表面活性劑對煤吸水效果影響的試驗及應用.pdf

1、隨著我國煤礦開采機械化程度的提高，工作面粉塵產(chǎn)生量對工人健康的影響越來越嚴重[1]，采煤、掘進、轉載、運輸過程中產(chǎn)生的大量粉塵給井下員工和安全生產(chǎn)帶來極大危害。煤層注水作為一種煤礦粉塵控制手段，在降低煤塵濃度、預防煤塵爆炸、減小塵肺病發(fā)生率等方面發(fā)揮著重要作用，但是由于煤塵的憎水性等原因致使煤層注水效果不理想，所以理論上加強注水降塵技術的研究日益迫切。在本項研究中，通過以不同注水壓力和在水中添加表面活性劑配方來改變注水參數(shù)，通過對煤樣在

2、不同參數(shù)下吸水情況的對比，得到合適的煤層注水壓力和表面活性劑配方。
　　試驗中，我們制作一個承壓筒來為煤樣提供一個壓力環(huán)境?？刂瞥袎和矁人畨毫Γ词强刂谱⑺畷r的壓力參數(shù)，從而來得到試驗數(shù)據(jù)。
　　對煤在純水中進行2.5MPa、6MPa和10MPa壓力下吸水試驗，可以看出，并非壓力越大，煤的吸水效果越好。試驗1號煤樣在10MPa條件下，依然達不到注水要求;試驗2號煤樣在2.5MPa條件下，注水效果已經(jīng)滿足要求。在純水條件下，注

3、水的壓力參數(shù)不存在普遍適應性，需要對不同煤進行壓力試驗，得到最為合適的注水壓力。
　　由于部分煤的吸水效果差，在高壓條件下仍然達不到一定的含水量，所以通過研究活性劑配方來改變溶液的表面張力和與煤的接觸角，從而提高注水效果十分必要。
　　試驗中首先選取部分活性劑進行試驗，通過觀察溶解效果、煤粉在溶液中的浸潤時間和復配溶液的表面張力與接觸角來對活性劑進行篩選，最終得到普遍適應的在低濃度下可以明顯改善注水效果的表面活性劑配方P1。

4、
　　配制低濃度活性劑配方溶液(0.05％)，使煤樣在2.5MPa條件下，進行吸收配方溶液試驗。結果中可以看出，試驗選取的三種煤樣在低壓條件下的吸水效果均能達到安全標準，即活性劑配方的作用很明顯，并且有普遍適應性。
　　控制注水壓力和添加表面活性劑配方，均能改變煤的吸水效果。對于低壓吸水效果好的煤，只采用低壓注水已經(jīng)足夠;對于中、高壓吸水效果不好的煤，在水中添加少量活性劑配方，可以有效降低注水壓力，從而來降低注水成本，提高注