化学抑尘剂在抑制煤尘中的应用探讨

煤尘控制利于防止矿工尘肺病，减轻环境污染，以及消除煤矿安全隐患。化学抑尘剂对控制煤尘具有积极作用。系统地论述了目前国内外化学抑尘剂在抑制煤尘中的研究开发现状，探讨了煤尘抑制剂开发与设计的技术思路。     

新型煤尘抑尘剂的研制与性能测试

以聚乙烯醇(PVA)、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)和少量成膜助剂为原料,利用单因素试验和正交试验方法研究了一种新型煤尘抑尘剂的配方,并对其性能进行了测试。试验结果表明,该抑尘剂粘度为19.10 mPa.s,表面张力为37.6 mN/m,喷洒后在较短时间内可在煤炭表面形成一层柔韧、致密的连续高分子微膜,50 d后抑尘率仍可达到95.3%,与洒水抑尘相比,其抑尘效果和抑尘时间都得到大幅提高。该抑尘剂同时具有较好的抗风、抗雨淋性能,特别适宜在煤炭储运过程中使用。     

煤尘抑尘剂的润湿性能研究

选取3种煤粉作为研究对象,分别对7种不同抑尘剂的润湿性能进行了测试。基于煤粉成分、粒径分析结果,结合抑尘剂电动电位、表面张力性能,通过抑尘剂在煤粉表面的接触角和正向渗透实验研究了抑尘剂对煤粉润湿性的影响。结果表明,抑尘剂在煤粉表面的接触角与煤粉的灰分成反比;抑尘剂溶液的表面张力、液—固之间的界面张力共同影响抑尘剂在煤粉表面的润湿能力;抑尘剂对不同粒径煤粉的渗透性能提升有较大差异,电动电位较小的抑尘剂能够有效改善较小粒径煤尘的表面润湿性。     

新型煤尘抑尘剂的制备及特性

以大豆分离蛋白为黏结剂,在阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠、羧甲基纤维素钠以及甲基硅酸钠等助剂的共同作用下,开发了一种新型煤尘抑尘剂。通过在神州混煤、烟煤、无烟煤的静止煤堆表面上进行试验发现:该抑尘剂具有广泛的适用性。实验还发现,在同样条件下,该抑尘剂比市场上常用的二种同类产品具有更优异的抗风性和防水渗透性。这与所开发的抑尘剂喷洒在煤料上能够形成一层坚硬的固化层有关,该固化层具有一定的强度、抗风性、抗雨淋性。更进一步地,该抑尘剂所采用的大豆分离蛋白是天然可再生材料,不会对环境在成二次污染。     

化学抑尘剂的基础研究及在矿山中的应用

简要介绍了近年来在化学抑尘剂开发与应用领域的主研究成果,内容包括：（1）用系统可靠性理论的故障树分析法描述湿润剂喷雾系统的抑尘效率的数模;（2）揭示了阴离子表面活性剂添加硫酸钠改善湿润煤尘能力的机理,确定添加硫酸钠的合适条件、用量和效果;（3）研究了毛细管上升试验、沉降试验等不同湿润粉尘的试验方法的应用条件及其相关性;（4）测定了高倍吸水树脂、复合表面活性剂、复合化物、复合氧化物等20多种化学抑尘剂的性能,获得了这些化学抑法剂的合理配比和应用条件及其影响因素;（5）开发了应用渣油－水乳化液于露天矿汽车运输路面扬尘防治的制备工艺和现场应用技术;（6）设计了4种应用湿润剂和发泡剂、适用于地下连续采矿机的新型组合式高效除尘器。     

煤尘抑尘剂的开发与研究

对采自神华集团选煤厂的两个煤尘进行了性质表征 ,并基于其表面性质特点开发出了几种抑尘剂。通过对抑尘剂的保水性、润湿性和凝聚性能测试 ,得出 5号配方抑尘剂的性能较好。     

