《礦用泡沫除塵劑研究》主要針對泡沫除塵技術做了綜述,介紹了除塵泡沫的基本性質及泡沫捕塵機理.采用復配實驗的方法,在綜合考慮發(fā)泡能力和潤濕性的基礎上,對現有泡沫除塵劑配方進行了改良,獲得了一種新型泡沫除塵劑配方,并在現場取得了良好的降塵效果,實現了降低礦井粉塵濃度的目的。
《礦用泡沫除塵劑研究》供礦山安全管理人員、工程技術人員以及設計人員閱讀,也可供高等學校相關專業(yè)師生參考。
隨著煤礦采掘工作面機械化程度的提高,工作面現場的高濃度粉塵嚴重影響著工人的身體健康,威脅礦井的安全生產,因此,從保護現場作業(yè)人員職業(yè)安全健康以及企業(yè)安全生產的角度考慮,必須將采掘工作面的粉塵濃度控制在可容許的范圍以內。本書采用理論分析、實驗室研究與現場應用相結合的研究方法,提出了礦用泡沫除塵劑的研究思路。
本書研究分析了除塵泡沫的基本性質及泡沫捕塵機理,在此基礎上優(yōu)選出12種可用于泡沫除塵技術的發(fā)泡劑和3種潤濕劑。進而采用改進Ross-Miles法,通過發(fā)泡劑單體初選實驗及發(fā)泡劑復配實驗,確定出了3種發(fā)泡劑的最優(yōu)配方:通過3種發(fā)泡劑與3種潤濕劑復配實驗,確定出發(fā)泡劑與潤濕劑的最優(yōu)配此及濃度,從而初步確定了9種泡沫除塵劑配方:通過DSA100視頻光學接觸角測量儀,分別測量了初步確定的泡沫除塵劑配方對不同煤質礦井粉塵的潤濕性,通過潤濕性測定結果,對初步確定的泡沫除塵劑配方進行篩選,進而采用攪拌法和發(fā)泡器法測定了經接觸角實驗篩選之后的泡沫除塵劑的發(fā)泡倍數,最終確定出了3種發(fā)泡倍數高、潤濕性好的泡沫除塵劑,其發(fā)泡倍數分別達到了30. 78倍、38. 61倍和34. 92倍。為了考察最終確定的泡沫除塵劑除塵效果,在綜掘工作面進行了現場應用,通過測定使用泡沫除塵劑前后粉塵濃度,得出了泡沫除塵劑的降塵率,結果顯示:課題研發(fā)的泡沫除塵劑對整個綜掘工作面而言,全塵平均降塵效率達到了92. 60/0,對呼吸性粉塵的降塵效率是85. 40/0,降塵效果顯著。
本書在編寫過程中,得到了山東科技大學程衛(wèi)民教授的悉心指導,辛嵩教授、劉偉韜教授、周剛副教授、聶文老師、王昊博士、于海明碩士給予了無私的幫助,在理論推導、實驗室研究以及現場數據采集分析方面,他們都做了大量的工作。本書的出版還得到了國家自然科學基金項目“綜掘工作面截割區(qū)域多級泡沫分區(qū)捕塵機理基礎研究(編號:51804034)”和濱州學院的資助,在此一并表示感謝。
限于作者水平,書中若有不當之處,誠請讀者批評指正!
1 緒論
1.1 課題的提出
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 泡沫除塵國外研究現狀
1.2.2 泡沫除塵國內研究現狀
1.3 課題研究的目的與意義
1.4 研究內容與方法
1.4.1 研究內容
1.4.2 研究方法
1.5 本章小結
2 除塵泡沫基本性質及泡沫捕塵機理研究
2.1 除塵泡沫的基本性質
2.1.1 泡沫分類
2.1.2 泡沫的形成機制
2.2 泡沫捕塵機理
2.2.1 截留作用
2.2.2 慣性碰撞
2.2.3 擴散效應
2.2.4 黏附效應
2.3 本章小結
3 礦用泡沫除塵劑配方初選
3.1 泡沫除塵劑性能測定方法
3.1.1 泡沫除塵劑發(fā)泡性能測定方法
3.1.2 泡沫除塵劑潤濕性能測定方法
3.2 除塵泡沫對泡沫除塵劑性質的要求及其選擇原則
3.2.1 除塵泡沫對泡沫除塵劑的要求
3.2.2 泡沫除塵劑單體的選擇原則
3.3 泡沫除塵劑實驗室研究
3.3.1 實驗材料和實驗儀器
3.3.2 發(fā)泡劑單體實驗及優(yōu)選
3.3.3 發(fā)泡劑單體復配實驗
3.3.4 發(fā)泡劑與潤濕劑復配實驗
3.4 泡沫除塵劑配方的初步確定
3.5 本章小結
4 泡沫除塵劑潤濕性測定及配方優(yōu)選
4.1 煤塵的潤濕性
4.1.1 潤濕類型
4.1.2 接觸角和楊氏方程
4.2 泡沫除塵劑潤濕性實驗
4.2.1 無煙煤粉塵潤濕性測定
4.2.2 褐煤粉塵潤濕性測定
4.2.3 焦煤粉塵潤濕性測定
4.3 泡沫除塵劑配方優(yōu)選
4.4 本章小結
5 泡沫除塵劑發(fā)泡倍數測定及配方確定
5.1 發(fā)泡倍數常用測量方法
5.2 泡沫除塵劑發(fā)泡倍數測定
5.2.1 攪拌法泡沫倍數測定實驗
5.2.2 發(fā)泡器法泡沫倍數測定實驗
5.3 泡沫除塵劑配方的最終確定
5.4 本章小結
6 現場應用
6.1 應用條件及技術參數
6.2 掘進工作面的應用
6.2.1 興隆莊煤礦3904綜掘工作面概況
6.2.2 系統(tǒng)運行與粉塵濃度測定
6.2.3 測定結果分析
6.3 本章小結
7 主要結論與創(chuàng)新點
7.1 主要結論
7.2 創(chuàng)新點
參考文獻