煤的润湿性是指煤吸附液体的一种能力,其润湿性的大小在生产生活中影响深远。例如在煤矿开采中产生的煤尘,用普通的水溶液喷雾降低效率差,原因在于煤的润湿性差,不易被水润湿。了解研究区煤的润湿性,以及找到可以改变水溶液的表面活性剂,对矿井生产有着很大的帮助。本文首先对研究区的煤质进行了研究。通过煤岩分析和工业分析结果,判定大佛寺4#煤为不黏煤;属于特低灰,中高级挥发烟煤;与相同等级的煤对比来看,大佛寺地区煤的水分和固定碳含量都比较高;元素分析发现大佛寺4#煤的碳元素含量(83.61%)相对同等级烟煤较高,氧元素含量为10.15%,氢元素含量为4.75%,氮元素含量为0.83%;镜煤中的碳元素含量(78.70%)小于暗煤的碳元素含量(83.16%),而其余氢元素、氧元素、氮元素的含量,镜煤都大于暗煤。其次,对煤的孔隙特征和比表面积特征进行研究。压汞实验和液氮吸附实验结果表明,大佛寺4#煤镜煤的比表面积大于暗煤的比表面,4#煤比表面积介于镜煤和暗煤之间;镜煤的孔容(孔体积)、平均孔喉半径(平均孔径)大于暗煤;与暗煤相比,镜煤的分选性更差,孔喉分布不均匀,整体偏粗,整体连通性不好;镜煤表面因碎屑限制,导致屑间孔连通性差;暗煤表面有高岭石出现,并具有相互垂直的张性裂隙,从而整体的连通质量优良;镜煤和暗煤的孔隙中都含有少量的墨水瓶孔(细瓶颈的孔)。最后对润湿性进行测定。煤水(煤与蒸馏水)界面的接触角测定结果表明,接触角从小到大依次为:暗煤面<垂直层理面<斜切层理面<平行层理面<镜煤面;非离子型表面活性剂6501在溶液浓度为1.6%时,大佛寺4#煤的平行层理,垂直层理,斜切层理,镜煤面和暗煤面的接触角基本降为原来的二分之一左右;润湿反转剂g502在溶液浓度为0.1%时,就可将接触角增加到原来的1.6倍左右;润湿效果并不会随着加入润湿剂溶液浓度的增加而线性增加,而是会在一定浓度范围内出现临界胶束浓度(CMC);因此,在考虑加入润湿剂之前,最好将浓度设计在临界胶束浓度之外,避免其影响。