CN108285774A - 一种新型煤矿泡沬除尘剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型煤矿泡沫除尘剂，其按照重量百分比包括0.45%‑0.80%的发泡剂、0.01%‑0.03%的稳泡剂、0.20%‑0.85%的润湿剂与98.79%‑98.99%的水。将月桂基葡糖苷、聚阴离子纤维素、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷与水充分混合，然后将混合液放入矿用泡沬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97%以上，提高了降尘效率。

Description

一种新型煤矿泡沬除尘剂

技术领域

本发明涉及一种新型煤矿泡沫除尘剂，属于除尘技术领域。

背景技术

除了瓦斯以外，煤矿井下的煤尘是安全生产的主要危险源，过大的井下煤尘浓度可以引发爆炸。另外，煤尘也是矿工尘肺病的主要根源。煤尘的主要来源是采面和运输皮带，综掘机头的高强度切割产生大量的粉尘，因此导致采面的粉尘浓度最大。运输过程中由于传送带的高速运转也会使得粉尘扬起，导致井下运输巷道的粉尘浓度过大。

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，必须采取有效措施降低采煤工作面煤尘浓度。目前，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地降低粉尘浓度，效果均不够理想，煤矿井下高浓度粉尘问题依然严重。与其它抑尘方法法相比，泡沫除尘技术用水量可减少30～80%，降尘效率比喷雾洒水高3～5倍，有效地扑捉呼吸粉尘，提高降尘率，是国内外重点研究方向。因此本专利进行了降尘技术的改进和发展。

发明内容

本发明为了进一步解决泡沫降尘技术问题，设计研发了一种新型煤矿泡沬除尘剂，可以将尘源产生的粉尘包裹、润湿并沉降，提高了降尘效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

该用于煤矿的泡沫除尘剂配方，其特征在于，其按照重量百分比包括 ：

发泡剂 0.45%-0.80%

稳泡剂 0.01%-0.03%

润湿剂 0.20%-0.85%

水 98.79%-98.99%

所述发泡剂为月桂基葡糖苷，所述稳泡剂为聚阴离子纤维素，所述湿润剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷。

所述的泡沬除尘剂，其按照重量百分比包括：0.8%的月桂基葡糖苷、0.02%的聚阴离子纤维素与0.4%的烷基酚聚氧乙烯醚，余量为水。

所述的泡沬除尘剂，其中按照重量百分比包括：0.85%的脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷、0.02%的聚阴离子纤维素与0.45%的烷基酚聚氧乙烯醚，余量为水。

所述的泡沬除尘剂，其中按照重量百分比包括：0.2%的脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷、0.02%的聚阴离子纤维素与0.8%的月桂基葡糖苷，余量为水。

本发明提供的用于煤矿的泡沬除尘剂的制备如下：将月桂基葡糖苷、聚阴离子纤维素、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷等试剂与水充分混合，然后将混合液放入矿用泡沬除尘发泡器中形成泡沬，将泡沬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。月桂基葡糖苷发泡剂，表面张力低，湿润力强，泡沫丰富细腻、无毒无害，可与多种类型表面活性剂复配，协同效应明显，增稠效果显著，易于稀释，无凝胶现象，并具有杀菌和提高酶活力等独特性能，可以产生大量且稳定的泡沫。聚阴离子纤维素为稳泡剂，无味无毒，吸湿性强，易溶于冷水和热水中，其水溶液为中性或碱性透明粘稠液体，可以起到增稠、成膜、黏接、水分保持、胶体保护等作用，具有很强的稳泡性能。脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷为增稠剂，是重要的一类非离子表面活性剂。分子中的醚键不易被酸、碱破坏，稳定性较高，水溶性较好，耐电解质，易于生物降解。烷基酚聚氧乙烯醚为润湿剂，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沬除尘剂生成的泡沬与煤尘接触时，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97%以上。

附图说明

图1是本发明中泡沫除尘剂形成泡沬的微观结构示意图。

图2是本发明中泡沬除尘剂形成之泡沬与煤尘接触微观过程示意图 。

图3是采用本发明泡沬除尘剂进行降尘以后现场应用结果。

本发明提供了一种用于煤矿的泡沬除尘剂，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泡沫除尘剂，其按照重量百分包括0.45%-0.80%的发泡剂、0.01%-0.03%的稳泡剂、0.20%-0.85的润湿剂与98.79%-98.99%的水。所述发泡剂为月桂基葡糖苷、所述稳泡剂为聚阴离子纤维素，所述湿润剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷。

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。

实施例一：

取月桂基葡糖苷8g，聚阴离子纤维素0.2g，烷基酚聚氧乙烯醚4g 加入 987.8g水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置1kg泡沫除尘剂。 在该泡沫除尘剂中，月桂基葡糖苷所占比例为 0.8%，聚阴离子纤维素所占比例为 0.02%，烷基酚聚氧乙烯醚所占比例为0.4%。其具体降尘原理，如图 1 与图 2 所示。将制备好的泡沫除尘剂加入罗氏泡沫仪发生器中，产生泡沫高度862.73mL。将泡沫除尘剂质量扩大100倍配制泡沫除尘剂，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 97.27%, 呼尘降尘率可达到 97.25%。

实施例二：

取脂肪醇聚氧乙烯醚8.5g，聚阴离子纤维素0.2g，烷基酚聚氧乙烯醚4.5g 加入986.8g水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置1kg泡沫除尘剂。在该泡沫除尘剂中，脂肪醇聚氧乙烯醚所占比例为 0.85%，聚阴离子纤维素所占比例为 0.02%，烷基酚聚氧乙烯醚所占比例为0.45%。其具体的降尘原理，如图 1 与图 2 所示。将制备好的泡沫除尘剂加入罗氏泡沫仪发生器中，产生泡沫高度为453.33mL，并将泡沫除尘剂质量扩大100倍配制泡沫除尘剂,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87.68%,呼尘降尘率可达到87.54%。

实施例三：

取脂肪醇聚氧乙烯醚2g，聚阴离子纤维素0.2g，月桂基葡糖苷8g 加入 989.8g水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置1kg泡沫除尘剂。在该泡沫除尘剂中，脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷所占比例为0.2%，聚阴离子纤维素所占比例为 0.02%，月桂基葡糖苷所占比例为0.8%。其具体的降尘原理，如图 1 与图 2 所示。将制备好的泡沫除尘剂加入罗氏泡沫仪发生器中,产生泡沫高度586.67mL，并将泡沫除尘剂质量扩大100倍配制泡沫除尘剂,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82.73%,呼尘降尘率可达到83.26%。

现场应用结果见图3

由图3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54.3%，全尘的降尘效率的平均值为 54.6%，而采用本发明泡沬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 85.9%，全尘平均降尘率为96.3%，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 (6)

1.一种新型煤矿泡沬除尘剂，其特征在于，其组成包括:发泡剂、稳泡剂、润湿剂、水。

2.根据权利要求1所述的泡沬除尘剂，其特征在于：所述发泡剂为月桂基葡糖苷，所述稳泡剂为聚阴离子纤维素，所述湿润剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷。

3.根据权利要求1所述的泡沫除尘剂，其特征在于：发泡剂的重量百分比为0.45%-0.80%。

4.根据权利要求1所述的泡沫除尘剂，其特征在于：稳泡剂的重量百分比为0.01%-0.03%。

5.根据权利要求1所述的泡沫除尘剂，其特征在于：润湿剂的重量百分比为0.20%-0.85%。

6.根据权利要求1所述的泡沫除尘剂，其特征在于：水的重量百分比为98.79%-98.99%。