随着煤矿井下防爆车辆在井下运输中的大量应用，防爆柴油机也得到了广泛应用。但在煤矿井下封闭环境中，大量消耗柴油会使以防爆车辆排放出大量有害气体和颗粒物。为了有效控制煤矿井下有害物质的排放量，我国制定和重新修订了煤矿用防爆车辆或防爆柴油机的排放法规和标准。

      防爆柴油机的工作原理是压缩进入缸内的新鲜空气使其温度高于燃料(柴油)的自燃点，然后通过高压喷嘴向缸内喷入柴油雾滴使其和高温空气充分混合后自燃。我国柴油普遍芳烃含量高、十六烷值低及硫含量高，故很难使防爆柴油机的排放符合越来越严的排放标准。采用将柴油添加剂加入防爆车辆油箱中的方法，无需改变防爆车辆或防爆柴油机自身的机械结构，不需要增加额外装置，只需和柴油混合改善其燃烧效率，降低烟和气的排放，进而达到降低排放净化空气的效果。因此，向防爆柴油机的油箱中加入适量柴油添加剂是实现降低排放的最有效和最实用的方法之一。

1 柴油添加剂的选用

      柴油机添加剂一般可分为促进燃烧型、改善油质型及消烟减污型。其中，促进燃烧型柴油添加剂可分为燃烧促进剂、柴油乳化剂、抗氧化剂及十六烷值改进剂等;改善油质型柴油添加剂可分为柴油稳定剂、抗腐蚀剂、润滑剂、分散剂、金属钝化剂、清净剂和降凝剂等。本文所选用的柴油添加剂是一种柴油性能提升剂，其优点是可以降低燃烧反应的活化能，缩短着火延迟，消除微碳核的形成条件，使防爆柴油机工作顺畅，燃烧充分，节省柴油及减少积碳和碳烟的排放，且不造成额外的污染。

2 现场测试

2.1测试仪器

      采用气体分析仪测试防爆车辆的CO排放值，不透光烟度计测试防爆车辆的烟度排放值。本文采用的是英国KANE气体分析仪和不透光烟度计。

2.2测试方法

      测试由中煤科工集团太原研究院有限公司和英杰惠能公司技术人员共同完成，测试标准参照MT220—1990《煤矿用防爆柴油机械排气中一氧化碳氮氧化物检验规范》和MT990—2006《矿用防爆柴油机通用技术条件》，测试地点是山西保德煤矿。

      (1)CO检测。开机预热，调整所测油料类型，如柴油，然后将探针放入尾气管末端并固定，先后测量空载低怠速、空载最高转速及挂档(负载)最高转速的CO、CO2、NOx等数据。

      (2)烟度(K值)检测。执行GB3847—2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》。

3 测试结果及分析

      测试车辆选择某矿在用的一辆车况良好、出车率高的WC5E型防爆柴油机。在每班下井前向油箱中按比例加入所选用的柴油添加剂，待车辆运行一班或两班后对该车排放进行测量。

3.1 CO变化趋势

      主要对某防爆车辆在怠速、空载高转速及满负荷高转速工况下观察CO趋势柱状变化情况。未添加柴油机添加剂的防爆车辆在怠速、空载高转速和满负荷高转速3个工况下的CO排放的体积浓度分别为0．05×10－6、0．097×10－6和1．45×10－6;添加柴油机添加剂后的防爆车辆在怠速、空载高转速和满负荷高转速3个工况下的CO排放的体积浓度分别为0．04×10－6、0．063×10－6和0．983×10－6。可见，在3种工况下添加柴油添加剂后，防爆车辆的CO排放均得到了大幅度的降低。加入柴油添加剂后的防爆车辆在空载高转速工况下CO排放降幅最大，为34．5%，在怠速工况下CO排放降幅最小，为20．0%。由此说明，添加剂使防爆柴油机燃烧更加充分，其燃烧效率随之提高，从而降低CO排放。

3.2 烟度(K值)变化趋势

      未添加柴油机添加剂的防爆车辆在空载高转速和满负荷高转速工况下的烟度值分别为2．82m－1和4．09m－1;添加柴油机添加剂后的防爆车辆在空载高转速和满负荷高转速工况下的烟度值分别为2．82m－1和3．78m－1。可见，加入柴油添加剂后的防爆车辆在空载高转速工况下没有变化，在满负荷高转速工况下烟度有一定程度的降低，降幅为7．5%。这说明在满负荷高转速工况下，添加剂破坏了微碳核形成的条件，降低了防爆车辆在该工况下烟度排放量。

4 结论

      根据现场实际条件，经过多次调整后所采用的方案，在测试过程严格遵守相关国家标准进行测试，从测试结果中得到:

      1)采用柴油添加剂可大幅降低煤矿井下防爆车辆CO的排放量，排放量减少20．0%～34．5%，可为井下安全作业提供有效的保障。

      2)采用柴油添加剂可大幅降低煤矿井下防爆车辆(柴油机)在满负荷高转速工况下烟度的排放量，也可改善煤矿井下作业环境，降低作业人员职业病的风险。

      3)采用柴油添加剂在煤矿用防爆车辆减排降污方面具有良好的实用性。