煤矿除尘发泡液的配置及除尘实验研究

煤尘治理是保障煤炭安全生产和一线工人健康的重要措施。基于泡泡煤尘除尘新技术,通过初筛、单体测试、复配等实验,确定了无烟煤粉尘的除尘发泡液最佳配方:0.7%K12A、0.9%SDS、1%AOS液。通过对发泡设备性能测试,发现发泡量与风量大小呈正相关,风量越大,其单位时间内的发泡量就越大。通过无烟煤粉尘的泡泡除尘实验,发现在2 min左右时间内,除尘效率即可达到90%以上。文章的研究可为煤尘治理提供新技术支持。     

胶粘剂抑制煤尘的特性研究

为抑制煤堆粉尘,提出了由聚氧化乙烯(PEO)和十二烷基硫酸钠(SDS)组成的胶粘剂技术。运用表-界面张力仪、流变仪分别对胶粘剂的表面张力、黏度进行了测试,利用吉布斯(Gibbs)吸附等温公式对溶液分子吸附性质进行了定量分析,得出复配体系为SDS-0.5wt%PEO的胶粘剂具有较好的煤尘湿润性;运用扫描电镜观察了胶粘剂抑制煤堆风干后的表面形态,发现PEO与SDS通过络合作用结合会形成平滑而稳定的固结层,此时胶粘剂的防尘效果最好。     

煤质成分对煤尘亲水性能的影响研究

为了改善水体润湿疏水性煤尘的能力,提高降尘效率,采用沉降法考察了煤质成分对煤尘亲水性能的影响,实验表明:煤样的挥发分是影响其亲水性的主要因素,煤尘亲水性呈现出无烟煤好于烟煤、烟煤好于褐煤的趋势。总体上看,煤样亲水性随灰分、固定碳含量增大而呈增大的趋势。实验结果为针对不同煤质的煤尘湿润剂的开发研究提供了基础数据。     

表面活性剂复配对煤尘润湿性能的影响研究

为解决井下煤尘不易被水润湿的问题,选取表面活性剂进行复配,加入水中制成复配溶液,用以改善水对煤尘的润湿性能。对22种不同类型的表面活性剂进行煤尘沉降实验,优选出5种表面活性剂,并将优选出的表面活性剂进行等比例复配,得到9种表面活性剂复配溶液。对表面活性剂复配溶液再次进行煤尘沉降实验,结果表明:在复配剂质量分数为0. 20%～0. 60%时,快渗T和SAS-60的复配溶液比SAS-60单体溶液对煤尘具有更好的润湿效果;在复配剂质量分数为0. 30%～0. 50%时,OA-12和Lutensol XP-90的复配溶液比2种表面活性剂单种溶液对煤尘具有更好的润湿效果。     

表面活性剂对白坪煤矿煤尘湿润性的影响

为确定适合郑州矿区白坪煤矿煤尘的表面活性剂水溶液配方,利用接触角测量仪测量了丁二酸二异辛酯磺酸钠(1292)等6种表面活性剂及其复配水溶液对白坪煤样的接触角,探讨煤样亲水性与表面活性剂种类、用量、水质和复配的关系,试验数据表明:6种表面活性剂及其复配溶液均可改善白坪煤样的湿润性,其中丁二酸二异辛酯磺酸钠(1292)、烷基酚聚氧乙烯醚(TX10)对白坪煤样的亲水性影响较大,0.05%的丁二酸二异辛酯磺酸钠(1292)表面活性剂水溶液配方较优。     

复配润湿剂对改善煤尘润湿效果的研究北大核心

针对煤矿喷雾降尘技术降尘效率低、粉尘不易被润湿的问题,选取表面活性剂复配成润湿剂加入水中,以改善煤尘润湿效果,从而提高降尘效率。通过煤尘沉降实验,对7种不同类型的表面活性剂进行优选,从中选择润湿煤尘效果较好的2种非离子表面活性剂和2种阴离子表面活性剂进行两两复配,得到6种复配润湿剂。将复配润湿剂加入水中再次进行煤尘沉降实验,发现复配润湿剂比润湿剂单体更能有效改善煤尘润湿效果。     

复配润湿剂对改善煤尘润湿效果的研究

针对煤矿喷雾降尘技术降尘效率低、粉尘不易被润湿的问题,选取表面活性剂复配成润湿剂加入水中,以改善煤尘润湿效果,从而提高降尘效率。通过煤尘沉降实验,对7种不同类型的表面活性剂进行优选,从中选择润湿煤尘效果较好的2种非离子表面活性剂和2种阴离子表面活性剂进行两两复配,得到6种复配润湿剂。将复配润湿剂加入水中再次进行煤尘沉降实验,发现复配润湿剂比润湿剂单体更能有效改善煤尘润湿效果。     

