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作者
陈浩张超王星龙李树刚江丙友成铭张爱琳
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单位
西安科技大学安全科学与工程学院四川大学新能源与低碳技术研究院安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
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摘要
为提高煤层注水的抑尘效果，通过表面活性剂复配的方法研制复配润湿剂作为注水添加剂，对煤层湿润能力和降尘效果进行研究。首先开展单因素试验，通过表面张力、接触角试验，从9种表面活性剂中筛选出3种具有良好润湿性的表面活性剂，然后选择临界胶束浓度(CMC)作为复配溶液的浓度，将优选的3种表面活性剂与2种无机盐进行复配，利用荧光分子探针试验选出新型复配润湿剂最佳配比为0.1wt%快渗T+0.1wt%LAO-30+0.13wt%MgCl2。最后，通过煤尘沉降和低场核磁共振试验研究复配润湿剂的作用机理，分析复配润湿剂作用前后煤体孔隙结构差异性，明确微孔和中孔的水润湿率是影响润湿效果的关键因素。现场试验验证新型复配润湿剂能够有效改善注水除尘效果，添加新型复配润湿剂的注水煤层平均水分增量达到3.32%左右，全尘和呼吸性粉尘降尘率分别由71.6%和80.1%提升至95.2%和97.3%,对余吾煤业1105综采工作面降尘效果显著。
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关键词
煤尘防治煤层注水表面活性剂润湿性能沉降试验
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(52174203,51974241)；
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文章目录
0 引 言
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 煤样
1.1.2 表面活性剂
1.1.3 无机盐增效剂
1.2 试验方案
1.2.1 复配润湿剂测试方法
1)接触角测试。
2)表面张力测试。
3)荧光分子探针试验。
1.2.2 复配湿润剂润湿性质测试
1)煤尘沉降速度测试。
2)低场核磁共振(LF-NMR)。
2 试验结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 接触角测试结果
2.1.2 表面张力测试结果
2.2 复配润湿剂复配试验
2.2.1 复配组合的确定
2.2.2 复配组合的光谱分析
2.3 复配润湿剂润湿性能测试
2.3.1 煤尘沉降试验结果分析
2.3.2 低场核磁共振与孔隙水润湿率分析
3 降尘效果研究
4 结 论
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引用格式
陈浩,张超,王星龙等.煤层复配润湿剂研制及降尘效果[J].西安科技大学学报,2023,43(03):495-504.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0306.
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