1、煤炭開采過程中,粉塵不但是重大的安全隱患,還嚴重影響著人的身體健康。通過對不同煤種的基礎特性及潤濕性進行分析研究,根據(jù)不同類型表面活性劑潤濕煤粒的效果,優(yōu)選出性能較好的表面活性劑,研制潤濕型降塵劑。
　　本論文對12種不同煤化度的煤樣分別進行工業(yè)分析、元素分析、粒度分析及接觸角測定等,研究分析了不同煤化度煤樣的潤濕特性。在充分了解各煤種基礎特性的基礎上,用化學降塵的方法,在水中添加表面活性劑進行降塵劑的研制。
　　通過對表面

2、活性劑單體及其復配溶液進行表面張力、接觸角及煤塵沉降試驗的測定發(fā)現(xiàn),在水中添加適量的表面活性劑可以大幅度提高水溶液對煤塵的潤濕能力。大部分表面活性劑溶液的臨界膠束濃度(CMC)在0.06％左右,隨著溶液濃度的增加,煤塵沉降時間減少,潤濕效果提高。另外,復配溶液的沉降時間基本少于2min,遠小于表面活性劑單體溶液的煤塵沉降時間。非離子表面活性劑對提高復配溶液潤濕能力的效果最好,含有非離子表面活性劑的復配溶液的沉降時間不超過1min;而陽離

3、子表面活性劑相對較差。
　　選用 NaCl、CaCl2、Na2SiO3、Na2SO4四種無機鹽作為增效劑和保水劑,研究發(fā)現(xiàn),對于非離子型表面活性劑,無機鹽的加入不利于煤塵沉降。對于陰離子型表面活性劑,加入無機鹽增效劑后,表面活性劑溶液對煤塵的沉降時間從20min左右縮短到1min左右。四種無機鹽提高陰離子型表面活性劑潤濕性的能力由大到小依次是:CaCl2>Na2SiO3>NaCl>Na2SO4。就保水性而言,四種無機鹽均可以延緩煤

4、樣中水分的蒸發(fā),其中 CaCl2的保水效果最好,其含水率不低于5.71%,其次是NaCl和Na2SiO3,Na2SO4效果欠佳。
　　將優(yōu)選所得的表面活性劑和無機鹽分別進行四因素三水平正交實驗,優(yōu)化得到了四種潤濕型降塵劑配方,并對配方進行了實用性分析。分析結(jié)果顯示,四種配方對不同煤種煤塵均表現(xiàn)出了較好的降塵性能,且對10μm以上的煤塵顆粒降塵效果較好。另外,這四種降塵劑配方對人體安全,其對工作面進行噴霧降塵的成本僅占原煤總產(chǎn)值的0