煤(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)生產(chan)過程(cheng)中會(hui)產(chan)生大量(liang)煤(mei)(mei)(mei)(mei)塵(chen)(chen)，它不(bu)僅會(hui)導(dao)致(zhi)礦(kuang)(kuang)工患塵(chen)(chen)肺病不(bu)能治愈而死亡(wang)(wang)，而且(qie)會(hui)導(dao)致(zhi)礦(kuang)(kuang)井發生爆(bao)炸事故，造(zao)成重大人身(shen)傷(shang)亡(wang)(wang)和巨大經濟損(sun)失。化學劑(ji)抑(yi)塵(chen)(chen)是(shi)一(yi)種(zhong)積極(ji)、有(you)效(xiao)的煤(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)降(jiang)塵(chen)(chen)方法，它是(shi)通過在降(jiang)塵(chen)(chen)用水中添加表面(mian)活性劑(ji)，從而提高煤(mei)(mei)(mei)(mei)塵(chen)(chen)顆粒被水濕潤(run)的程(cheng)度(du)。本文為了研(yan)究(jiu)表面(mian)活性劑(ji)復配對(dui)改(gai)善煤(mei)(mei)(mei)(mei)塵(chen)(chen)潤(run)濕性的協同(tong)效(xiao)應(ying)及(ji)降(jiang)塵(chen)(chen)效(xiao)果，從我國典型礦(kuang)(kuang)區(qu)選取(qu)了褐煤(mei)(mei)(mei)(mei)、長(chang)焰煤(mei)(mei)(mei)(mei)、不(bu)粘煤(mei)(mei)(mei)(mei)、氣煤(mei)(mei)(mei)(mei)、焦煤(mei)(mei)(mei)(mei)、無(wu)煙(yan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)6種(zhong)煤(mei)(mei)(mei)(mei)樣(yang)和15種(zhong)表面(mian)活性劑(ji)來進行研(yan)究(jiu)。

首先測定6種(zhong)煤(mei)(mei)樣的(de)(de)(de)(de)工業成(cheng)分、元(yuan)素(su)(su)含量、化學結構、微觀形(xing)貌、孔(kong)隙結構特征參(can)數及水在(zai)煤(mei)(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸角(jiao)(jiao)來探究煤(mei)(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)潤濕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)主要影響(xiang)因素(su)(su)。然后優選(xuan)出復配(pei)(pei)(pei)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑的(de)(de)(de)(de)單組分，以臨界膠束濃度(CMC)等體積兩兩混合配(pei)(pei)(pei)制出表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑復配(pei)(pei)(pei)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)，測定溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)、溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)在(zai)煤(mei)(mei)樣粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)試片表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸角(jiao)(jiao)和(he)煤(mei)(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)在(zai)復配(pei)(pei)(pei)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)潤濕(shi)速度，將測定結果(guo)作為(wei)指標(biao)研(yan)(yan)(yan)究表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑復配(pei)(pei)(pei)對煤(mei)(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)潤濕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，并從微觀角(jiao)(jiao)度研(yan)(yan)(yan)究單體和(he)復配(pei)(pei)(pei)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑在(zai)煤(mei)(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)吸附潤濕(shi)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。在(zai)此基礎上用表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑復配(pei)(pei)(pei)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)作為(wei)添加劑，以不(bu)同(tong)變質(zhi)程度煤(mei)(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)為(wei)對象，進(jin)行噴霧降(jiang)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)模(mo)擬實(shi)驗和(he)現場實(shi)踐，對表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑復配(pei)(pei)(pei)潤濕(shi)煤(mei)(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)效果(guo)進(jin)行研(yan)(yan)(yan)究。研(yan)(yan)(yan)究表(biao)(biao)明，在(zai)煤(mei)(mei)樣粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)物化特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)，平(ping)均孔(kong)徑(jing)是影響(xiang)煤(mei)(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)表(biao)(biao)面(mian)潤濕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)因素(su)(su)，接(jie)(jie)觸角(jiao)(jiao)隨平(ping)均孔(kong)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大呈線性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)減小(R2=0.96)。