露天矿山环保抑尘剂研制及性能研究

针对石灰石露天矿爆破粉尘的防治问题,选取氯化钙、甲基纤维素、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙三醇4种单体,采用正交实验法对4种单体进行四因素三水平实验。以pH值、黏度、渗透速率、保水率作为考核指标,采用极差法对实验结果进行分析得到最佳配方的复合抑尘剂(A),将抑尘剂(A)与水稻秸秆粉末纤维素酶解离液进行1∶1复配得到环保抑尘剂(B)。将两类抑尘剂与水进行实验对比,进行润湿性、抗破坏性、抗冻性、抗蒸发性表征,SEM测试和室内抑尘模拟实验。研究结果表明：抑尘剂(B)在抗冻、抗蒸发性及润湿作用上与抑尘剂(A)相似且都明显优于水;抑尘剂(B)固化性能更佳,微观形貌显示具有良好的黏结作用。在室内模拟风机风速为12.8 m/s,时间为20 min的扬尘模拟实验中,水、抑尘剂(A)、抑尘剂(B)的抑尘效率分别为32.22%、71.73%和73.25%。     

抑尘剂技术研究现状及发展趋势

煤尘对人体健康和环境都有着巨大的危害,而抑尘剂在抑制煤尘方面贡献突出。介绍了当前抑制煤尘的主要手段、方法及各自的优缺点,搜集整理了最近几年国内外在抑尘剂新开发配方与应用研究领域的亮点研究,总结出国内外抑尘剂研究的一些新特点,并提出了国内在抑尘剂研究中存在的一些问题与建议。     

近十年世界抑尘剂成果评述

系统综述了近十年来国际上化学抑尘技术领域的研究成果及其特点，提出我国化学抑尘材料与技术的一些见解。     

环保型双网络水凝胶抑尘剂的性能研究北大核心

基于露天储煤场煤尘污染问题,利用聚乙烯醇(PVA)、黄原胶(XG)和丙烯酸(AA)分子间的氢键作用,制备了具有互穿双网络结构的水凝胶(PVA-XG-AA),并通过加入表面活性剂(SDBS)进一步增强了润湿效果,制备了一种集润湿、黏结于一体的环保型双网络水凝胶抑尘剂(PVA-XG-AA/SDBS);通过表面张力实验及渗透性实验测试发现PVA-XG-AA/SDBS与传统型聚丙烯酸水凝胶抑尘剂(PAA)相比具有更好的润湿性能;通过抗腐蚀性实验以及对喷洒PVAXG-AA/SDBS前后煤粉的工业分析验证了PVA-XG-AA/SDBS的环保性。结果表明:PVA-XGAA/SDBS对金属(铜、铁)和煤质未造成显著影响。     

河曲旧县露天煤矿道路抑尘剂的应用研究

本文以河曲旧县露天煤矿为对象,对煤矿道路抑尘剂的实践应用进行研究,分析了该矿的粉尘来源、发生机理和污染危害,阐述了路面防尘用化学抑尘剂的应用现状,分析比较了新型复合道路抑尘剂良好的实际应用效果,提出了改进措施。     

MY—1型抑尘药卷

叙述抑尘药卷的抑尘原理、技术性能、工业性试验、测定结果和分析,在煤矿推广应用情况。     

矿用抑尘剂对不同粒径煤尘的润湿性能影响

为优化矿用抑尘剂的使用浓度及对不同类型、不同粒径煤尘的润湿性能,对曹家滩、张家峁、凉水井、小纪汗和象山煤矿的不同粒径煤尘进行试验分析。通过表面张力试验及沉降试验,发现该抑尘剂的临界胶束浓度为0.1%,且在该浓度下表面张力为37.06 mN/m,不同煤矿及不同粒径煤尘的沉降时间可控制在4～23 s内,润湿效果较好。通过保湿性试验,发现抑尘剂中添加一定比例的无机盐氯化钙,煤尘被完全润湿后失水率下降。当氯化钙含量占溶质的0.11%时,被润湿的煤尘在室温下静置24 h后含水率为40%,在高湿环境下被润湿煤尘质量逆向减少,3 h后蒸发与吸湿达到平衡,抑尘剂表现出良好的保湿性能,试验结果为现场应用提供了有价值的数据参考。     

新型高效抑尘剂的研究与应用

为了有效解决煤矿防尘用水表面张力大、润湿性能差、喷雾降尘率低等问题,基于抑尘剂降尘机理的分析,结合抑尘剂溶液的表面张力、接触角及保水性实验,研发了高效、环保的抑尘剂配方-复配试剂B。研究表明:使用复配试剂B后,溶液的表面张力降低了61.73%,初始接触角减小了53.66%,保水率为不使用抑尘剂时的3倍。通过在某矿现场应用结果表明:添加抑尘剂后,降尘率达80%以上,与清水喷雾相比,降尘率平均提高20%以上,且该抑尘剂对呼吸性粉尘的降尘效果更为明显。     

