表面活性剂对神东低阶煤润湿改性机理研究

为了探究表面活性剂对神东低阶煤的润湿改性机理,选取三种不同类型的表面活性剂,采用润湿改性试验、接触角试验、Zeta电位试验、FTIR分析和分子动力学模拟的方法,对表面活性剂的润湿改性机理进行了研究。试验结果表明:非离子型表面活性剂(曲拉通X-100)对于煤的润湿改性能力最强,其次是阴离子型表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠),阳离子型表面活性剂(十六烷基三甲基氯化铵)对于煤的润湿改性能力最弱;Zeta电位试验表明,阳离子和阴离子表面活性剂均能大幅度改变煤表面电性,非离子表面活性剂对于煤表面电性影响较小;FTIR分析表明,表面活性剂分子通过吸附实现了对煤表面的润湿改性;分子动力学模拟研究表明,三种表面活性剂与煤的相互作用能均为负值,绝对值大小依次为非离子型表面活性剂>阴离子型表面活性剂〉阳离子型表面活性剂,说明非离子型表面活性剂与煤的吸附更为稳定。另外,非离子型表面活性剂-煤-水体系中的水分子自扩散系数最高,表明其对煤表面的润湿改性能力最强,这与润湿改性试验结果一致。     

Gemini表面活性剂对高灰氧化煤浮选行为影响及机理研究

为提高高灰氧化煤表面疏水性,改善浮选效果,进行了Gemini表面活性剂在高灰氧化煤表面吸附和脱附后的浮选试验。通过红外光谱、微量热等分析技术测定研究了Gemini表面活性剂在氧化煤有机质和矿物质表面的吸附及脱附差异。氧化煤吸附表面活性剂后,煤表面疏水性增强,精煤产率随表面活性剂的浓度增大而提高,同时表面活性剂使煤系矿物质表面的疏水性提高,精煤灰分显著提高。水浴脱附后浮选试验结果表明,表面活性剂在煤中有机质和矿物质表面的脱附存在差异,使用水浴处理吸附表面活性剂的煤样,浮选精煤降灰效果显著。     

表面活性剂对煤浮选的促进作用分析

为研究表面活性剂对煤浮选的促进作用 ,选取了多种表面活性剂进行实验。通过对几种煤样的浮选实验 ,优选出六种表面活性剂。在煤的浮选中 ,表面活性剂的性能受到多种因素的影响 ,其中表面活性的结构是一个重要的因素     

初探表面活性剂水溶液预防煤与瓦斯突出

通过对表面活性剂水溶液的润湿作用及其对煤的润湿效果研究,优选出了适合防突用的最佳表面活性剂。并从煤的瓦斯放散指数和吸附瓦斯含量以及煤的力学性质方面,综合论证了表面活性剂水溶液润湿煤体后能有效地预防与瓦斯突出。     

复合表面活性剂处理气煤颗粒扫描电镜研究

运用扫描电镜实验对不同温度下表面活性剂处理后的气煤颗粒表面进行观测,通过表面活性剂种类与温度两个参数,分析煤颗粒表面裂-孔隙结构发育特征。结果表明:较高温度条件与复合型表面活性剂处理后煤颗粒表面裂-孔隙结构发育程度较高。     

应用表面活性剂水溶液防治煤与瓦斯突出

本文通过表面活性剂溶液对煤的润湿作用研究,复配出了适合建山矿防突用的最佳表面活性剂配方。从煤的瓦斯放散指数、吸附瓦斯含量及煤的力学性质等方面考察了表面活性剂溶液防突原理。经石门揭煤和两条突出煤巷压注试验证明,该措施能有效地防止煤与瓦斯突出。     

表面活性剂对细粒煤脱水的试验研究

研究了阴离子和阳离子型表面活性剂对细粒煤的脱水，探讨了脱水条件对脱水效果的影响。结果表明，阴、阳离子表面活性剂能够明显地提高细粒煤过滤脱水的技术指标。     

表面活性剂预处理对氧化煤浮选的影响

为研究表面活性剂预处理对氧化煤浮选的影响,考察了氧化煤吸附CTAB、SDBS和OP-10前后的精煤产率和灰分变化,采用傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪分析了表面活性剂在氧化煤表面的吸附特征。结果表明,氧化煤吸附CTAB、SDBS和OP-10后,精煤产率增加,灰分升高,其中非离子表面活性剂OP-10的选择性最好。表面活性剂预处理对氧化煤浮选效果的提升得益于表面活性剂能够覆盖氧化煤表面部分的含氧基团,使得氧化煤表面甲基和亚甲基增多,疏水性增强。     

不同煤种润湿性影响因素分析

实验选用8种典型煤种的煤样,6种常用表面活性剂,通过接触角实验、煤质分析,研究了不同类型表面活性剂以及煤种的元素组成对煤润湿性影响.结果表明,表面活性剂对煤润湿性影响受煤尘的液-固表面张力、溶液的气-液表面张力2方面影响,煤质对煤润湿性影响是多方面的,通过对工业分析、元素分析得到表征煤尘的润湿性公式.     