另(ling)外，六種(zhong)煤樣粉(fen)(fen)塵(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)潤濕(shi)(shi)性隨(sui)變質(zhi)(zhi)程(cheng)度的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)呈高(gao)—低(di)—高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)趨勢，褐煤的(de)(de)(de)(de)(de)潤濕(shi)(shi)性最(zui)(zui)強(qiang)，所(suo)選煙煤中變質(zhi)(zhi)程(cheng)度最(zui)(zui)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)焦煤潤濕(shi)(shi)性最(zui)(zui)弱(ruo)，無煙煤比焦煤的(de)(de)(de)(de)(de)潤濕(shi)(shi)性又有所(suo)增強(qiang)。陰離(li)子(zi)(zi)-非(fei)離(li)子(zi)(zi)表(biao)(biao)面(mian)活性劑復(fu)配體系(xi)對改善煤塵(chen)潤濕(shi)(shi)性效(xiao)果最(zui)(zui)顯(xian)(xian)著。陰離(li)子(zi)(zi)-非(fei)離(li)子(zi)(zi)復(fu)配溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力比各(ge)單(dan)(dan)組(zu)分(fen)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力低(di)，特別(bie)是FMES-CDEA復(fu)配溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力為(wei)29.23mN/m，比單(dan)(dan)組(zu)分(fen)FMES和CDEA分(fen)別(bie)降低(di)20.18%和13.42%。陰離(li)子(zi)(zi)-非(fei)離(li)子(zi)(zi)復(fu)配溶(rong)液(ye)在(zai)任一種(zhong)煤樣粉(fen)(fen)塵(chen)試片上的(de)(de)(de)(de)(de)接觸角均明顯(xian)(xian)小于單(dan)(dan)組(zu)分(fen)，比單(dan)(dan)組(zu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)接觸角降低(di)了(le)14.04%～63.31%。6種(zhong)煤塵(chen)在(zai)陰離(li)子(zi)(zi)-非(fei)離(li)子(zi)(zi)復(fu)配溶(rong)液(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)潤濕(shi)(shi)速度比在(zai)單(dan)(dan)組(zu)分(fen)中提高(gao)了(le)0.27～28.16倍。表(biao)(biao)面(mian)活性劑在(zai)煤塵(chen)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)量和吸附(fu)形(xing)式(shi)決定煤塵(chen)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)潤濕(shi)(shi)性。

表(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)煤(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)表(biao)面的(de)(de)吸(xi)附(fu)量(liang)越大(da)，煤(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)越容易潤(run)濕(shi)；陰(yin)(yin)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)(he)非離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)表(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)煤(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)表(biao)面的(de)(de)單層(ceng)吸(xi)附(fu)形式更(geng)有(you)利于增強煤(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)潤(run)濕(shi)性(xing)(xing)。陰(yin)(yin)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)-非離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)表(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)復配(pei)(pei)溶液(ye)比(bi)陰(yin)(yin)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)-陰(yin)(yin)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)復配(pei)(pei)在(zai)(zai)煤(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)表(biao)面達到吸(xi)附(fu)飽(bao)和(he)(he)時的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)低，陰(yin)(yin)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)-非離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)表(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)復配(pei)(pei)可以(yi)使(shi)煤(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)表(biao)面的(de)(de)吸(xi)附(fu)量(liang)顯著增大(da)；陰(yin)(yin)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)(he)非離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)表(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)疏水(shui)基(ji)以(yi)間隔環(huan)繞的(de)(de)形式吸(xi)附(fu)于煤(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)表(biao)面，更(geng)易于潤(run)濕(shi)煤(mei)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)。在(zai)(zai)噴霧降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)模擬實驗中(zhong)，陰(yin)(yin)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)-非離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)表(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)復配(pei)(pei)溶液(ye)作為噴霧降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)優于陰(yin)(yin)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)-陰(yin)(yin)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)復配(pei)(pei)。氣煤(mei)在(zai)(zai)0.025wt%FMES和(he)(he)0.025wt%CDEA復配(pei)(pei)溶液(ye)中(zhong)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)最高，為78.4%。褐煤(mei)、長焰煤(mei)、不粘煤(mei)、焦煤(mei)和(he)(he)無煙煤(mei)均在(zai)(zai)0.025wt%AES和(he)(he)0.025wt%CDEA復配(pei)(pei)溶液(ye)中(zhong)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)最高，分(fen)別為91.53%、88.24%、85.7%、73.25%和(he)(he)80.57%。現場實驗表(biao)明，對于不粘煤(mei)，噴霧降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)液(ye)體介質為0.025wt%AES和(he)(he)0.025wt%CDEA復配(pei)(pei)溶液(ye)時降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)最高，總粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)(he)呼吸(xi)性(xing)(xing)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)率(lv)分(fen)別為88.32%和(he)(he)86.12%，分(fen)別比(bi)未處(chu)理水(shui)提高40.76%和(he)(he)46.06%，能有(you)效(xiao)地降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)低粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)濃(nong)(nong)度(du)，尤其是呼吸(xi)性(xing)(xing)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)。

同(tong)時，陰離(li)(li)(li)子-非(fei)離(li)(li)(li)子復配溶(rong)液作為噴(pen)霧降(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的降(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)效(xiao)率優于陰離(li)(li)(li)子-陰離(li)(li)(li)子復配，這和噴(pen)霧降(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)模擬實驗中所得到的結論(lun)一致。總之，陰離(li)(li)(li)子-非(fei)離(li)(li)(li)子表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)復配體系(xi)對提(ti)(ti)高煤塵(chen)(chen)潤濕性(xing)(xing)表(biao)(biao)現出顯著的協同(tong)效(xiao)應。研究結果(guo)為煤礦提(ti)(ti)供(gong)了使用表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)溶(rong)液降(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)的理論(lun)依據，并提(ti)(ti)出不(bu)同(tong)變質程度煤塵(chen)(chen)與表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)溶(rong)液的適應特(te)征，為選(xuan)擇及(ji)配制表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)溶(rong)液作為噴(pen)霧降(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)提(ti)(ti)高降(jiang)(jiang)塵(chen)(chen)效(xiao)率提(ti)(ti)供(gong)參(can)考。