微波照射合成树脂类井下工作面用新型抑尘剂的研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文微波照射合成树脂类井下工作面用新型抑尘剂的研究摘要我国是全球最大的煤炭生产国与消费国,2013年我国全国煤炭产量达到36亿8千万吨，同比增加3千万吨，增长了3.8%。煤炭作为我国的主体能源类别，在全国一次能源生产总量与消费总量中的比例均为70%上下。伴随着煤炭的规模化、现代化生产，越来越多的煤尘随之出现。煤尘对人体健康和生产环境都有着巨大的危害，而矿井下大量的煤尘不仅会严重侵蚀矿工们的身体健康，而且也是影响煤矿安全生产的重大隐患之一。大量的煤尘对对人体、环境以及生产都有着难以预估的危害与风险。现在抑制煤尘

2、的主要办法是在煤尘表面喷洒抑尘剂，但受到作业环境与技术的限制，现在的喷洒抑尘剂作业场所大都是在地面煤炭运输过程中。而对煤炭生产的源头——井下工作面的煤尘问题则相对关注甚少。本文采用微波照射的方法，以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为单体，分别从最佳合成温度、基料最佳配比、微波照射时间、NaCl添加量以及最佳配置浓度等问题入手进行相关试验条件下抑尘剂的合成试验，研究开发出了一种适宜在井下工作面特殊作业环境下使用的新型抑尘剂配方，并对合成产品试样进行了煤样表面的喷洒试验，对试样成膜的性状、抗压

3、强度、吸水率以及耐高温性等评价指标作了进一步研究。试验得出：在AMPS、DMDAAC二者浓度之比为4:2，NaCl添加质量分数为2%，微波照射2min，搅拌反应温度为I太原理工大学硕士研究生学位论文50℃，配置浓度为8%的试验条件下，成膜的抑尘率达到82.41%，吸水率为37.92g/g，能够满足井下实际生产的需求。本文立足于煤矿井下工作面高温、高湿的特定作业环境，结合前人的研究经验，摒弃了传统上制备抑尘剂最常用的两种原料：淀粉与聚乙烯醇(PVA)，选用AMPS和DMDAAC两种新型耐高温、耐高湿性材料作为制备新型抑尘剂的基料，成功克

4、服了淀粉、PVA系抑尘剂制备工艺复杂、耐热性差、有刺激性等缺点，研究开发出了一种适宜在井下工作面特殊作业环境下使用的新型抑尘剂配方。试验表明，新型抑尘剂可以有效减少井下工作面作业环境中的产尘量，减轻煤尘对矿工工人身体的侵害，降低工作面煤尘爆炸的风险，同时防止煤尘对井下仪器设备的影响，延长设备的工作寿命。关键词：合成树脂，AMPS，DMDAAC，微波照射，抑尘剂II太原理工大学硕士研究生学位论文THERESEARCHONANEWDUSTSUPPRESSIONAGENTBELONGSOFSYNTHESISRESINWITHMICROWAV

5、EIRRADIATIONFORUNDERGROUNDWORKINGFACEABSTRACTChinaisasuperpowerincoalproductionandconsumptionpowerintheworld.Thenationalcoalproductionreached3.68billiontonsin2013,increasedof30milliontonsyear-on-year,up3.8percent.AsthemainenergyinChina,thecoalaccountsforabout70percentof

6、thetotalenergyproductionandconsumption.Withthelarge-scaleandmodernproductionofcoal,alotofcoaldusthasbeenproduced.Coaldusthasgreatharmonhumanhealthandproduction.Alotofcoaldustinmineisnotonlyseverelyerodedthehealthofminers,butalsoisthemajorhiddendangerofsafetyproductionin

7、coalmine.Itisdifficulttoestimatethehazardandriskofalotofcoaldustonthehumanbody,environmentandproduction.Nowitisthemainwaytosprayingdustsuppressionagentoncoaldustsurfacetoinhibitionofcoaldust,however,subjectingtotheconditionsoftheworkingenvironmentandtechnology,thesprayi

8、ngdustsuppressionagentworkplacesaremostlyintheprocessofthecoalltransportationnow.Itisrelativelypaycloseattenti