CN113372879A - 一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂制备及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于掘进巷道烟尘控制领域,涉及一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂配方、制备及使用方法,用于掘进巷道爆破烟尘抑制剂,并由质量分数0.005%~0.5%表面活性剂、0.1%~10%吸湿剂、0.9%~1.1%凝并剂、0.005%~0.11%降毒剂和水组成,常温下按比例将表面活性剂、吸湿剂和凝并剂溶解并搅拌均匀,静置0.5h后加入降毒剂即得本产品,使用时将配好的抑尘剂加入塑料袋中装填于炮孔中。本发明提供的烟尘抑制剂,成分来源广且环保,配置简单,具有较好的降毒效果,降毒率达到89%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种抑尘剂,尤其是涉及一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂的配方、制备及使用方法。
背景技术
在矿山巷道掘进或开采过程中,由于矿岩本身、炸药以及爆炸不充分等外在因素,爆破后会产生大量的矿尘、炮烟及其他有毒有害气体,如CO、NO、NO2等(后简称爆破烟尘)。如果对爆破烟尘处理或防护不当,则会污染井下环境,尤其对于通风不畅、漏风量多的长距离掘进巷道烟尘污染问题更为突出,如果不能有效快速的稀释或清除,会影响日常生产,同时也对井下工人的身体健康构成严重威胁,严重时可能引起炮烟中毒。
水炮泥降尘是目前国内外井下爆破作业应用最广泛的降尘技术之一,对于普通水炮泥,水炮泥袋中添加物为纯水,普通水炮泥虽然能在一些程度上控制爆破烟尘的产生,但是,由于矿、岩粉都有一定程度的疏水性,而纯水的表面张力又较大,它阻止了水对粉尘微粒的润湿。另外,细小的粉尘微粒所带的静电荷与水雾颗粒所带的电荷性质相同,它们之间相互排斥。因此粉尘一般不易被水迅速、完全地润湿,也就不能达到允许的粉尘浓度,故降尘毒效果还需改进。
与通风净化、改变爆破工艺等粉尘控制技术相比,利用烟尘抑制剂减少炮烟生成量更加适用于井下掘进巷道,而且能从根本上大大减少爆破烟尘的产生。
针对上述问题,提供一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂的制备配方、方法及使用方法。
发明内容
本发明的目的是减少掘进巷道产生的炮烟,克服上述存在的问题,提供一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂的制备及使用方法,该抑制剂的组分来源广泛且环保,制备方法简单,具有较低的表面张力、能快速润湿粉尘以及加速CO和氮氧化物的转化。
上述的目的通过以下技术方案实现:一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂,由以下质量百分比的原料制成:
表面活性剂 0.005%~0.5%
吸湿剂 0.1%~10%
凝并剂 0.9%~1.1%
降毒剂 0.005%~0.11%
水 余量。
优选地,一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂,由如下质量百分比的原料制成:
表面活性剂 0.03%~0.11%
吸湿剂 0.4%~0.6%
凝并剂 0.9%~1.1%
降毒剂 0.02%~0.11%
水 余量。
优选地,所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、仲烷基磺酸钠、烷基磷酸酯钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、辛癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷的一种或多种混合物。
优选地,所述吸湿剂选自氯化钙、氯化镁和已内酰胺的一种或多种混合物。
优选地,所述凝并剂选自九水硅酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠的一种或多种混合物。
优选地,所述降毒剂选自氯化铵、醋酸铵、硫酸铜和氯化铜的一种或多种混合物。
本发明还提供上述用于爆破烟尘抑制剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将表面活性剂按比例加入水中,加入过程中边搅拌边溶解使得表面活性剂溶解均匀,得到溶液A。
