《礦用泡沫除塵劑研究》主要針對(duì)泡沫除塵技術(shù)做了綜述,介紹了除塵泡沫的基本性質(zhì)及泡沫捕塵機(jī)理.采用復(fù)配實(shí)驗(yàn)的方法,在綜合考慮發(fā)泡能力和潤(rùn)濕性的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有泡沫除塵劑配方進(jìn)行了改良,獲得了一種新型泡沫除塵劑配方,并在現(xiàn)場(chǎng)取得了良好的降塵效果,實(shí)現(xiàn)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(shù)人員以及設(shè)計(jì)人員閱讀,也可供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生參考。
隨著煤礦采掘工作面機(jī)械化程度的提高,工作面現(xiàn)場(chǎng)的高濃度粉塵嚴(yán)重影響著工人的身體健康,威脅礦井的安全生產(chǎn),因此,從保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員職業(yè)安全健康以及企業(yè)安全生產(chǎn)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(nèi)。本書采用理論分析、實(shí)驗(yàn)室研究與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用相結(jié)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(zhì)及泡沫捕塵機(jī)理,在此基礎(chǔ)上優(yōu)選出12種可用于泡沫除塵技術(shù)的發(fā)泡劑和3種潤(rùn)濕劑。進(jìn)而采用改進(jìn)Ross-Miles法,通過發(fā)泡劑單體初選實(shí)驗(yàn)及發(fā)泡劑復(fù)配實(shí)驗(yàn),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(rùn)濕劑復(fù)配實(shí)驗(yàn),確定出發(fā)泡劑與潤(rùn)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(xué)接觸角測(cè)量?jī)x,分別測(cè)量了初步確定的泡沫除塵劑配方對(duì)不同煤質(zhì)礦井粉塵的潤(rùn)濕性,通過潤(rùn)濕性測(cè)定結(jié)果,對(duì)初步確定的泡沫除塵劑配方進(jìn)行篩選,進(jìn)而采用攪拌法和發(fā)泡器法測(cè)定了經(jīng)接觸角實(shí)驗(yàn)篩選之后的泡沫除塵劑的發(fā)泡倍數(shù),最終確定出了3種發(fā)泡倍數(shù)高、潤(rùn)濕性好的泡沫除塵劑,其發(fā)泡倍數(shù)分別達(dá)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(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,通過測(cè)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(jié)果顯示:課題研發(fā)的泡沫除塵劑對(duì)整個(gè)綜掘工作面而言,全塵平均降塵效率達(dá)到了92. 60/0,對(duì)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(xué)程衛(wèi)民教授的悉心指導(dǎo),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(wú)私的幫助,在理論推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)室研究以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)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(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“綜掘工作面截割區(qū)域多級(jí)泡沫分區(qū)捕塵機(jī)理基礎(chǔ)研究(編號(hào):51804034)”和濱州學(xué)院的資助,在此一并表示感謝。
限于作者水平,書中若有不當(dāng)之處,誠(chéng)請(qǐng)讀者批評(píng)指正!
1 緒論
1.1 課題的提出
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 泡沫除塵國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 泡沫除塵國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究的目的與意義
1.4 研究?jī)?nèi)容與方法
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究方法
1.5 本章小結(jié)
2 除塵泡沫基本性質(zhì)及泡沫捕塵機(jī)理研究
2.1 除塵泡沫的基本性質(zhì)
2.1.1 泡沫分類
2.1.2 泡沫的形成機(jī)制
2.2 泡沫捕塵機(jī)理
2.2.1 截留作用
2.2.2 慣性碰撞
2.2.3 擴(kuò)散效應(yīng)
2.2.4 黏附效應(yīng)
2.3 本章小結(jié)
3 礦用泡沫除塵劑配方初選
3.1 泡沫除塵劑性能測(cè)定方法
3.1.1 泡沫除塵劑發(fā)泡性能測(cè)定方法
3.1.2 泡沫除塵劑潤(rùn)濕性能測(cè)定方法
3.2 除塵泡沫對(duì)泡沫除塵劑性質(zhì)的要求及其選擇原則
3.2.1 除塵泡沫對(duì)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(shí)驗(yàn)室研究
3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)儀器
3.3.2 發(fā)泡劑單體實(shí)驗(yàn)及優(yōu)選
3.3.3 發(fā)泡劑單體復(fù)配實(shí)驗(yàn)
3.3.4 發(fā)泡劑與潤(rùn)濕劑復(fù)配實(shí)驗(yàn)
3.4 泡沫除塵劑配方的初步確定
3.5 本章小結(jié)
4 泡沫除塵劑潤(rùn)濕性測(cè)定及配方優(yōu)選
4.1 煤塵的潤(rùn)濕性
4.1.1 潤(rùn)濕類型
4.1.2 接觸角和楊氏方程
4.2 泡沫除塵劑潤(rùn)濕性實(shí)驗(yàn)
4.2.1 無(wú)煙煤粉塵潤(rùn)濕性測(cè)定
4.2.2 褐煤粉塵潤(rùn)濕性測(cè)定
4.2.3 焦煤粉塵潤(rùn)濕性測(cè)定
4.3 泡沫除塵劑配方優(yōu)選
4.4 本章小結(jié)
5 泡沫除塵劑發(fā)泡倍數(shù)測(cè)定及配方確定
5.1 發(fā)泡倍數(shù)常用測(cè)量方法
5.2 泡沫除塵劑發(fā)泡倍數(shù)測(cè)定
5.2.1 攪拌法泡沫倍數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)
5.2.2 發(fā)泡器法泡沫倍數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)
5.3 泡沫除塵劑配方的最終確定
5.4 本章小結(jié)
6 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
6.1 應(yīng)用條件及技術(shù)參數(shù)
6.2 掘進(jìn)工作面的應(yīng)用
6.2.1 興隆莊煤礦3904綜掘工作面概況
6.2.2 系統(tǒng)運(yùn)行與粉塵濃度測(cè)定
6.2.3 測(cè)定結(jié)果分析
6.3 本章小結(jié)
7 主要結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
7.1 主要結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)