磁化复配表面活性剂与压风细雾喷嘴耦合协同雾化降尘的性能研究

为了提高雾化降尘性能、实现有效防控煤尘危害,基于磁化复配表面活性剂与压风细雾喷嘴耦合协同降尘机理,开展了关于溶液表面张力及雾化效率的实验研究。通过对阴离子和非离子单体活性剂溶液进行测试,发现当溶液质量分数为0.06%时其表面张力趋于稳定;之后进行了阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配优化实验,当阴离子表面活性剂SDS和非离子表面活性剂FMEE的复配质量比为6∶4时复配溶液的表面张力达到最小值,所需最优溶液质量分数由0.06%降到0.03%;在复配表面活性剂的基础上进行了磁化测试,其最佳磁感应强度为400 mT;将磁化复配表面活性剂与压风细雾喷嘴结合实现耦合协同雾化增效的作用,耦合协同雾化效果高达74.8%,雾化效果比水提高了49.3%。     

表面活性剂水解离子协同特殊基团润湿煤尘机理研究

为提高煤尘防治效率,通过表面张力、Walker沉降、扫描电镜、红外光谱等方法测试了十二烷基聚氧乙烯醚硫酸铵(ALES)、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(SLES)和十二烷基硫酸钠(SDS)3种表面活性剂溶液对煤尘的润湿性能及其在煤尘表面的吸附能力。构建了ALES、SLES、SDS分子模型和LRC模型,采用分子动力学模拟软件对分子结构进行几何优化和退火优化后,计算了不同表面活性剂在煤表面的静电势(EP)、氢键、密度分布,探究了水解离子、特殊基团对润湿煤尘的影响。结果表明：ALES溶液比SDS、SLES溶液具有更强的润湿和吸附煤尘的能力,这主要得益于ALES的水解阴、阳离子可渗入至低阶煤表面27?、35?处,渗透能力较强;SDS的水解阴、阳离子具有较大的EP值,分别为-0.177 59 a.u.、0.326 26 a.u.,使其周围水分子受到约束而难以在煤尘表面扩散;NH■和EO基团使氢键缔合的数量增加,增强了ALES的吸附能力,改善了其对煤尘的润湿效果。研究结果可为煤尘灾害的防治提供依据。     

弹安全文化建设之旋律 谱企业安全发展新篇章——山西焦煤汾西矿业集团双柳矿安全文化发展侧记

<正>山西焦煤汾西矿业集团公司双柳煤矿地处山西省柳林县孟门镇,矿井于1998年10月进行扩建,2001年6月29日正式投产,2002年5月8日独立建矿,核定生产能力为200万t/年,并配套一座年入洗能力150万吨的重介洗煤厂,矿井属于"三高矿井",即高瓦斯、高带压开采、煤尘爆炸指数高,是汾西矿业集团公司的主力生产矿井之一。近年来,山西焦煤汾西矿业集团双柳矿弘扬安全文化建设主旋律,谱写     

动态接触角测定法研究润湿剂对煤尘的润湿性能

利用瑞士Krss公司设计生产的DSA100型光学法液滴形态分析系统测定了水和3种不同浓度的润湿剂与煤的动态接触角,根据液体润湿煤尘的机制,建立了液体润湿煤尘的动力学模型,研究了不同浓度的JFC、SDS和快渗T在煤尘上的润湿动力学行为,研究结果表明:3种润湿剂对煤尘均有较好的润湿效果,对煤尘的润湿能力由强到弱的顺序为JFC、快渗T、SDS,0.20%JFC溶液在2 s时完全润湿,0.3%快渗T溶液在6 s时完全润湿,各溶液在煤尘上润湿的动力学数据与所建立模型拟合的相关系数绝大多数在0.98以上,取得了较好的效果。动态接触角法研究液体润湿煤尘的动力学特性具有快速、准确、操作简单的特点,为研究固体(煤尘)运动过程中的润湿作用,如浮选、喷雾降尘系统等提供理论基础。     

矿井煤尘的分形特征及对其表面润湿性能的影响

基于光学接触角测量仪研究了不同煤质、不同粒度煤尘对去离子水以及添加羧甲基纤维素钠（CMC）、十二烷基硫酸钠（SDS）等表面活性剂时的润湿接触角,同时基于非线性的分形理论对煤尘粒度、表面孔隙结构等分形特征进行了研究,分析了粒度及表面结构分形维数对颗粒表润湿特性的影响。结果显示,细化煤尘表现为较强的疏水性,0.2%的表面活性剂可显著改善颗粒表面的润湿性能,其中以阴离子表面活性剂（SDS）为佳;煤尘的粒度分布、颗粒表面的孔隙结构均表现出典型的分形特征;随着粒度分形维数的增加,颗粒中位粒径降低,其表面的润湿接触角增加,特别是对于粒径小于10 μm的煤尘较为显著;随着表面孔隙分形维数的增加特别是对于分形维数大于2.5时,表面润湿接触角逐步减小并趋于稳定。     

