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煤炭在我国一次能源中起到“中流砥柱”的作用,自身具有独特优势而不可完全被替代。由于采掘机械化水平提升,煤炭开采效率提高,煤尘产生的频率随之加快,这会对矿工的身体健康、矿山的安全高效生产提出更严格的防治要求。为了减轻煤尘的危害,本文通过分子模拟和实验研究相结合,宏观微观双角度,综合地探究表面活性剂对无烟煤润湿性影响。运用Materials Studio软件微观解释润湿机理。分子动力学进行密度模拟,验证无烟煤平均分子结构的合理性。通过量子化学的原理,对表面活性剂分子结构进行分析。通过分子动力学,模拟出吸附构型、相对浓度分布、非键相互作用、氢键作用、水的均方位移来解释润湿机理,并比较非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂在无烟煤润湿方面的异同。实验拟选取十种表面活性剂:FS-3100（氟表面活性剂FS-3100）、NP-10（壬基酚聚氧乙烯醚10）、CF-10（陶氏DOW TRITON）、AEO-9（脂肪醇聚氧乙烯醚9碳链12-14）、JFC（脂肪醇聚氧乙烯醚碳链6-8）、AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠）、MES（脂肪酸甲酯磺酸钠）、快渗T（顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐）、AOS（α-烯基磺酸钠）、SDBS（十二烷基苯磺酸钠）。通过动态表面张力实验和动态接触角实验相结合,进行表面活性剂的单体优选。采用傅里叶红外光谱实验对无烟煤润湿表征展开探讨。采用改良沉降实验和渗透实验相结合,得出优选单体对无烟煤润湿的最佳浓度,并进行优选单体的复配。最后通过喷雾降尘实验、扫描电镜实验、比表面积实验、腐蚀性检测实验、抗风性能实验、保水性能实验对最佳复配润湿液的性能进行综合评估:（1）通过分子动力学密度模拟验证毕节无烟煤平均分子结构合理性。运用量子力学原理,采用前线轨道和静电势图对表面活性剂分子结构进行分析。通过AES与AEO-9比较,可得出AES与AEO-9的性能相似;通过AEO-9与NP-10比较,得出苯环使结构的电子云发生了重新排布,从而改变表面活性剂的活性。结合表面活性剂分子的静电势图,四种试剂均有较高的活性,NP-10和AEO-9的环氧乙烷的氧的静电势相对较小,AES和SDBS的亲水基团附近的静电势相对较小,这些静电势较小的部位是与煤分子最佳吸附的活性位点,易进行吸附作用。表面活性剂严密地覆盖在煤的表面,形成网状结构。表面活性剂在煤表面定向排列,疏水链靠向煤侧,亲水链靠向水侧。根据阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂相对浓度分布对比,阴离子表面活性剂定向排列的有序性更强。未添加表面活性剂时,水吸附在煤的主要作用力是范德华力。表面活性剂对范德华力影响不大,但使水吸附煤表面的静电力和氢键作用力大幅度提升,从而使无烟煤润湿性增强。但阴离子表面活性剂的非键相互作用能的增幅高于非离子表面活性剂。表面活性剂使煤与水的氢键作用大幅度提升,由于AEO-9与NP-10的含氧基团数量多余SDBS与AES,阴离子表面活性剂对氢键影响小于非离子表面活性剂。水/煤系统的水分子的扩散系数大于水/表面活性剂/煤系统。（2）通过动态表面张力实验,选用的试剂（配制质量分数均为0.2%的润湿液）,每种表面活性剂均符合Rosen经验方程（相关系数均大于0.92）。从动态表面张力拟合出的各个参数(n、t*、R1/2)综合考量,表面活性剂的润湿能力排序为:快渗T＞AEO-9＞SDBS＞NP-10＞JFC＞AES＞AOS＞MES＞FS-3100＞CF-10。通过数据对比,n值越小,t*值越小,则R1/2越小,表面活性剂活性越大,但n值变化幅度较小,t*和R1/2的变化幅度较大。通过动态接触角实验,从润湿因子K的角度分析,各试剂对无烟煤润湿能力:AEO-9＞NP-10＞快渗T＞SDBS＞AOS＞JFC＞AES＞MES＞FS-3100＞CF-10。两个实验得出的润湿结果大致相同。选取润湿能力最好的两种阴离子表面活性剂:快渗T和SDBS;非离子表面活性剂:AEO-9和NP-10。这四种试剂作为复配润湿液的组分,进行复配实验。通过红外光谱实验分析,无烟煤被表面活性剂修饰后,含氧官能团含量均呈现上升趋势,表明无烟煤表面的亲水基团含量提高,煤的润湿性得到了提升。NP-10和SDBS对苯环结构同样存在一定影响作用。值得注意的是,AEO-9与NP-10均含有羟基,并未影响芳香烃类化合物结构,但可以明显观察到1080 cm-1处醚键的引入,可知这两种试剂同样对煤分子存在强烈的化学修饰。而快渗T处理过程相对“温和”,仅仅提高部分含氧官能团含量,不会破坏和影响煤分子任何结构。（3）通过改良沉降实验和渗透实验相结合,考虑到煤尘的沉降速率和经济成本,AEO-9、快渗T、SDBS、NP-10对无烟煤润湿的的最佳浓度分别为0.4%、0.4%、0.4%、0.8%。各复配润湿液使无烟煤的渗透速率和润湿性能得到很大的改观。各单体之间存在拮抗和协同效果,通过实验对比,无烟煤润湿效果最佳的复配润湿液:AEO-9+NP-10（AEO-9的质量分数为0.4%,NP-10的质量分数为0.8%）。（4）在已得出最佳润湿液的基础上,对该复配润湿液的性能进行综合检测。通过喷雾降尘实验:复配润湿液使得对无烟煤的除尘效率大幅度提升,当供水压强提升,用水量提升,产生的抑尘雾滴数量和初速度提升,水与煤尘的碰撞概率提升,碰撞效果提升,润湿剂对煤尘的捕集效果越好。通过扫描电镜实验:复配润湿液可以增强对空气中的煤尘颗粒的粘结作用,通过比表面积实验:复配润湿液使无烟煤的表面特征发生改变,最终比表面积减小,润湿性提升。通过腐蚀性检测实验:复配润湿液的PH值为6.28,基本不会对土壤造成负面影响。通过抗风性能实验:复配润湿液使煤尘的抗风蚀性提高,可以有效的避免煤尘的二次扬尘。通过保水性能实验:复配润湿液使煤尘的“锁水能力”提升,最终起到了一定的保水效果。