(2)向步骤(1)所得的溶液A中按比例加入吸湿剂,搅拌均匀得溶液B。
(3)向步骤(2)所得溶液B中按比例加入凝并剂,搅拌均匀并静置0.5h,得到溶液C。
(4)向步骤(3)所得溶液C中按比例加入降毒剂,混合均匀即得成品抑尘剂。
本发明还提供上述用于爆破烟尘抑制剂的使用方法,包括如下步骤:
(1)检验各炮孔的炸药和导爆管安装情况,测定装填高度;
(2)把塑料袋(扁平宽度282.7mm、厚度大于0.13mm、无毒聚乙烯)放入炮孔,袋长度=1.5m+炮孔装填高度;
(3)将配置好的烟尘抑制剂加入塑料袋中;
(4)爆破前半小时,向水量不足的袋内补充注水。
与现有技术相比,本发明的优点如下:
本发明中的表面活性剂、吸湿剂可大幅度降低溶液表面张力、提高其润湿性能,改善其亲水性,粉尘更容易被液滴润湿,从而增大水炮泥爆破后水的雾化程度及捕尘能力;凝胶剂使溶液具有了粘性,粘结粉尘也更加容易;降毒剂在高温高压条件下,与炮烟中的CO和氮氧化物发生化学反应,生成无毒气体,降毒率达到89%以上,提高了降毒率。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。
在以下的具体实施中,表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、仲烷基磺酸钠、烷基磷酸酯钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、辛癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷的一种或多种混合物,优选十二烷基硫酸钠和烷基磷酸酯钾盐;吸湿剂选自氯化钙、氯化镁和已内酰胺的一种或多种混合物,优选氯化钙;凝并剂选自九水硅酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠的一种或多种混合物,优选九水硅酸钠;降毒剂选自氯化铵、醋酸铵、硫酸铜和氯化铜的一种或多种混合物,优选氯化铵和硫酸铜。
实施例1
一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂,其配方如下:十二烷基硫酸钠的质量分数为0.09%,烷基磷酸酯钾盐的质量分数为0.03%,氯化钙质量浓度0.4%,九水硅酸钠质量的质量分数为0.9%,氯化铵的质量浓度为0.02%,硫酸铜的质量浓度为0.09%。
上述爆破烟尘抑制剂的制备方法,包括如下步骤:
将质量分数为0.09%的十二烷基硫酸钠、0.03%的烷基磷酸酯钾盐加入水中,加入过程中边搅拌边溶解使得十二烷基硫酸钠、烷基磷酸酯钾盐溶解均匀,得到溶液A。
(2)向步骤(1)所得的溶液A中加入质量分数为0.4%的氯化钙,搅拌均匀得溶液B。
(3)向步骤(2)所得溶液B中加入质量分数为0.9%的九水硅酸钠,搅拌均匀并静置0.5h,得到溶液C。
(4)向步骤(3)所得溶液C中加入质量分数为0.02%的氯化铵,0.09%的硫酸铜,混合均匀即得成品抑尘剂。
上述爆破烟尘抑制剂的使用方法,在各炮孔都安装好炸药和导爆管后,将配好的烟尘抑制剂填塞炮孔。填塞炮孔在爆破前的2-4小时内完成,填塞操作工序如下。
(1)检验各炮孔的炸药和导爆管安装情况,测定装填高度;
(2)把塑料袋(扁平宽度282.7mm、厚度大于0.13mm、无毒聚乙烯)放入炮孔,袋长度=1.5m+炮孔装填高度;
(3)将配置好的烟尘抑制剂加入塑料袋中;
(4)爆破前半小时,向个别袋内补充注水。
实施例2
一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂,其配方如下:十二烷基硫酸钠的质量分数为0.1%,烷基磷酸酯钾盐的质量分数为0.04%,氯化钙质量浓度0.5%,九水硅酸钠质量的质量分数为1.0%,氯化铵的质量浓度为0.03%,硫酸铜的质量浓度为0.1%。
上述掘进巷道爆破烟尘抑制剂的制备方法包括如下步骤:
将质量分数为0.1%的十二烷基硫酸钠、0.04%的烷基磷酸酯钾盐加入水中,加入过程中边搅拌边溶解使得十二烷基硫酸钠、烷基磷酸酯钾盐溶解均匀,得到溶液A。
(2)向步骤(1)所得的溶液A中加入质量分数为0.5%的氯化钙,搅拌均匀得溶液B。
(3)向步骤(2)所得溶液B中加入质量分数为1.0%的九水硅酸钠,搅拌均匀并静置0.5h,得到溶液C。
(4)向步骤(3)所得溶液C中加入质量分数为0.03%的氯化铵、0.1%的硫酸铜,混合均匀即得成品抑尘剂。
