專利名稱：一種用于煤礦的降塵劑及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦井下去除煤塵的降塵劑及其使用方法，尤其涉及一種用于煤礦的 降塵劑及其使用方法。
背景技術：
目前，我國煤礦采掘工作面在沒有防塵措施的情況下，綜采工作面的粉塵濃度 可達2500mg/m3-3000mg/m3，而綜放工作面粉塵情況則比一般的綜采工作面更為嚴重，采 煤機割煤、移架和放煤平行作業(yè)時，有些煤礦的瞬時原始總粉塵濃度甚至高達SOOOmg/ m3-10000mg/m3。即使采取通風等措施，多數(shù)工作面的情況依然相當惡劣，采煤機下風向粉塵 濃度最大可達lOOOOmg/m3以上，已經嚴重超過國家標準規(guī)定。由于機械化掘進工作面采用 大功率綜掘機強力截割煤，產塵量特別大，據(jù)現(xiàn)場實測，在不采用綜合防塵措施情況下，機 掘工作面的粉塵濃度為2000mg/m3-3000mg/m3，有些機掘工作面甚至高達6000mg/m3左右。為了降低工作面的粉塵濃度，減少粉塵對工人及設備的危害，避免發(fā)生粉塵爆炸 事故，國內大多數(shù)煤礦均采用了濕式降塵，效果比較明顯，其平均降塵率超過了 70%，有效 改善了工作面的生產環(huán)境。然而，絕大多數(shù)煤塵是難于被水濕潤的，采用以水為主體的濕式 降塵技術并不能徹底解決粉塵問題，其作用效果是有極限的?，F(xiàn)有技術中有很多采用了濕 式降塵的工作面的粉塵濃度超過了 100mg/m3，超過了相關國家標準要求的最高濃度，容易 造成事故隱患，傷害工人健康。由此可見，現(xiàn)有技術有待于更進一步的改進和發(fā)展。

發(fā)明內容
本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有技術中的缺陷提供一種用于煤礦的降塵劑及其使用方法， 對現(xiàn)有技術中的降塵劑進行科學合理的改進，以提高降塵效率，降低降塵消耗的水量。為解決上述技術問題，本發(fā)明方案包括一種用于煤礦的降塵劑，按照重量百分比其包括以下組分辛基酚聚氧乙烯醚0. 04% -0. 06% ；十二烷基甜菜堿0. 04% -0. 06% ；水99. 789 % -99. 91 %。所述的降塵劑，其特征在于按照重量百分比其還包括氯化鈣0. 111%-0. 333%。所述的降塵劑，其中，按照重量百分比其包括辛基酚聚氧乙烯醚0.05%;十二烷基甜菜堿 0.05%;/K 99. 789% ；氯化鈣0.111%。所述的降塵劑，其中，按照重量百分比其包括辛基酚聚氧乙烯醚0.05%;
十二烷基甜菜堿 0.05%;水99.547%;氯化鈣0.333%。一種用于煤礦的降塵劑，按照重量百分比其由以下組分組成辛基酚聚氧乙烯醚0. 04% -0. 06% ；十二烷基甜菜堿0. 04% -0. 06% ；水99. 547%-99. 8% ；氯化鈣0. 111 % -0. 333 %。所述的降塵劑，其中，按照重量百分比其由以下組分組成辛基酚聚氧乙烯醚0.05%;十二烷基甜菜堿 0.05%;水99.789%;氯化鈣0.111%。所述的降塵劑，其中，按照重量百分比其由以下組分組成辛基酚聚氧乙烯醚0.05%;十二烷基甜菜堿 0.05%;水99.547%;氯化鈣0.333%。—種使用所述降塵劑的方法，其包括以下步驟A、按照重量百分比將0.04% -0.06%的辛基酚聚氧乙烯醚、0.04% -0. 06 %的 十二烷基甜菜堿、99. 547% -99. 91%的水與0. 111% -0. 