基于強(qiáng)粘結(jié)性焦煤特性的中水回用潤(rùn)濕性能優(yōu)化研究.pdf

1、現(xiàn)階段煤礦使用最廣泛的防塵方式仍是濕式除塵，粉塵的潤(rùn)濕性能直接關(guān)系著噴霧降塵效果。開采過(guò)程中焦煤產(chǎn)塵量較其他煤種偏多，礦用抑塵劑一般采用礦井水添加不同成分的表面活性劑通過(guò)一定的配比來(lái)達(dá)到抑塵效果，但使用過(guò)程中礦井水中所含礦物雜質(zhì)對(duì)潤(rùn)濕劑、表面活性劑有一定的抑制且易形成沉淀物堵塞噴頭，影響降塵效果。礦區(qū)中水水源豐富，面臨“排污難、治污貴”等問(wèn)題，但自身中富含潤(rùn)濕劑、表面活性劑等成分對(duì)濕式降塵效果明顯。因此，通過(guò)對(duì)焦煤煤塵潤(rùn)濕性分析，開展新

2、型中水抑塵劑的研究對(duì)降低煤塵危害，提高資源利用率，改善降塵效果均具有十分重要的意義。
　　本文從焦煤及對(duì)比煤樣煤質(zhì)物化性質(zhì)和潤(rùn)濕性能分析入手，運(yùn)用DX-8響應(yīng)曲面方法結(jié)合中水水質(zhì)特點(diǎn)研究分析基于中水回用的溫度條件下新型抑塵劑的優(yōu)化。
　　（1）焦煤煤塵特性分析
　　通過(guò)工業(yè)分析儀對(duì)比四個(gè)煤樣可知：陳蠻莊焦煤煤樣的灰分、水分及揮發(fā)分均低于對(duì)比煤樣，固定碳則高于三個(gè)對(duì)比煤樣；煤樣電子顯微鏡呈像測(cè)定分析得出：鏡質(zhì)組含量與煤質(zhì)

3、、成煤地域有關(guān)，陳蠻莊焦煤煤樣明顯反光顆粒最多；對(duì)陳蠻莊焦煤SEM研究分析，陳蠻莊煤樣平均煤的平均反射率處在1.13％和1.20%之間，焦煤以深成變質(zhì)作用為主；四個(gè)煤樣煤塵接觸角實(shí)驗(yàn)規(guī)律為：不同水質(zhì)對(duì)煤塵的潤(rùn)濕性能有強(qiáng)弱之別，且隨著煤塵變質(zhì)程度的加深，接觸角是隨之增大的，水對(duì)煤的潤(rùn)濕性能是隨之減弱；對(duì)煤樣的紅外圖譜分析，各煤樣隨著煤變質(zhì)程度增加，活性基團(tuán)的特征峰明顯增加，水對(duì)煤樣的潤(rùn)濕性下降。
　　（2）中水潤(rùn)濕性能研究
　

4、　室溫條件下正向滲透實(shí)驗(yàn)得到：JFC-6潤(rùn)濕焦煤粉塵性能最佳，不同濃度JFC-6溶液潤(rùn)濕速度不同，潤(rùn)濕300目焦煤煤塵JFC-6在0.15%-0.2%濃度區(qū)間內(nèi)滲透時(shí)間最優(yōu)；0℃-50℃正向滲透實(shí)驗(yàn)表明：在0℃到30℃范圍內(nèi)隨著溫度的上升，潤(rùn)濕時(shí)間逐漸減小，10℃上升至20℃時(shí)潤(rùn)濕時(shí)間減少最為顯著30℃-50℃區(qū)間內(nèi)，40℃-50℃區(qū)間內(nèi)潤(rùn)濕過(guò)程升幅緩慢，隨著潤(rùn)濕時(shí)間增高，焦煤煤塵潤(rùn)濕效果下降；0℃-50℃的表面張力實(shí)驗(yàn)研究表明：隨溫度

5、升高，礦井水B配制抑塵劑表面張力降幅為1.18mN/m，礦井水C配制抑塵劑降幅為0.42mN/m；
　　通過(guò)正向滲透實(shí)驗(yàn)，借助 DX-8軟件分析影響潤(rùn)濕效果的三個(gè)因素溫度（t）、JFC-6濃度（ρ）、中水與JFC-6質(zhì)量濃度0.15%溶液體積比（μ），建立其與潤(rùn)濕性的定量數(shù)學(xué)關(guān)系式：（此處為公式略過(guò)）
　　論文分析焦煤煤塵特性分析焦煤產(chǎn)塵量相對(duì)較高的原因是由于成煤時(shí)期變質(zhì)作用，在中水抑塵劑潤(rùn)濕性能方面得論證中水應(yīng)用于工作面降