上述掘进巷道爆破烟尘抑制剂的使用方法同实施例1。
实施例3
一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂,其配方如下:十二烷基硫酸钠的质量分数为0.11%,烷基磷酸酯钾盐的质量分数为0.05%,氯化钙质量浓度0.6%,九水硅酸钠质量的质量分数为1.1%,氯化铵的质量浓度为0.04%,硫酸铜的质量浓度为0.11%。
上述掘进巷道爆破烟尘抑制剂的制备方法包括如下步骤:
将质量分数为0.11%的十二烷基硫酸钠、0.05%的烷基磷酸酯钾盐加入水中,加入过程中边搅拌边溶解使得十二烷基硫酸钠、烷基磷酸酯钾盐溶解均匀,得到溶液A。
(2)向步骤(1)所得的溶液A中加入质量分数为0.6%的氯化钙,搅拌均匀得溶液B。
(3)向步骤(2)所得溶液B中加入质量分数为1.1%的九水硅酸钠,搅拌均匀并静置0.5h,得到溶液C。
(4)向步骤(3)所得溶液C中加入质量分数为0.04%的氯化铵、0.11%的硫酸铜,混合均匀即得成品抑尘剂。
上述掘进巷道爆破烟尘抑制剂的使用方法同实施例1。
为了验证烟尘抑制剂的降毒性,将实例2中的配方喷洒到0.6ml氮氧化物的玻璃瓶中,3min后,将其抽出通入到吸收液中,用分光光度计测定吸收液的吸光度,并在相同条件下测定空白结果。
然后再将50ml的99.99%的CO缓慢通入100ml的烟尘抑制剂溶液中,亦用安捷伦GC-2014C型气相色谱仪进行检测,得出剩余CO浓度,以检测降毒效果,测得的数据见表1。
表1
表1烟尘抑制剂溶液的降毒性
烟尘抑制剂具有很高的降氮氧化物和一氧化碳的能力,降毒率达到89%以上,该烟尘抑制剂能极大提高水炮泥降尘毒效果,此外,烟尘抑制剂的表面张力为25.02mN·m-1,使粉尘更容易被液滴润湿,从而增大水炮泥爆破后的雾化程度、粘结粉尘及捕捉粉尘的能力。
Claims (8)
1.一种掘进巷道爆破烟尘抑制剂,其特征在于,包括以下质量百分比成分:
表面活性剂0.005%~0.5%
吸湿剂0.1%~10%
凝并剂0.9%~1.1%
降毒剂0.005%~0.11%
水 余量。
2.根据权利要求1所述的掘进巷道爆破烟尘抑制剂,其特征在于:由如下质量百分比的原料制成:
表面活性剂0.03%~0.11%
吸湿剂0.4%~0.6%
凝并剂0.9%~1.1%
降毒剂0.02%~0.11%
水 余量。
3.根据权利要求1或2所述的掘进巷道爆破烟尘抑制剂,其特征在于:所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、仲烷基磺酸钠、烷基磷酸酯钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、辛癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷的一种或多种混合物。
4.根据权利要求1或2所述的掘进巷道爆破烟尘抑制剂,其特征在于:所述吸湿剂选自氯化钙、氯化镁和已内酰胺的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1或2所述的掘进巷道爆破烟尘抑制剂,其特征在于:所述凝并剂选自九水硅酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1或2所述的掘进巷道爆破烟尘抑制剂,其特征在于:所述降毒剂选自氯化铵、醋酸铵、硫酸铜和氯化铜的一种或多种混合物。
7.根据权利要求1或2所述的掘进巷道爆破烟尘抑制剂的制备方法,其特征在于:制备包括以下步骤:
(1)将表面活性剂按比例加入水中,加入过程中边搅拌边溶解使得表面活性剂溶解均匀,得到溶液A;
(2)向步骤(1)所得的溶液A中按比例加入吸湿剂,搅拌均匀得溶液B;
(3)向步骤(2)所得溶液B中按比例加入凝并剂,搅拌均匀并静置0.5h,得到溶液C;
(4)向步骤(3)所得溶液C中按比例加入降毒剂,混合均匀即得成品抑尘剂。
8.根据权利要求1或2所述的掘进巷道爆破烟尘抑制剂的使用方法,其特征在于:现场使用时的工序包括如下步骤:
(1)检验各炮孔的炸药和导爆管安装情况,测定装填高度;
(2)把扁平宽度282.7mm、厚度大于0.13mm、无毒聚乙烯的塑料袋放入炮孔,袋长度=1.5m+炮孔装填高度;
(3)将配置好的烟尘抑制剂加入塑料袋中;
(4)爆破前半小时,向水量不足的袋内补充注水。
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