CN102465711A - 一种煤矿用复合抑尘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种煤矿用复合抑尘剂及其制备方法，按质量百分比该矿用复合抑尘剂由以下组分组成：脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)0.05-1.00％，十二烷基苯磺酸钠(SDBS)0.05-1.00％，聚丙烯酰胺(PAM)0.01-0.50％，聚合氯化铝(PAC)0.02-0.50％，其余为水。本发明的优点在于：组分都为水溶性物质，可以利用矿井原有喷水系统直接喷洒使用，原料广泛、不产生任何有害性气体，无毒、无味，且施工简便，抑尘特别是对呼吸性粉尘的抑尘效果优于现有技术。
Description
技术领域
本发明属于煤炭开采过程中综合防尘技术领域，涉及一种煤矿用复合抑尘剂及其制备方法，具体由润湿剂和凝并剂复合而成。
背景技术
煤尘是长期困扰煤矿安全生产的重大灾害之一。随着煤矿采掘机械化程度的提高，高效、大功率掘进机、运输机和局部通风设备的使用，不但使巷道内空气中的矿尘浓度大大增加，而且细微粉尘所占的比例也不断增加。在有些工作面呼吸性粉尘含量甚至能站到占总粉尘的质量的62％～70％。而通常使用的喷雾降尘技术，普遍存在着降低呼吸性粉尘颗粒效果差、耗水量大的缺点，对呼吸性粉尘降尘率一般只有28％左右。
呼吸性煤矿粉尘所造成的主要的危害有两方面，其一，导致煤尘爆炸。我国80％左右的矿井粉尘有爆炸危险，煤尘可以在没有瓦斯存在的情况下爆炸，对于瓦斯矿井，煤尘则与瓦斯同时爆炸，大范围的煤尘爆炸、瓦斯爆炸，会造成井毁人亡。研究表明，随着粒度的减小，其表面的挥发成分增加，煤尘爆炸的危险性越来越高，呼吸性煤尘颗粒是导致煤尘爆炸的主要原因。其二，导致严重的职业病，危害人体健康。由于呼吸性煤尘粒度小，表面活性大，极易于富集有毒有害物质，这些细微粒子极易进入肺部，在肺泡中沉淀，导致尘肺病，对人类健康危害极大。目前尘肺病已成为我国头号职业病。因此，煤矿除尘技术一直是煤矿安全研究的主要课题。
目前常用的除尘措施有：湿式除尘技术、通风除尘技术、净化风流除尘技术、个体防护技术等许多除尘防尘技术，这些技术对煤矿的除尘发挥了重要的作用。然而这些技术绝大多数是20世纪80年代以前的研究成果，所采用的技术都是物理方法，对呼吸性粉尘的去除率非常低，只有28％左右，20世纪80年代以后，也研究了一些新的降尘新技术，如声波雾化降尘技术、预荷电高效喷雾降尘技术、磁化水降尘技术、化学降尘技术等除尘技术，但这些技术目前还存在种种缺陷，未能在煤矿普及使用。
从上个世纪80年代开始，人们致力于对呼吸性粉尘的治理，然而进展缓慢，几乎没有什么突破。虽然也研究了如声波雾化降尘技术、预荷电高效喷雾降尘技术、磁化水降尘技术等除尘技术，但这些技术由于存在种种缺陷，未能在煤矿普及使用。矿井粉尘防治技术的发展陷入了一个停滞期。
自20世纪60年代在国外井下矿山应用表面活性剂降尘以来，化学抑尘技术得到了迅猛发展。成为煤炭工业粉尘防治技术的一个新的发展方向。半个多世纪以来，在世界上许多研究者的不断努力下，化学降尘剂在煤炭行业的粉尘防治中取得了很大的成功，研究了许多的配方和专利，他们对煤矿的除尘发挥了重要的作用，然而这些技术对呼吸性粉尘的去除率非常低，无法满足我国煤矿企业规定的作业场所空气中粉尘浓度标准。
发明内容
为了解决煤矿对呼吸性粉尘的去除率非常低的技术问题，本发明提供一种煤矿用复合抑尘剂及其制备方法。
其技术解决方案是：一种基于润湿与凝并理论而制备的煤矿用复合抑尘剂，按质量百分比该复合抑尘剂由以下组分组成：
脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC) 0.05-1.00％
十二烷基苯磺酸钠(SDBS) 0.05-1.00％
聚丙烯酰胺(PAM) 0.01-0.50％
聚合氯化铝(PAC) 0.02-0.5％
水 97.00-99.87％
抑尘剂各组分在实施前可按组分独立储存，亦可按配比配制成溶液储存；实施时，用水作溶剂，常温下制备成相应配比的的溶液。所述抑尘剂由润湿剂与凝并剂组成，所述凝并剂可由有机凝并剂PAM和无机凝并剂PAC组成，也可单独使用PAM；润湿剂可由非离子表面活性剂JFC和阴离子表面活性剂SDBS组成，也可单独使用JFC。
本发明所提出的煤矿用复合抑尘剂各组分均为水溶性物质，可以利用矿井原有喷水系统直接喷洒使用，无需其他设备和条件，而且原料广泛、不产生任何有害性气体，无毒、无味，且施工简便，抑尘特别是对呼吸性粉尘的抑尘效果要优于现有技术。
具体实施方式
实施例1
称取0.08g聚丙烯酰胺溶于200ml蒸馏水中，放置于温度为50℃的水浴锅中加热并搅拌待溶液变为无色透明时，然后在搅拌下依次缓慢滴加0.8g JFC，继续搅拌即可制得煤矿用复合抑尘剂。
实施例2
称取0.04g聚丙烯酰胺溶于200ml蒸馏水中，放置于温度为50℃的水浴锅中加热并搅拌待溶液变为无色透明时，加入0.4g SDBS，然后在搅拌下依次缓慢滴加0.4g JFC与0.12g PAC，继续搅拌即可制得煤矿用复合抑尘剂。
实施例3
称取0.06g聚丙烯酰胺溶于200ml蒸馏水中，放置于温度为50℃的水浴锅中加热并搅拌待溶液变为无色透明时，然后在搅拌下依次缓慢滴加0.2g JFC与0.12g PAC，继续搅拌即可制得煤矿用复合抑尘剂。
Claims (5)
1.一种基于润湿与凝聚理论而制备的煤矿用复合抑尘剂，其特征在于它是由以下所列配比的原料制成：
脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC) 0.05-1.00％
十二烷基苯磺酸钠(SDBS) 0.05-1.00％
聚丙烯酰胺(PAM) 0.01-0.50％
聚合氯化铝(PAC) 0.02-0.50％
水 97.00-99.87％
2.根据权利要求1所述的煤矿用复合抑尘剂，其特征在于：所述抑尘剂由润湿剂与凝并剂和水组成。
3.根据权利要求1所述的煤矿用复合抑尘剂，其特征在于：所述凝并剂可由有机凝并剂PAM和无机凝并剂PAC组成，也可单独使用PAM。
4.根据权利要求1所述的煤矿用复合抑尘剂，其特征在于：所述润湿剂可由非离子表面活性剂JFC和阴离子表面活性剂SDBS组成，也可单独使用JFC。
5.根据权利要求1所述的矿用抑尘剂其特征是：抑尘剂各组分在实施前可按组分独立储存，亦可按配比配制成溶液储存；实施时，用水作溶剂，常温下制备成相应配比的的溶液。
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