安徽理工大学：郑春山教授|基于氟碳表面活性剂增效的复合抑尘剂润湿抑尘特性研究

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Safety in Coal Maines

作者

郑春山^{1, 2}, 李灿灿^{1, 2}, 江丙友^{1, 2}

薛生^{1, 2}, 王小涵^{1, 2}, 钱苏倩^{1, 2}

单位

1.安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽淮南 232001

2.安徽理工大学安全科学与工程学院，安徽淮南 232001

摘要

氟碳表面活性剂能够改变煤体结构和提高润湿特性，在煤尘防治方面具有重要作用。研发了基于氟碳表面活性剂（FS-31）增效的复合抑尘剂，分析了其表面张力和煤体接触角特征；基于红外光谱（FTIR）测试和Peakfit分峰拟合，定量研究了煤体疏水性和亲水性官能团变化；结合马尔文粒径实验和扫描电镜测试，分析了煤体颗粒团聚行为及特征粒径变化；结果表明：二元表面活性剂复配溶液的表面张力在30 mN/m左右，部分溶液的煤粉完全沉降时间最长可达12 h；氟碳表面活性剂增效作用下，煤体接触角变小，润湿性能变好，质量分数为0.1%的FS-31溶液和质量分数为0.05%的烷基糖苷（APG）、槐糖脂组合溶液的表面张力低至18.04 mN/m，且煤粉沉降时间最低降至74 s；氟碳表面活性剂的加入使得亲水官能团增加，质量分数为0.3%的脂肪酸甲酯磺酸钠（MES）、APG和质量分数为0.1%的FS-31溶液处理煤样的亲水官能团比MES和APG二元复配溶液处理煤样和原煤的分别增加2.69%、1.37%，在同等破碎作用下产生的大煤体颗粒较多，特征粒径更大，呼吸性粉尘占比最大降低53.74%。

作者简介

作者简介：郑春山（1989—），男，安徽淮南人，教授，博士，从事煤矿粉尘防控及瓦斯治理方面的研究。

本文引用格式

郑春山，李灿灿，江丙友，等. 基于氟碳表面活性剂增效的复合抑尘剂润湿抑尘特性研究[J]. 煤矿安全，2025，56（2）：47−57.

ZHENG Chunshan, LI Cancan, JIANG Bingyou, et al. Study on wetting and dust suppression characteristics of composite dust suppressant based on enhancement effect of fluorocarbon surfactant[J]. Safety in Coal Mines, 2025, 56（2）: 47−57.