添加表面活性剂注水防尘试验研究-论文.pdf

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1、2014年第4期中州煤炭总第220期添加表面活性剂注水防尘试验研究胡红伟，赵国芳，马红娟(1．新密市煤炭管理局，河南新密452370；2．郑宏恒泰(新密)煤业有限公司，河南新密452370)摘要：恒泰煤业公司三软不稳定煤层采煤工作面粉尘大，治理效果不好。采取在水溶液中加入表面活性剂进行煤层注水的方法治理粉尘，对煤层注水后的湿润效果进行了比较分析，并计算生产过程中的降尘率。结果表明，加入表面活性剂后，降尘率大大提高，对保证煤矿安全生产，保护职工身体健康起到较好作用。关键词：三软不稳定煤层；表面活性剂水溶液；注水；降尘率中图分类号：TD714．4文献标志码：B文章编号：1003—0506(

2、2014)04—0077—02恒泰煤业公司任岗井田位于新密煤田的东部，能进一步推广。70年代初波兰、德国、前苏联分别属典型的三软不稳定厚煤层，使用放顶煤开采技术开始了添加表面活性剂改善注水性能的试验，取得已有多年历史。该矿井田内二．煤主要为无烟煤和了较好的效果。进入90年代以来，国外煤矿应用于贫煤，煤层节理较为发育，煤层松软且呈粉状，开采煤层注水的添加剂专利产品已达几十种。国内在煤以来一直存在采场煤尘大、上隅角瓦斯不易控制等层注水添加表面活性剂方面也开展了大量的工作，问题。在借鉴其他矿井经验的基础上，2004年5月取得了一定进展。当前，国内煤层注水添加的表面分别在12060、12090

3、等多个工作面进行了煤层注水活性剂主要有十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、试验，通过沿采面回风巷对煤体进行长孔高压预注洗衣粉等。水、采场前上方煤体中压深孔注水、采场煤壁卸压带2表面活性剂选用低压或静压浅孔注水等方式，有效降低了煤尘，但仍不能达到职业卫生健康的标准。为此，该矿选用石按液体在固体表面的润湿和展开理论，水是不油磺酸钠作为表面活性剂进行注水防尘试验，取得能在煤体表面自行润湿和铺展的，为此，要提高煤层了较好效果，保证了安全生产和职工的身体健康。注水效果，使水分在煤体内分布均匀，就必须改变水的表面物理化学性质，降低水的表面张力和润湿角。1表面活性剂的应用研究概况研究表明：在水中加入一

4、般洗衣粉，煤层注水润湿效单纯靠煤层注水达不到职业卫生健康的标准要果不尽理想，因为洗衣粉的亲水基一般都处在表面求。20世纪70年代起，各主要产煤国在研究了各活性剂分子的末端，渗透力差，去污能力强。选用表种煤体预湿润方法后发现，采用传统的注水措施无面活性剂的依据是亲水基应处在表面活性剂分子的法使产尘量降低至满足职业健康标准的程度，人们中间，湿润渗透性能强，适用性广、价格低，因此，选开始研究改善水的润湿渗透性能以及防止注入水蒸用石油磺酸钠作为表面活性剂并进行了注水防尘试发损失的化学方法。多年来的实践证明，在注入的验，添加量为0．2％(质量比)。水溶液中添加一些表面活性物质，可以改善水的润3添

5、加表面活性剂注水试验湿、渗透性能，增加煤体注水的湿润半径、扩大注水面积、提高注水速度等。1968年原联邦德国的鲁尔根据《煤矿安全规程》⋯(以下简称“规程”)关矿区进行了在水中添加Relatin819、Relatin819FS62于井下煤尘浓度的测定地点、频度、方法、要求等的等增黏剂试验，力图改善该矿区高压注水带来的跑相关规定，在12190回采工作面及回风巷进行了添水问题，并在一些煤矿取得了较好的效果，但由于药加表面活性剂注水试验。12190工作面走向长680剂的添加工艺复杂、受煤质的影响较大等原因而未m，倾斜宽60m，煤层平均倾角l0。，煤层平均厚8．83m，所采煤层为二煤，主要呈粉状

6、产出，生产收稿日期：2013—12—23作者简介：胡红伟(1968一)，男，河南新密人，工程师，现任新密市煤过程中煤尘较大，采用两采一准的作业方式。炭管理局安监科长。(1)参与人员。液压泵开泵工1名，注水工2·77·2014年第4期中州煤炭总第220期名，测尘员2名，瓦斯检测员1名。剂后，总粉尘与呼吸性粉尘的浓度均有所降低，表明(2)时间。4d。表面活性剂起到了一定的作用。(3)所需工具和物料。活性剂(石油磺酸钠)添4．2注水防尘试验结果及其分析加量为0．2％(质量比)；CCGZ．1000型直读式粉尘进风巷煤尘的浓度为C取Ci=5．7mg／m；测定仪1台，测量范围为0．2～1000mg

7、／m。注水前回风巷煤尘的浓度为c，注水后为C。。(4)步骤。①第1天零点班，注水工按常规进行注水。记下煤层注水饱和所用时间，并做出记录。根据公式咖=(一三导)×。。％计算降尘率。开泵工记下所用水量。八点班开帮班，矿尘测检员(1)未添加表面活性剂前的降尘率一75％。分别在9：00、12：00、15：00对粉尘浓度进行3次测(2)添加表面活性剂时的降尘率一80％。定，并记录。四点班放煤班，测检员分别在l7：o0、这里的结果与国内其他单位煤层注水的降