高效固结矿用抑尘剂的制备与性能研究

作     者：汪志强 刘涛 Wang Zhiqiang;Liu Tao

作者机构：国能乌海能源黄白茨矿业有限责任公司内蒙古乌海016040 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 

出 版 物：《能源与环保》 (CHINA ENERGY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION)

年 卷 期：2024年第46卷第5期

页      面：30-35,44页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFC0805202) 重庆市自然科学基金面上项目(cstc2021jcyj-msxmX1184) 

主　　题：煤尘 黏结固化 正交实验 性能测试 

摘      要：为抑制煤炭开采和运输过程中煤尘逸散,减少其对井下生产环境以及工人的身体健康造成危害,选取十二烷基磺酸钠(SDS)、椰油酰两性基二乙酸二钠(CAD)以及脂肪醇聚氧乙烯醚7(AEO-7)3种表面活性剂,通过表面张力试验筛选出性能优异的CAD和AEO-7。同时,选取环保可降解黏结剂甲基纤维素(MC)、羧甲基淀粉钠(CMS-Na)和聚乙烯醇(PVA),以黏度试验为依据筛选出具有良好黏结性能的MC。在此基础上,利用以硬度和渗透深度为评价指标的正交试验法分析获得抑尘剂的最佳配方为0.06%CAD+0.10%AEO-7+0.20%MC。基于所得最佳配方抑尘剂的润湿、保水以及固结方面的性能进行评价,接触角测试得到抑尘剂与煤尘的接触角为36.5°,具有良好的润湿能力;8 h内的累计蒸发量为4 g且形成的固化层硬度可达到76.4 HA,在经过10 m/s风流扰动后,煤样的风蚀率为2.23%。结合扫描电镜分析在放大1000倍时喷洒抑尘剂后煤尘颗粒表面的微观形态,发现煤尘粒径可达60μm左右,进行了有效的团聚行为,同时粒径实验也证明抑尘剂对煤尘进行了有效的润湿团聚行为,增加了煤尘重力与密度,显著提高抑尘效果。