影响不同煤种润湿性的因素分析

2016-10-20安徽省地质矿产勘查局325地质队安徽淮北235000

地球 2016年10期

（安徽省地质矿产勘查局325地质队安徽淮北235000）

在煤的开采与应用期间，粉尘不仅降低了煤的质量，也严重危害到了工作人员的身体健康。通过对不同煤种润湿性影响因素的分析，有助于研发出性能较佳的表面活性剂，进而研制出效果良好的浸润性降尘剂。本试验对6种不同煤种的煤样以及4种常见表面活性剂进行实验研究，以分析影响不同煤种润湿性的相关因素。

煤炭粉尘润湿性表面活性剂影响因素

煤炭是一种重要的化石能源，由有机物与无机物共同组成，可用作动力燃料、炼钢原料等。煤炭作为我国的主要能源，其开采量也将逐渐增加。然而，在深井煤矿开采中，煤尘爆炸、火灾、冒顶等安全问题不容忽视。粉尘作为煤炭自身的理化特征，目前已是煤炭的五大灾难之一，对煤炭开采人员以及矿井安全均造成了严重影响，如何采用有效控制降低粉尘成为研究重点。基于此，本文选取了具有代表性的6种不同煤种的煤样以及4种常见表面活性剂进行实验研究，现报道如下。

1 煤样与试剂

本文选择具有代表性的6种不同煤种的煤样以及4种常见表面活性剂进行实验研究。煤样与表面活性剂的选择，见表1、表2。

表1 6种不同煤种的煤样选择

表2 4种常见表面活性剂的选择

2 煤种浸润性分析

采用接触角实验分析煤种的浸润性，选用视频光学接触角测量仪测定煤样与表面活性剂的接触角。以自来水溶液做对照，得出4种常见表面活性剂与不同煤样润湿性的关系，见表3。由此可知，对煤种润湿效果最佳的是OP－10，其次是1631、SDBS、CAB－35；并且任一种表面活性剂对肥煤的接触角均是最大的。由此说明，不同表面活性剂对同一煤种表现出不同的润湿性，表面活性剂对煤样种的润湿性不但同表面活性剂自身性质相关，也与煤种的润湿性相关。

表3 4种常见表面活性剂与不同煤样润湿性的关系（°）

3 煤种润湿性的影响因素

3.1 煤的成分

煤中的水分是影响煤种润湿性的关键因素，根据水分在煤中的存在形态，可将其分成游离水与化合水两种，其中以游离水的影响性最大。煤种的水分含量越多，其接触角越小，润湿性就最佳。

3.2 煤的元素含量

煤主要由有机物与无机物构成。其中，有机物主要包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）等，而C、H、O的百分率含量总和又占有机物的95%以上；N的百分率含量较小且变化范围不大，通常在0.3%~3%之间；S的百分率含量则随着煤炭沉淀条件的不同而存在一定的差异性。无机物则包含矿物质与水。由此可知，与煤种润湿性有较大相关性的是C、H、O，C元素含量越多，煤的润湿性就越差；H、O元素含量越多，煤的润湿性就越佳。

3.3 煤的孔隙结构

煤为多孔隙物质，具有非常丰富的孔隙结构，对水的吸附力较强，润湿性较佳。随着煤化度的提升，煤的孔隙就越少，故其润湿性也就随之变差。