全岩巷综掘面综合防尘技术及应用

为了解决全岩巷综掘面高浓度粉尘危害问题,提出了构建以降尘泡沫、除尘风机为主,以分级净化水幕、个体防护为辅的综合控(除)尘体系,并在张集矿1123(3)~1124(3)瓦斯底抽巷综掘现场进行应用,结果表明:司机处测得的总粉尘和呼吸性粉尘的降尘率分别为92.5%和96%,配合个体防护及净化水幕,有效地治理了掘进巷道粉尘危害。     

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。     

综放面特殊煤层的注水降尘研究

基于淮南矿区谢桥煤矿1151(3)综放面,煤层松软、渗透性低、湿润性差的特殊条件,采用煤层注水工艺技术降尘,在注水孔布置方式及参数、注水孔封孔工艺、注水工艺等方面采取一定的技术措施.分析实测结果表明,实施该套工艺技术后,煤层水分平均增量为2.84%,采煤机司机处全尘降尘效率为72.6%,采煤机下风10 m处全尘降尘效率为65.95%,回风巷全尘降尘效率为56.8%,取得了良好的降尘效果.通过现场研究,得出该套煤层注水降尘工艺技术确实可行,解决了特殊煤层的注水降尘技术难题.     

定向钻进技术在张集煤矿探放水中的应用

张集煤矿利用-700 m水平大巷穿层定向放水技术解决复杂地质条件下探放水技术难题。采用先进的设备和技术措施对钻孔倾角和方位进行控制,成功地放出了张集煤矿7308老塘水,消除了水害隐患。     

煤矿井下巷道快速洒水冲尘装置的研制与应用

针对煤矿井下主要采用人工冲洗巷道沉积煤尘且巷道内浮游粉尘定点治理存在局限性的现状,研制了纯机械结构的快速洒水冲尘装置,并基于使用地点的粉尘特性研制了洒水冲尘专用湿润剂。通过现场应用,该快速洒水冲尘装置治理巷道沉积粉尘效果显著,并可充分润湿巷道底板,避免二次扬尘,大大提高了井下洒水冲尘效率。未添加湿润剂时巷道内浮尘的平均降尘效率达到73.1%,添加湿润剂后平均降尘效率达到82.6%。     

掘进工作面湿式除尘系统设计研究

阐述了矿井粉尘的危害及粉尘防治的重要性,介绍了掘进工作面湿式除尘系统巷道布置以及此系统相关设备的选型设计。     

基于SuperMap的双柳矿煤与瓦斯突出危险性综合评价

通过借助SuperMap Deskpro的空间分析功能对双柳矿煤与瓦斯突出危险性进行了定量评价,制作了双柳矿煤与瓦斯突出危险性综合评价图,在此基础上,查明了该矿的瓦斯赋存规律,并参照煤与瓦斯突出危险性综合评价等级体系,将该矿3#+4#煤层划分为重点防护区、重点监控区、一般监控区。该成果对于提高双柳矿防突措施的有效性和针对性具有一定的参考价值和指导意义。     

煤表面热力学特性的Washburn动态法测试

微细粒中煤浮选的突出问题是选择性差、精煤产品灰分高,而润湿性是影响微细颗粒分选重要的界面性质,基于此,考察了煤样与主要杂质矿物高岭石的表面热力学特性。用Washburn动态法,以正己烷、1-溴萘、甲酰胺、去离子水为液体分子探针测量其对不同密度级微细粒中煤样品及高岭石的润湿过程,用线性回归法分析润湿速率并计算亲油亲水比,联合Washburn方程和van Oss-Chaudhury-Good理论对不同密度级煤粉样品以及高岭石的表面自由能进行估算,并进行煤泥的分布释放实验。研究表明：随煤样密度级的增加,正己烷对煤样的润湿速率降低,且变化不大,去离子水对煤样的润湿速率增高,两者对高岭石的润湿速率分别为0.010 1,0.020 6 g2/s,远大于对煤样的润湿速率;煤样随密度级的增加亲油亲水比值LHR值减小,1.5~1.6 g/cm3与1.6~1.8 g/cm3中间密度级煤样的润湿速率和LHR值相近,高岭石的LHR值最低,为1.44,呈亲水性;各个密度级样品的非极性成分γLWs呈略微降低趋势且其值基本一致,均低于高岭石的γLWs,样品表面自由能极性成分中氢键作用的碱性力与LHR值呈正相关。该煤样分布释放浮选实验结果与各个密度级样品表面性质测试结果吻合。