井下化學粉塵控制技術是一項旨在通過化學藥劑改變水的表面張力,從而提高水對粉塵顆粒的潤濕性---捕塵能力,最終達到抑塵作用。與其他粉塵控制技術相比較,化學粉塵控制技術具有理念新穎,應用簡單方便,效果明顯的特點。實驗表明,化學粉塵控制技術較純水的抑塵效率提高達80%以上。
一、引言
煤塵危害一直是煤炭企業關注的重要問題,是井下“三防”的重要內容,它直接關系著礦井安全生產和職工的身體健康。但由于井下生產條件的特殊性和粉塵治理投入的局限性,導致煤塵治理效果遠未達到期望,與世界先進國家也存在較大差距。隨著國家社會對井下粉塵治理的高度重視以及職工對粉塵危害認識的提高,礦井粉塵治理已成為各大煤炭生產企業亟待解決的迫切任務。
鑒于此,探索應用先進粉塵控制技術則成為企業解決井下煤塵危害的首選。與其他粉塵控制技術相比較,納爾科的井下化學粉塵控制技術具有理念最為新穎,應用最為簡單方便,效果最為明顯的特點。其新型井下專用粉塵抑制劑-塵康(Dustcon),在美國,歐州等國家和地區己經得到了廣泛的應用,使用時只需將其按比例加入到井下現有的防塵管網中,即可達到高效的井下粉塵控制效果。若在現有的煤層注水中也加入該藥劑,則會大大加快煤層注水進程及注水量,對井下煤塵控制效果更為顯著。
二、井下化學粉塵控制技術影響抑塵效果的機理
(一)水的表面張力對捕塵效果的影響
粉塵現象主要是細小的固體顆粒無規則的布朗運動(熱運動)引起的。由于粉塵本身重量小,環境中微小的動力就會為其提供長時漂浮的能量,短時間內很難沉降于地面。因此,工業上通常都是采用噴霧灑水或機械除塵等強制性方式進行粉塵控制,從而減少粉塵對人體、機械和環境的危害。
噴霧灑水粉塵控制中,水對粉塵的捕集能力(即抑塵)通常表現為水滴在粉塵顆粒表面的展開能力---潤濕,表面潤濕了的塵粒自身重量增大,布朗運動被大幅削弱,沉降性顯著;同時固體顆粒表面潤濕,使得顆粒間的粘結性加強,更促使了粉塵的沉降,即達到抑塵的效果。
純水表面張力較大,帶有極性,在與非極性的煤粉塵粒接觸時,潤濕接觸角θ較大,粘附潤濕效果差,塵粒較容易從水滴表面滑過而不被捕獲。因此,采用普通的水噴灑抑塵時,耗水量大,抑塵效果也不理想。
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