CN103806930A

CN103806930A - 一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂

Info

Publication number: CN103806930A
Application number: CN201410073847.2A
Authority: CN
Inventors: 程卫民; 马有营; 周刚; 聂文; 陈连军; 于岩斌; 崔向飞; 王丹; 徐翠翠; 薛娇; 王昊; 文金浩
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2014-03-03
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2034-03-03
Also published as: CN103806930B

Abstract

本发明公开了一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂，其按照重量百分比包括0.5%-0.7%的发泡剂、0.04%-0.06%的稳泡剂、0.4%-0.5%的润湿剂与98.74%-99.06%的水。将改性烷基糖苷、羧甲基纤维素、烷基酚聚氧乙烯醚与水充分混合，然后将混合液放入矿用泡沫除尘发泡器中形成泡沫，将泡沫输送到尘源将尘源覆盖，从而使尘源产生的粉尘被捕捉沉降，最终保证煤矿井下作业环境良好，率先接触煤尘的将是吸附于水表面层的润湿剂分子的疏水基团（又称为亲油基），疏水基由较长的有机碳链构成，其与煤尘表面分子特性相近，比水分子更容易产生吸附，从而提高了泡沫的捕尘效率，使其降尘率超过95%以上，提高了降尘效率。

Description

一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂

技术领域

本发明涉及一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂。

背景技术

煤炭是我国的主要能源，在我国一次能源生产和消费结构中占70%左右。而矿尘是煤矿生产的主要灾害之一。在煤炭生产过程中，打眼、放炮、掘进、开采、落煤、运输、转运和支架、移架等几乎所有的作业均可产生粉尘，特别是近年来随着采矿机械化程度的提高，井下作业点空气中粉尘浓度也达到了很高的程度。例如：综采工作面的粉尘浓度可达2500mg/m³-3000mg/m³，而综放工作面粉尘情况则比一般的综采工作面更为严重，采煤机割煤、移架和放煤平行作业时，有些煤矿的瞬时原始总粉尘浓度甚至高达8000mg/m³-10000mg/m³。另外，据现场实测，在不采用任何防尘措施情况下，综掘工作面的粉尘浓度可达到2000mg/m³-3000mg/m³，有些综掘工作面甚至高达6000mg/m³左右，高浓度粉尘对工人的健康和井下设备的使用年限都造成了严重的威胁。

为了降低工作面的粉尘浓度，减少粉尘对工人及设备的危害，避免发生粉尘爆炸事故，国内外大多数煤矿采用的除尘措施主要有煤层注水、喷雾降尘、除尘器除尘、通风除尘和化学抑尘等措施，但这些措施都只能在一定程度上降低粉尘浓度，效果均不够理想，煤矿井下高浓度粉尘问题依然严重，由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供给的一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂，可以将尘源产生的粉尘完全包裹、润湿并沉降，以提高降尘效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂，其特征在于，其按照重量百分比包括：

所述的新型泡沫除尘剂，其中，所述发泡剂为改性烷基糖苷，所述稳泡剂为羧甲基纤维素，所述湿润剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

所述的新型泡沫除尘剂，其中，其按照重量百分比包括：0.6%的改性烷基糖苷、0.04%的羧甲基纤维素与0.5%的烷基酚聚氧乙烯醚，余量为水。

所述的新型泡沫除尘剂，其中，其按照重量百分比包括：0.7%的改性烷基糖苷、0.06%的羧甲基纤维素与0.4%的烷基酚聚氧乙烯醚，余量为水。

本发明提供的一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂，将改性烷基糖苷、羧甲基纤维素、烷基酚聚氧乙烯醚与水充分混合，然后将混合液放入矿用泡沫除尘发泡器中形成泡沫，将泡沫输送到尘源将尘源覆盖，从而使尘源产生的粉尘被捕捉沉降，最终保证煤矿井下作业环境良好，改性烷基糖苷为发泡剂具有表面张力低、起泡能力强、泡沫稳定以及润湿性好等特点，可以产生大量的泡沫用于矿井防尘，羧甲基纤维素为稳泡剂，它是一种无毒无味的白色絮状粉末，性能稳定，易溶于水，其水溶液为中性或碱性透明粘稠液体，具有很强的稳泡性能；烷基酚聚氧乙烯醚为润湿剂，它是一种具有表面活性的物质，其分子由亲水基和疏水基构成，溶于水后在水的表面形成亲水基向内、疏水基向外（即朝向空气）的混合吸附分子层，添加了该润湿剂的泡沫除尘剂生成的泡沫与煤尘接触时，率先接触煤尘的将是吸附于水表面层的润湿剂分子的疏水基团（又称为亲油基），疏水基由较长的有机碳链构成，其与煤尘表面分子特性相近，比水分子更容易产生吸附，从而提高了泡沫的捕尘效率，使其降尘率超过95%以上，提高了降尘效率。