333%的氯化鈣充分混勻，制得降 塵劑，并將所述降塵劑放入水箱中；B、當煤礦內工作面工作時，將所述水箱內所述降塵劑加壓至4xl06Pa-8xl06Pa之 間，且將其輸送至工作面噴霧降塵系統(tǒng)。本發(fā)明提供的一種用于煤礦的降塵劑及其使用方法，將辛基酚聚氧乙烯醚、十二 烷基甜菜堿、水與氯化鈣充分混合，然后將混合液壓入煤礦內工作面的噴霧降塵系統(tǒng)噴灑， 辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基甜菜堿都是具有表面活性的物質，其分子由親水基和疏水基 構成，溶于水后在水的表面形成疏水基向外(即朝向空氣)的混合吸附分子層，在水溶液內 部形成親水基向外、疏水基向內的混合膠束，降低了水的表面張力；當添加了該降塵劑的水 溶液與煤塵接觸時，率先接觸煤塵的不再是水的表面分子，而是吸附于水表面層的降塵劑 分子的疏水基團(又稱為親油基)，疏水基一般由較長的有機碳鏈構成，其與煤塵表面分子 特性相近，比水分子更容易產生吸附，從而提高了水的捕塵效率；此外，由于+2價Ca2+的存 在，能夠通過鹽效應進一步增強降塵劑水溶液的濕潤性；在濕式降塵所用的防塵用水中添 加少量該降塵劑并達到使用濃度后，可以有效解決煤塵不易被水濕潤的難題，突破濕式降 塵的極限，進一步提高濕式降塵的效率，使其降塵率超過90%以上，同時防塵用水的消耗量 會隨其濕潤性升高而明顯降低，從而節(jié)約了降塵的用水量，一般能夠節(jié)省8%左右的用水量。


圖1是本發(fā)明中降塵劑溶液內液面吸附層及膠束的微觀結構示意圖2是本發(fā)明中含有降塵劑的霧滴與煤塵接觸過程示意圖；圖3是本發(fā)明中降塵劑供應裝置的結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了 一種用于煤礦的降塵劑及其使用方法，為了使本發(fā)明的目的、技術 方案以及優(yōu)點更清楚、明確，以下將結合附圖與實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。本發(fā)明提供了一種用于煤礦的降塵劑及其使用方法，對現(xiàn)有技術中的降塵劑進行 科學合理的改進，將辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基甜菜堿、水與氯化鈣充分混合，提高了降 塵效率，降低了降塵消耗的水量。實施例1該用于煤礦的降塵劑按照重量百分比主要包括以下組分0. 05%的辛基酚聚氧乙 烯醚、0. 05%的十二烷基甜菜堿、99. 789%的水與0. 111 %的氯化鈣，并且控制每升降塵劑 中含有0.01摩爾數(shù)的氯化鈣。如圖3所示的，可以通過以下步驟將上述降塵劑應用到煤礦中，其包括以下步驟a、按照重量百分比將0.05%的辛基酚聚氧乙烯醚、0.05%的十二烷基甜菜堿、 99. 789%的水與0. 111%的氯化鈣充分混勻，且控制每升混合液中含0. 01摩爾數(shù)的氯化 鈣，制得降塵劑，并將降塵劑放入水箱11中；b、當煤礦內工作面工作時，啟動清水泵14，并同步通過聯(lián)動開關15啟動定量泵 12，定量泵12將降塵劑壓入到供水箱13中；C、清水泵14將供水箱13內降塵劑加壓至4xl06Pa-8xl06Pa之間，并將其輸送至工 作面噴霧降塵系統(tǒng)中噴灑在工作面空間中。在上述步驟中聯(lián)動開關15用于使定量泵12與清水泵14的開閉保持一致；定量泵 12的流量可根據(jù)清水泵14的流量進行調節(jié)，從而提高了降塵劑供應裝置的供應效率。