• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于分子模拟的表面活性剂对煤体的润湿机制探讨
  • 71
  • 作者

    仝艳军杨尊东宋杰李永程刘依婷

  • 单位

    平顶山天安煤业股份有限公司煤炭开采利用研究院四川大学水利水电学院深圳大学土木与交通工程学院

  • 摘要
    随着煤矿开采深度和机械化程度的逐渐提高,瓦斯煤尘二次爆炸愈加严重,采用表面活性剂等化学抑尘剂可以有效抑制煤尘的产生及扩散,减少瓦斯煤尘爆炸。为探明非离子表面活性剂对疏水性煤尘的抑制机理,以典型深部(1 050 m)疏水性煤尘为研究对象,利用FT-IR、XRF、XRD等手段分析其基础物化特性,联合EA、XPS、13C NMR等测试技术分析并建立煤尘分子结构模型,通过建立分子模型考察水-表面活性剂-煤润湿吸附体系的平衡吸附构型、分子空间分布特征,设计实验测定表面活性剂吸附前后煤尘的表面自由能组成变化,验证并讨论表面活性剂在煤尘界面的润湿吸附机制。结果表明:表面活性剂可在疏水性煤尘表面形成有效定向吸附层(吸附层较紧密,对煤表面覆盖程度高),通过表面活性剂疏水尾链覆盖煤尘表面疏水结构,亲水头基朝向水相,使得煤尘表面自由能极性分量增大,煤尘表面因此由疏水性向亲水性发生转变。研究结果可为煤矿开采中的高效抑尘处理提供理论指导和借鉴。
  • 关键词

    煤尘润湿机制分子模拟非离子表面活性剂表面自由能

  • 引用格式
    仝艳军,杨尊东,宋杰等.基于分子模拟的表面活性剂对煤体的润湿机制探讨[J/OL].煤田地质与勘探:1-12[2023-08-25].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20230824.0953.002.html
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