表面活性劑對煤吸水效果影響的試驗及應(yīng)用.pdf

1、隨著我國煤礦開采機(jī)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(yán)重[1]，采煤、掘進(jìn)、轉(zhuǎn)載、運(yùn)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(yù)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(qiáng)注水降塵技術(shù)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?nèi)水壓力，即是控制注水時的壓力參數(shù)，從而來得到試驗數(shù)據(jù)。
　　對煤在純水中進(jìn)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(dá)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(yīng)性，需要對不同煤進(jìn)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(dá)不到一定的含水量，所以通過研究活性劑配方來改變?nèi)芤旱谋砻鎻埩团c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(jìn)行試驗，通過觀察溶解效果、煤粉在溶液中的浸潤時間和復(fù)配溶液的表面張力與接觸角來對活性劑進(jìn)行篩選，最終得到普遍適應(yīng)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(jìn)行吸收配方溶液試驗。結(jié)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(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，即活性劑配方的作用很明顯，并且有普遍適應(yīng)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