。

　　　　　空气标准　采矿管理重点在提高采矿环境的空气质量上，这比单纯引进排放标准更具实际意义。柴油机尾气的浓度是废气释放率和浓度的一个函数，也是排放设备周围气流量稀释量的函数。

　　　　　　　　　　在Ventsim系统中通过设置设备功率和排放浓度，程序就能够通过通风解算计算出空气中的尾气浓度。

　　　　　　　　　　管理者已经制定了无机碳或者全碳量的含量作为限制 TWA 柴油机颗粒物水平的标准。在北美（2008）采用标准为全碳量160ug/m3（无机碳+全碳），而澳大利亚似乎采用标准为有机碳量100ug/m3。

　　　　　　　　　　柴油机设备尾气通常以发动机输出一定功率时产生的排放数量来规定（例如发动机消耗每千瓦能量产生 0.15克的排放）。这里排放包括无机碳量、有机碳量和其它像硫酸盐颗粒物质的量。

　　　　　　　　　　因为现有空气质量标准仅仅与碳的排放量有关，因此必须注意和碳水平相关的释放物的量，或者采用最终的空气浓度限制，以达到理想的碳水平（有机碳或全碳）。

　柴油颗粒物真实量　最后，柴油机发动机排放通过采用矿用催化剂转换器或者颗粒过滤器得到进一步控制。通过这些措施可以将尾气排放率降低 50％或者更多，这种情况下就应该采用最终的排放值。

　　　　　　　　　　相反，磨损或者损坏的设备能够产生比预期更多的排放量。在可能的情况下，应该通过实际测量得到真正的排放量。但如果条件不具备，可以采取厂家的指导，或者采取其它第三方测量数据。

在矿山环境中的应用　模拟计算颗粒物浓度仅仅是控制空气质量多种方法的第一步。由于设备操作者更接近设备排放的尾气，他们直接暴露于比预测浓度更高的环境中。反之，通过使用过滤保护装备可使设备操作人员接触尾气浓度低一些。

　　　　　　　　　　值得一提的是，如果矿上采用减少污染气体中的工作时间或者采用个人防护设备等其它控制方法来控制污染物的接触，适当高于DPM标准浓度也是允许的。

　　　　　　　　　　某些区域当采用控制接触的方法不能使工人得到保障时，那么就需要考虑采用像增加风量、改进发动机或者控制释放尾气等措施来保护工人。

　　　　　　　　　　在使用增加风量的地方，应该确保该方法相对改善尾气排放和减少工作时间更具成本优势。Ventsim系统的经济性分析功能能分析增加风量所需增加的成本，这些成本对如何减少尾气排放是重要的依据。