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近年来作为煤矿主要灾害之一的煤矿粉尘已经受到社会广泛关注,防尘抑尘工作在经历了诸多学者和现场专家的实践研究也取得了长足发展。降低现场煤尘浓度的关键不仅需要现场工艺的不断完善,更需要了解煤尘微观本质特征,从而寻求以煤尘的物理化学性质分析为基础的提高煤润湿性的方法。本文系统研究了不同煤种煤尘的物理化学特性,从特征趋势变化分析影响煤润湿性主要因素,同时建立煤尘润湿性综合评价模型,研究有机组分和无机组分两大类别对不同煤种润湿能力的影响。 本文采用煤质特征实验、FTIR光谱实验、XRD衍射实验,对煤尘的组分、元素、表面官能团及微晶结构等煤尘理化性质进行了测定,利用Matlab、Oringin软件深入研究了煤的理化性质随煤化程度变化趋势。结合DSA100型光学法液滴形态分析系统测定了水及几种常用分析纯表面活性剂单体溶液与不同煤化程度煤尘的润湿性关系,对不同离子型表面活性剂在煤尘润湿方面差异进行了深入探究,通过结合表面张力理论得到不同种类分析纯表面活性剂溶液的临界胶束浓度(CMC)浓度区间,同时得到非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂单体溶液对煤尘润湿能力的改善符合简单的正相关关系,而阳离子和两性离子表面活性剂单体溶液与煤尘润湿性则表现出较多样化关系,且前两者的润湿改善的浓度区间明显多于后两者,改善力度也高于后两者,为开发高效、绿色降尘剂奠定了一定的理论基础。 本文将煤的微观结构随煤化程度变化特征与润湿性实验测定结果相结合,分析了煤尘微观特征因素与煤尘润湿性的关系,利用SPSS软件建立了煤尘润湿性与主要因素的相关模型,确定了影响煤尘润湿性的主要因素是煤尘网面间距、灰分、芳环-CH振动、延展度、含碳量、堆砌度、水分。利用因子分析法创建了煤尘润湿性综合评价模型,研究了有机组分和无机组分两大因素类别对所选不同煤种代表煤样的润湿性影响。根据综合评价模型,结合各组分因素与煤化程度之间的关系得出实验所选煤样润湿能力排序,并结合润湿性实验结果进行验证分析,从而对煤的微观特征与其润湿性之间的关系作出了科学的阐释。