CN111500260A

CN111500260A - 一种增稠型煤矿采掘面高效泡沫降尘剂

Info

Publication number: CN111500260A
Application number: CN202010310408.4A
Authority: CN
Inventors: 张道鹏; 曹桐; 郝晓云
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2020-08-07

Abstract

本发明涉及一种增稠型煤矿采掘面高效泡沫降尘剂，属于降尘技术领域。该泡沫降尘剂中按照重量百分比，发泡剂为0.80％‑0.95％椰子油二乙醇酰胺，稳泡剂为0.03％‑0.04％羧甲基纤维素，湿润剂为0.15％‑0.20％脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷，增稠剂为0.20％‑0.40％阳离子聚丙烯酰胺，水为98.41％‑98.82％。本发明优点是：该泡沫降尘剂，可以利用泡沫将尘源产生的粉尘完全包裹、润湿并沉降，从而实现高效降尘。

Description

一种增稠型煤矿采掘面高效泡沫降尘剂

技术领域

本发明涉及一种增稠型煤矿采掘面高效泡沫降尘剂，属于降尘技术领域。

背景技术

煤炭资源开采挖掘过程中，除了瓦斯以外，矿井粉尘是最主要自然灾害。如果矿井下的工作面煤尘浓度过大，一方面可能会引发煤矿爆炸事故，严重影响矿工生命安全；另一方面，煤尘可能造成煤矿工人患有尘肺病，严重危害矿工身体健康。煤尘主要产生于机械开采挖掘的切割过程和传送运输的扬起过程，随着煤炭开采机械化技术的不断提高，煤炭的开采量越大，产生的煤尘浓度也越来越高。矿井煤尘给煤矿企业带来重大安全隐患，也给矿井工人带来重大健康隐患，成为制约煤炭企业持续绿色发展的主要问题。

为了降低甚至消除由于煤尘引发的煤矿安全隐患，减少煤尘对职业矿工的身体危害，保障煤矿企业安全高效生产，必须采取有效的降尘措施。目前国内外采取的降尘措施主要有通风除尘、喷雾降尘、煤层注水和化学抑尘等。虽然这些降尘技术在一定程度上有效的降低了煤尘的浓度，但是对于呼吸性煤尘的效果却不够明显，从而造成了呼吸性煤尘任然危害矿工的身体健康。为了解决这一实际生产问题，国内外研究人员将重点放到了耗水量少、覆盖面积大、润湿性好、黏附性强的泡沫降尘技术上。

发明内容

本发明为解决上述泡沬降尘技术问题，研发了一种增稠型煤矿采掘面高效泡沫降尘剂，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，本发明方案包括泡沬降尘剂配方，其特征在于：其按照重量百分比包括：

发泡剂0.80%-0.95%

稳泡剂0.03%-0.04%

润湿剂0.15%-0.20%

增稠剂0.20%-0.40%

水98.41%-98.82%

所述发泡剂为椰子油二乙醇酰胺，所述稳泡剂为羧甲基纤维素，所述湿润剂为脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷，所述增稠剂为阳离子聚丙烯酰胺。

所述的泡沬降尘剂，其中按照重量百分比包括：0.80%的椰子油二乙醇酰胺、0.03%的羧甲基纤维素、0.15%的脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷与0.20%的阳离子聚丙烯酰胺，余量为水。

所述的泡沬降尘剂，其中按照重量百分比包括：0.95%的椰子油二乙醇酰胺、0.04%的羧甲基纤维素、0.20%的脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷与0.40%的阳离子聚丙烯酰胺，余量为水。