新型MZ系列高效煤用捕收剂的研究

研究了在煤浮选中，表面活性剂对烃类油捕收能力的影响。根据表面活性剂和烃类油的协同效应原理，进行了新药剂的研究，配制了ＭＺ系列高效煤用捕收剂。选用了炼油厂的几种副产品作为煤用捕收剂。     

表面活性剂水溶液抑制煤体瓦斯解吸作用的研究进展

随着煤矿开采逐步向深部延伸,煤层瓦斯压力与含量趋于增大,瓦斯浓度超限问题日趋严重,而添加表面活性剂水溶液是降低煤体瓦斯涌出的重要技术手段。本文采用文献调查法分析了表面活性剂水溶液在煤矿瓦斯灾害防治中的应用情况,研究结果表明:①基于安全性、温和性考虑,表面活性剂优选顺序依次为两性和生物型、非离子、阴离子、阳离子,同时大部分非离子和两性表面活性剂具有良好的复配功能;②在试验浓度范围内,除生物型表面活性剂外,其他类型表面活性剂水溶液均出现明显的表面张力及接触角变化的浓度拐点,对应的临界胶束浓度为0.1 %,获得表面活性剂水溶液润湿性效果排序为阴离子、非离子、两性、阳离子、生物型;③添加表面活性剂水溶液能够显著抑制煤岩瓦斯解吸扩散能力,这与水溶液的润湿铺展增强作用及封堵作用有关。     

有压源下煤层注水表面活性剂湿润煤体的研究

通过煤体在表面活性剂溶液中的浸润时间的长短选取适合的表面活性剂进行复配,对活性剂配方溶液的表面张力和接触角测定,得到煤体最优表面活性剂配方。通过煤样在表面活性剂配方溶液和纯水中吸水试验的对比,进一步验证表面活性剂配方对煤体润湿性能和降低粉尘浓度方面有一定的促进作用。最后采用Comsol Multiphysics多物理场耦合软件进行注入纯水与低浓度活性剂溶液润湿范围对比,得出结论:加入表面活性剂可以减低表面张力,提高润湿范围。     

黏弹性表面活性剂在煤粉上的吸附性能研究

采用紫外分光光度计研究了季铵盐型黏弹性表面活性剂VES-2-16和VES-4-16在沁水盆地煤粉上的吸附规律,并计算了该类表面活性剂在煤粉上的吸附焓。结果表明:季铵盐型黏弹性表面活性剂在煤粉上的吸附曲线符合Langmuir吸附规律;不管是在较高温度还是在较低温度下都基本能达到吸附平衡,此后吸附量的增加趋于平缓;两者在煤粉上的吸附焓变是负值说明吸附是放热的,温度升高不利于吸附的进行。     

表面活性剂影响煤体瓦斯吸附解吸性能的实验研究

在新鲜煤壁瓦斯涌出强度大的问题上,根据表面活性剂的润湿性、分散性、稳定性以及考察目的,选择十二烷基苯磺酸钠与洗涤灵按2∶1的比例配制了实验试剂,提出了利用表面活性剂降低瓦斯涌出强度的技术方案,并在实验室做了颗粒煤对瓦斯的吸附与解吸实验。实验结果表明:颗粒煤经过喷洒十二烷基苯磺酸钠和洗涤灵配制的表面活性剂溶液后,表面活性剂溶液能够很好地渗透煤体,使煤样润湿程度增加,堵塞了瓦斯的运移通道;活性剂溶液渗透到煤体孔隙内部,对煤体起到了降温的作用,低温有利于瓦斯吸附,抑制吸附瓦斯转化为游离瓦斯,瓦斯涌出强度会降低10%~40%左右,从这两方面达到降低瓦斯涌出强度、避免瓦斯超限的目的。     

煤层注水中添加表面活性剂的研究

煤层注水是降低矿井粉尘浓度的有效措施之一。通过试验,分别测定了开滦集团荆各庄矿9煤层、唐山矿9煤层煤样与纯水的接触角,再根据所选表面活性剂不同浓度的溶液和接触角的关系,得到使接触角为0°的最低浓度。在此基础上通过对比2个煤层煤样在所选的最佳表面活性剂溶液和纯水中的吸湿增长率,得到了适合2个煤层的最佳表面活性剂及其浓度,从而为这2个矿的煤层注水提供了科学依据。     

压力水溶液中煤体湿润性能的试验与研究

 煤层注水能有效降低煤炭开采过程中产生的粉尘量,提高煤体吸水性能对提高除尘效率具有重要意义。本次研究通过自行设计制作的注水模拟装置,对不同煤样、不同水压、不同表面活性剂进行试验,从而得到不同煤样的吸水方向性和注水压力参数以及能有效提高煤体湿润性能的表面活性剂配方。     

用于煤浮选表面活性剂的选取

为研究表面活性剂对煤浮选的促进作用 ,选取多种表面活性剂进行实验 ,优选出 6种表面活性剂。这几种表面活性剂对煤浮选有良好的促进作用 ,具有捕收能力强、选择性高、节油明显等优点 ,有较好的应用前景     

基于核磁共振测试的煤层水锁效应解除方法

为提高煤层瓦斯抽采效果,提出利用核磁共振(NMR)无损害测试方法,结合煤矿实际需求,从孔隙负压和表面活性剂两个方面对煤层水锁效应解除方法进行实验研究。结果表明:随孔隙负压的增加,核磁共振T2截止值可分为3个阶段:"稳定—降低—稳定"阶段。当煤层内的孔隙负压小于360.9 Pa时,煤层内的外来水会堵塞煤体孔隙,产生煤体水锁效应;当孔隙负压大于769.6 Pa时,能够消除水分对煤层孔隙的封堵,解除煤层水锁效应。在表面活性剂方面,阴离子和非离子表面活性剂溶液可以解除煤体中的水锁效应,有利于瓦斯抽采,且阴离子表面活性剂溶液解除水锁程度要大于非离子表面活性剂溶液;阳离子表面活性剂溶液会抑制煤层水锁效应的解除,阻止瓦斯在煤层中的运移,抑制瓦斯的抽采。