附图说明

图1是本发明中新型泡沫除尘剂形成泡沫的微观结构示意图；

图2是本发明中新型泡沫除尘剂形成之泡沫与煤尘接触微观过程示意图；

其中，图1中的1-泡沫；2-润湿剂疏水基端；3-润湿剂分子；4润湿剂亲水基端；

图2中的a-泡沫与煤尘分散在空气中；b-泡沫与煤尘相互靠近（泡沫液中润湿剂的疏水基）接触；c-泡沫逐渐将煤尘捕捉；d-泡沫表面覆盖了一定量的煤尘；e-泡沫破碎随煤尘一起沉降。

具体实施方式

本发明提供了一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂，其按照重量百分比包括：0.5%-0.7%的发泡剂、0.04%-0.06%的稳泡剂、0.4%-0.5%的润湿剂与98.74%-99.06%的水。并且所述发泡剂为改性烷基糖苷，所述稳泡剂为羧甲基纤维素，所述湿润剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

为了更进一步描述本发明，以下列举更为详尽的实施例进行说明。

实施例1

取改性烷基糖苷6kg，羧甲基纤维素0.4kg，烷基酚聚氧乙烯醚5kg加入988.6kg水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置成1000kg新型泡沫除尘剂。在该泡沫除尘剂中，改性烷基糖苷所占比例为0.6%，羧甲基纤维素所占比例为0.04%，烷基酚聚氧乙烯醚所占比例为0.5%。其具体的降尘原理，如图1与图2所示的，将制备好的泡沫除尘剂加入矿用泡沫发生器中，将产生的泡沫输送到尘源将尘源覆盖即可起到良好的降尘效果，该配方的全尘降尘率可达到96.58%，呼尘降尘率可达到86.74%。

实施例2

取改性烷基糖苷7kg，羧甲基纤维素0.6kg，烷基酚聚氧乙烯醚4kg加入988.4kg水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置成1000kg新型泡沫除尘剂。在该泡沫除尘剂中，改性烷基糖苷所占比例为0.7%，羧甲基纤维素所占比例为0.06%，烷基酚聚氧乙烯醚所占比例为0.4%。将制备好的泡沫除尘剂加入矿用泡沫发生器中，将产生的泡沫输送到尘源将尘源覆盖即可起到良好的降尘效果，该配方的全尘降尘率可达到95.96%，呼尘降尘率可达到85.67%。

实施例3

取改性烷基糖苷5kg，羧甲基纤维素0.5kg，烷基酚聚氧乙烯醚5kg加入989.5kg水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置成1000kg新型泡沫除尘剂。在该泡沫除尘剂中，改性烷基糖苷所占比例为0.5%，羧甲基纤维素所占比例为0.05%，烷基酚聚氧乙烯醚所占比例为0.5%。将制备好的泡沫除尘剂加入矿用泡沫发生器中，将产生的泡沫输送到尘源将尘源覆盖即可起到良好的降尘效果，该配方的全尘降尘率可达到96.32%，呼尘降尘率可达到85.93%。

现场应用结果如下表所示：

表1在不使用任何降尘措施时工作面现场粉尘浓度

表2使用传统降尘措施后工作面现场粉尘浓度

表3使用本发明新型泡沫除尘剂降尘后工作面现场粉尘浓度

表4使用传统降尘措施的降尘效率

表5使用本发明新型泡沫除尘剂降尘后的降尘效率

由表1～表5的数据可知，在使用传统降尘措施后，呼吸性粉尘的降尘效率的平均值仅为53.4%，全尘的降尘效率的平均值为54.4%，而采用本发明新型泡沫除尘剂进行降尘以后，就整个综掘工作面的降尘率来看，呼吸性粉尘的平均降尘率为86.08%，全尘平均降尘率为96.35%，与传统降尘措施相比，该泡沫除尘剂的除尘率更高，降尘效果更理想。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims

1.一种用于煤矿的新型泡沫除尘剂，其特征在于，其按照重量百分比包括：

2.根据权利要求1所述的新型泡沫除尘剂，其特征在于，所述发泡剂为改性烷基糖苷，所述稳泡剂为羧甲基纤维素，所述湿润剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

3.根据权利要求2所述的新型泡沫除尘剂，其特征在于，其按照重量百分比包括：0.6%的改性烷基糖苷、0.04%的羧甲基纤维素与0.5%的烷基酚聚氧乙烯醚，余量为水。

4.根据权利要求2所述的新型泡沫除尘剂，其特征在于，其按照重量百分比包括：0.7%的改性烷基糖苷、0.06%的羧甲基纤维素与0.4%的烷基酚聚氧乙烯醚，余量为水。