本发明提供的增稠型泡沬降尘剂：将椰子油二乙醇酰胺、羧甲基纤维素、脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷、阳离子聚丙烯酰胺与水充分混合，然后将混合液放入矿用泡沬降尘发泡器中形成泡沫，将泡沬输送到尘源并将尘源覆盖，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。椰子油二乙醇酰胺为发泡剂，具有优良的乳化、去污、发泡、稳泡、增溶、分散能力。羧甲基纤维素为稳泡剂，具有成膜、黏接、水分保持、胶体保护、乳化及悬浮等作用，且羧甲基纤维素性能稳定，易溶于水，其水溶液为中性或碱性透明粘稠液体，可用于稳泡剂。脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷为润湿剂，作为重要的非离子表面活性剂，其分子由亲水基端和疏水基端构成，溶于水后在水的表面形成亲水基向内、疏水基向外的混合吸附分子层。该润湿剂的疏水基由较长的有机碳链构成，其与煤尘表面分子特性非常接近，比水分子更容易产生吸附，从而大大提高了泡沫的捕尘效率，从而提高了降尘效率。阳离子聚丙烯酰胺为增稠剂，其具有良好的水溶性和和很高的化学活性，是一种带有多种活泼基团的阳离子型高分子化合物，可与包括水在内的许多物质亲和、吸附形成氢键，具有除浊、脱色、吸附、粘合等功能，在该降尘剂中起增加稠度的作用，从而使得该降尘剂达到良好的降尘效果。

具体实施方式

本发明提供了一种增稠型煤矿采掘面高效泡沫降尘剂。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。

本发明提供了一种增稠型煤矿采掘面高效泡沫降尘剂。其按照重量百分包括0.80%-0.95%的发泡剂、0.03%-0.04%的稳泡剂、0.15%-0.20%的润湿剂、增稠剂0.20%-0.40%与98.41%-98.82%的水。所述发泡剂为椰子油二乙醇酰胺，所述稳泡剂为羧甲基纤维素，所述湿润剂为脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷，所述增稠剂为阳离子聚丙烯酰胺。

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：

取椰子油二乙醇酰胺8g，羧甲基纤维素0.3g，脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷1.5g和阳离子聚丙烯酰胺2g加入988.2g水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置lkg泡沬降尘剂。在该泡沬降尘剂中，椰子油二乙醇酰胺所占比例为0.8%，羧甲基纤维素所占比例为0.03%，脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷所占比例为0.15%，阳离子聚丙烯酰胺所占比例为0.2%。将制备好的泡沬降尘剂加入罗氏泡沬仪发生器中，产生泡沫高度886.34mL，并将泡沫降尘剂质量扩大100倍配制泡沫降尘剂，将制备好的泡沫降尘剂加入矿用泡沬发生器中，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96.21%，呼尘降尘率可达到96.63%。

实施例二：

取椰子油二乙醇酰胺9.5g，羧甲基纤维素0.4g，脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷2g和阳离子聚丙烯酰胺4g加入984.1g水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置lkg泡沬降尘剂。在该泡沬降尘剂中，椰子油二乙醇酰胺所占比例为0.95%，羧甲基纤维素所占比例为0.04%，脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷所占比例为0.2%，阳离子聚丙烯酰胺所占比例为0.4%。将制备好的泡沬降尘剂加入罗氏泡沬仪发生器中，产生泡沫高度895.23mL，并将泡沫降尘剂质量扩大100倍配制泡沫降尘剂，将制备好的泡沫降尘剂加入矿用泡沬发生器中，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97.37%，呼尘降尘率可达到97.65%。

现场应用结果:

传统降尘措施呼吸性粉尘的降尘效率平均值仅为54.28%，全尘的降尘效率平均值仅为54.33%，而采用本发明泡沬降尘剂进行降尘以后，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97.65%，全尘平均降尘率为97.37%，与传统降尘措施相比，该泡沬降尘剂的降尘率更高，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

1.一种增稠型煤矿采掘面高效泡沫降尘剂，其特征在于，其组成按重量百分比为：发泡剂0.80%-0.95%、稳泡剂0.03%-0.04%、润湿剂0.15%-0.20%、增稠剂0.20%-0.40%、水98.41%-98.82%；所述发泡剂为椰子油二乙醇酰胺，所述稳泡剂为羧甲基纤维素，所述湿润剂为脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷，所述增稠剂为阳离子聚丙烯酰胺。