矿用复合抑尘剂的研究及应用

为有效降低高浓度煤尘对井下工作人员健康造成的危害,针对矿用自来水湿润性和黏度的不足,通过沉降实验与黏度测试实验,并结合正交试验设计方法研发了一种由表面活性剂、增效离子和纤维素组成的复合抑尘剂。实验表明:添加该复合抑尘剂后的溶液沉降煤尘仅需4.1s,且其黏度为矿用自来水的24倍,湿润性与黏度显著高于常用抑尘剂。现场应用结果表明:掘进机内、外喷雾中添加复合抑尘剂后,工作面全尘和呼尘的平均降尘率分别达95.0%和92.8%,较采用复合抑尘剂前的全尘和呼尘的降尘率分别提高了25.0%和29.1%。     

粘尘剂抑尘方法浅析

<正> 采用吸湿性无机盐粘尘剂抑尘,是一些西方国家目前广泛使用的抑尘措施之一。这种粘尘剂除可大量撒布于巷道周壁外,还可在煤层注水时作为添加剂或者在爆破作业时作为炮泥材料,以减少矿尘的生成。目前,国内外常采用撒布岩粉的方法控     

煤尘微细观润湿特性及抑尘剂研发初探——以平顶山矿区为例

煤矿开采逐渐向深部延伸,深部开采条件下煤尘灾害频发,防控难度高,除尘机理与技术仍然是深部开采科学高效除尘基础研究的难点与重点之一。以平顶山矿区丁、戊、己、庚4组煤层采集的原煤为研究对象,联合多种煤尘物理化学性质测试(工业分析,XRD,BET,SEM,FT-IR)、分子动力学模拟等手段,系统采用基础物性特征分析、润湿特性多因素影响探讨、分子层面润湿机理探索、抑尘剂改性讨论的研究思路,开展了基于煤尘微细观结构特征的除尘机理探索及新型抑尘剂研发初探。研究表明:平顶山矿区丁戊己庚4组煤层典型煤尘的润湿性大小顺序为戊>丁>庚>己,煤中有机质质量分数、水分质量分数、灰分质量分数、无机矿物成分质量分数、比表面积、含氧官能团等指标的显著差异将对煤尘润湿性能产生显著影响,比表面积、石英质量分数、羟基和醚键数量越多,润湿性越好,固定碳质量分数越高,润湿性越差。联合煤的红外光谱分析和分子动力学模拟,根据平顶山矿区煤尘亲水官能团特征,研究了水分子在不同数量羟基和醚键修饰的煤表面吸附过程,进一步揭示了煤尘润湿性能的强关联因素,表面羟基数量正相关于吸附水分子能力,而煤尘醚键数量对于吸附水分子能力存在极大值。基于煤尘微细观特征对其润湿性的影响机制,考察了3种非离子表面活性剂对4组煤尘的润湿除尘特性,基于表面活性剂分子结构对煤尘润湿的作用机理,针对平煤矿区煤尘提出了引入芳香环结构实现新型抑尘剂改性的解决思路。     

新型抑尘剂的性能及工业试验研究

为了表征抑尘剂的性能,分别在实验室内和露天储煤场现场对抑尘剂的固化效果、防风及防雨性能进行评价。室内试验和现场试验结果都表明:抑尘剂效果优异,喷洒煤料上能形成一层坚硬的固化层,该固化层具有较高的强度,且具有非常好的防风及防雨性能。     

干雾抑尘技术在胜利露天矿煤尘治理中的应用

通过对干雾抑尘技术进行深入探索研究,利用实验数据、理论计算并与湿式抑尘系统比较分析,得出数据显示,干雾抑尘技术在地面生产系统粉尘治理方面具有诸多优越性,应用此技术可以实现可观的经济效益、环境效益、社会效益。     

化学抑尘剂在喷射混凝土综合降尘中的试验应用

针对目前煤矿井下喷射混凝土综合降尘现状,研究粉尘产生和化学抑尘机理,引入化学抑尘技术。通过对化学抑尘剂的合理组配,在喷射混凝土综合降尘试验应用中,取得了良好的效果。