基于复合粘结剂的堆煤抑尘与固尘研究

摘要

随着我国煤矿生产规模的日渐扩大，特别是机械化生产能力不断提升，煤矿短期产量急剧增多，导致现有煤仓储存压力增大，煤炭堆积现象严重。另外近年来由于我国煤炭进口量增多，沿海煤运港口的库存压力增大，而这些煤炭多数采用露天堆煤方式储存，由于上述两类的堆煤引发了一系列环境污染问题，危害了工作人员的健康、对周边自然环境空气污染加重，因此，研究与防范堆煤扬尘问题已经迫在眉睫。本文基于国内外单一化学抑尘剂，优化研究出一种新型复合粘结剂，该复合粘结剂同时具有抑尘固尘双重功效且效果良好的优点，制备工艺相对简单，药剂对环境友好等优点。本文主要分为复合粘结剂润湿粉尘效果和复合粘结剂粘结粉尘效果影响因素研究及相关喷洒系统开发与应用两大部分，主要的工作及研究结果如下： （1）分析了复合粘结剂对不同物化性质的粉尘的抑尘效果，通过扫描电子显微镜能谱分析和反向渗透的方法，探究影响复合粘结剂润湿抑尘效果的因素，得出了复合粘结剂对不同物化性质的粉尘的润湿抑尘特性，得出了复合粘结剂抑尘的最佳应用范围。 （2）探究了复合粘结剂表面张力、接触角等特性，分析了复合粘结剂表面张力与接触角的关系，通过反向渗透的方法，得出了其不同表面张力的复合粘结剂的抑尘效果，得出了复合粘结剂抑尘的最优浓度比。 （3）分析了复合粘结剂对不同物化性质的粉尘的固尘效果，通过扫描电子显微镜能谱分析及风蚀模拟的方法，探究影响复合粘结剂固化粉尘效果的因素，得出了复合粘结剂对不同物化性质的粉尘的固尘特性，得出了复合粘结剂固尘的最佳应用范围。 （4）探究了复合粘结剂表面张力、粘附力等特性，分析了复合粘结剂表面张力与粘附力的关系，通过风蚀模拟的方法，得出了其不同粘附力的复合粘结剂的固尘效果，得出了复合粘结剂固尘的最优浓度比。 （5）设计抑尘固尘自动喷洒系统，通过应用本文开发的复合粘结剂，分别在露天堆煤场和储煤仓中进行了现场应用，效果表明本文研究的复合粘结剂抑尘固尘效果良好。

目录

声明

致谢

变量注释表

1 绪论

1.1研究背景

1.2国内外抑尘剂的研究概况

1.3.1研究内容

1.3.2 技术路线

2 基于SDS复合粘结剂润湿抑尘效果研究

2.1抑尘剂润湿粉尘的作用机理

2.2添加复合粘结剂喷雾降尘机理

2.3复合粘结剂润湿实验

2.3.1 粉尘分布特性分析

2.3.2润湿实验装置

2.4以SDS为主的复合粘结剂润湿粉尘影响因素分析

2.4.1粉尘含碳量对复合粘结剂润湿抑尘效果的影响

2.4.2 复合粘结剂表面张力及接触角对润湿抑尘的影响

2.4.3煤尘粒径对粘结剂润湿粉尘的影响

2.4.4 以SDS为主的复合粘结剂润湿粉尘研究结果

2.5本章小结

3基于SDS复合粘结剂固尘效果研究

3.1抑尘剂固化粉尘机理

3.1.1粉尘固化机理

3.1.2聚丙烯酰胺粘结粉尘机理

3.2复合粘结剂固化实验

3.2.1 粉尘固化实验装置

3.3 以聚丙烯酰胺为主的复合粘结剂润湿粉尘影响因素分析

3.3.1粉尘含碳量对粉尘固化的影响

3.3.2粘结剂粘附力对粉尘固化的影响

3.3.3粉尘粒径对粉尘固化的影响

3.3.4基于SDS复合粘结剂固尘研究结果

3.4粉尘固化稳定性探究

3.5本章小结

4 堆煤抑尘固尘系统设计及复合粘结剂的现场应用

4.1密闭储煤仓抑尘固尘系统设计

4.1.1粉尘监控子系统

4.1.2粉尘监控系统硬件

4.1.3 自动喷洒子系统

4.1.4 自动喷洒系统硬件

4.2密闭储煤仓抑尘固尘应用

4.3露天煤堆抑尘固尘系统设计

4.3.1 系统组成

4.4 露天堆煤抑尘固尘应用

4.5本章小结

5 结论与展望

5.1 结论(Conclusions)

5.2展望(Prospects)

参考文献

作者简历

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