保湿抑尘剂在矿井巷道降尘中的应用研究.pdf

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1、2016年第41卷第3期能源技术与管理V01．41No．3EnergyTechnologyandManagement93doi：10．39696．issn．1672-9943．2016．03035保湿抑尘剂在矿井巷道降尘中的应用研究康天慧(阳泉煤业集团天安煤矿有限公司，山西静乐035100)[摘要]针对寺家庄公司的煤质及运输大巷粉尘污染状况，提出了粘结、凝并、吸湿和保水为一体的生态抑尘方案。在实验室选用单因素试验法对保湿抑尘剂的各抑尘因子的单体性质进行了深入研究和分析，确定了各因子的合理组分，通过多因素正交试验法确定了保湿抑尘剂的配方。通过现场试验，表明该保湿抑

2、尘剂具有良好的保湿抑尘效果，有利于科学化治理矿井扬尘，减少粉尘危害，改善矿区环境。[关键词]矿井巷道；粉尘；抑尘因子；正交试验；保湿抑尘剂[中图分类号]TD714+．4[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2016)03-0093-041．1凝并因子的选择O引言该因子应选用具有一定范围时效并具强粘结煤炭开采是生产性粉尘危害最严重的行业之作用的试剂，其组分应对作业环境内的人群及环一。煤矿井下粉尘危害工人身体健康，污染工作环境无负作用。另外也应考虑价格、高温以及原材料境，损毁作业装备。和操作情况。据此，选择蔗糖和羧甲基淀粉钠(以当前我国大部分工矿企业采用的

3、抑尘措施主下简称CMC)作对比实验，分别测量它们在不同要有喷雾洒水、添加保湿抑尘剂、固体吸湿剂及固浓度时的粘度。粘度是评价凝并因子粘结凝并效土等方法。受水表面张力的影响，采用纯水防尘作果优劣的关键性参数，在单位浓度情况下，凝并因业时，微细尘粒很难被水润湿，起不到很好的效子的粘度与其凝并效果成正比。采用SNB一1粘度果。通过添加保湿抑尘剂可以减小水的表面张力，计测定其质量浓度，用自来水作为试剂。在相同条提高抑尘效率，因此，添加保湿抑尘剂抑尘在矿井件下，自来水的粘度为2．0mPa．s'测量结果如图巷道防降尘方面得到了广泛应用_l_2]。1所示。针对寺家庄公司的煤质及

4、其井下运输大巷的13路面粉尘危害状况进行了保湿抑尘剂的组分、性1211质的分析研究，通过采取单因素试验研究及多因10素的正交实验，开发出对井下环境较适合的保湿98抑尘剂配方。在寺家庄公司运输大巷，对选定的保7湿抑尘剂配方进行了保湿抑尘效果测定。60．10．40．60．8l1．521保湿抑尘剂的组成质量分数／％—-一CMC粘度十蔗糖粘度保湿抑尘剂主要通过固结、吸湿、保水和凝并图1羧甲基淀粉钠溶液和蔗糖溶液粘度4个过程进行保湿抑尘。从图1看出，两者的粘度与其浓度呈正相关，保湿抑尘剂的效果主要受配方影响，其试剂在浓度相同时，羧甲基淀粉钠的粘度好于后者。因主要由凝并因子

5、、吸湿因子、保水因子、润湿因子此选用羧甲基淀粉纳作为凝并因子。等组成。试剂配制时，应考虑以下几个方面内容：1．2吸湿因子的选择(1)试剂及其组分应选择无毒，易溶于水且原为了防止粉尘飞扬，必须增大粉尘的质量，吸材料经济、适用，容易获取。湿因子能通过吸收空气中的水分，增大粉尘饱和(2)试剂表面张力低，易于润湿微细尘粒。吸水率，而使其含湿量能长时间保持。目前常用的(3)具有吸湿和保水性，以利于粉尘稳定。吸湿剂包括无机盐、某些有机溶剂以及高倍吸水(4)尽可能避免二次污染。树脂等，由于后两者的价格较高，故首选无机盐。2016年6月94康天慧保湿抑尘剂在矿井巷道降尘中的应用

6、研究Jun．，2016无机吸湿盐在空气中吸湿性强，其稀释量与的含水率。由此考察2种溶液的吸湿性情况。根据空气相对湿度呈正相关，当吸湿后形成的盐水溶数据作出尘样的含水率变化曲线如图4、5所示。胁加∞∞液的蒸气压力与空气中水的蒸气压力相等时，吸1湿就停止；当大于蒸气压力时，便开始蒸发；反之O盘则吸湿。本文选用NaSiO，与Na2CO，作对比试验0．6进行分析。0．1．2．1常温抗蒸发试验如O-2量取烘干后6h的粉尘试验样品20g，将其0注入~75mm的培养皿中，然后将质量分数分别0l23456789l0l1l213为0-4％、0．6％、0．8％、1．0％、2．0％、

7、3．0％、4．O％的时间，hNa2SiO溶液和NaCO，溶液各15mL分别洒入相图4不同质量分数Na。SiO3吸湿性曲线应的培养皿中与粉尘混合，待样品完全润湿后，采用光学读数天平称取各试样质量，并开始计时，每隔2h或3h，用天平称取试样的质量，最后计算出各试样在不同时间的含水率。与此同时，在相同、斛条件下的自来水试样也做了制备，进行常温抗蒸加发性试验对比研究口]。根据数据作出尘样的含水率变化曲线如图2、3所示。＼时I司／h碍*图5不同质量分数Na2CO。溶液吸湿性曲线加1．2-3实验结果与分析从图2、3中可以看出，NaSiO，的抗蒸发性比NaCO，要好，曲线变化

8、平稳，在55h内含水率仍