為了更清楚描述本發(fā)明中組合物的降塵原理，現(xiàn)以將上述降塵劑放置在燒杯中為 例，對其微觀結構進行描述，其具體結構如圖1所示的，其中，1為燒杯，2為降塵劑溶液，3為 降塵劑分子，4為降塵劑分子的疏水基，5為降塵劑分子的親水基，6為降塵劑液面吸附層，7 為降塵分子形成的球狀膠束球狀，8為降塵分子形成的層狀膠束。辛基酚聚氧乙烯醚和十二 烷基甜菜堿都是具有表面活性的物質，其分子由親水基5和疏水基4構成，溶于水后在水的 表面形成疏水基4向外的降塵劑液面吸附層6，在水溶液內部形成親水基5向外、疏水基4 向內的混合膠束7與混合膠束8，降低了水的表面張力。其具體捕捉煤塵的過程如圖2所示 的，其中3為降塵劑分子，4為降塵劑分子的疏水基，5為降塵劑分子的親水基，9為噴霧形成 的霧滴，10為煤塵顆粒，g為霧滴9與煤塵顆粒10互相靠近的過程，h為煤塵顆粒10與霧 滴9表面的疏水基4接觸的過程，i為霧滴9將煤塵顆粒10捕捉的過程，j為霧滴9將煤塵 顆粒10完全包裹的過程。當添加了該降塵劑的霧滴9與煤塵顆粒10接觸時，率先接觸煤 塵顆粒10的不再是水的表面分子，而是吸附于水表面層的降塵劑分子3的疏水基4，疏水 基4 一般由較長的有機碳鏈構成，其與煤塵表面分子特性相近，比水分子更容易產生吸附， 從而提高了水的捕塵效率，其降塵效率在90%以上，并且防塵用水的消耗量會隨其濕潤性 升高而明顯降低，從而節(jié)約了降塵的用水量。將本發(fā)明在兗州興隆煤礦礦井中進行實驗，其 采用本發(fā)明的降塵劑與未使用降塵劑、使用清水降塵進行的試驗對比如下表1所示。
表 權利要求
一種用于煤礦的降塵劑，按照重量百分比其包括以下組分辛基酚聚氧乙烯醚0.04％ 0.06％；十二烷基甜菜堿 0.04％ 0.06％；水 99.789％ 99.91％。
2.根據(jù)權利要求1所述的降塵劑，其特征在于 氯化鈣0. 111%-0. 333%。
3.根據(jù)權利要求2所述的降塵劑，其特征在于 辛基酚聚氧乙烯醚0. 05% ； 十二烷基甜菜堿0.05%; 水99.789%; 氯化鈣 0.111%。
4.根據(jù)權利要求2所述的降塵劑，其特征在于 辛基酚聚氧乙烯醚0. 05% ； 十二烷基甜菜堿0.05%; 水99.547%; 氯化鈣 0.333%。
5.一種用于煤礦的降塵劑，按照重量百分比其由以下組分組成 辛基酚聚氧乙烯醚0. 04% -0. 06% ； 十二烷基甜菜堿0. 04% -0. 06% ； 水99. 547%-99. 8% ； 氯化鈣 0. 111%-0. 333%。
6.根據(jù)權利要求5所述的降塵劑，其特征在于 辛基酚聚氧乙烯醚0. 05% ； 十二烷基甜菜堿0.05%; 水99.789%; 氯化鈣 0.111%。
7.根據(jù)權利要求5所述的降塵劑，其特征在于 辛基酚聚氧乙烯醚0. 05% ； 十二烷基甜菜堿0.05%; 水99.547%; 氯化鈣 0.333%。
8.一種使用所述降塵劑的方法，其包括以下步驟A、按照重量百分比將0.04% -0. 06%的辛基酚聚氧乙烯醚、0. 04% -0. 06%的十二烷 基甜菜堿、99. 547% -99. 91%的水與0. 111% -0. 333%的氯化鈣充分混勻，制得降塵劑，并 將所述降塵劑放入水箱中；B、當煤礦內工作面工作時，將所述水箱內所述降塵劑加壓至4XIO6Pa-SX IO6Pa之間， 且將其輸送至工作面噴霧降塵系統(tǒng)。按照重量百分比其還包括 按照重量百分比其包括按照重量百分比其包括按照重量百分比其由以下組分組成按照重量百分比其由以下組分組成
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于煤礦的降塵劑及其使用方法，按照重量百分比將0.04％-0.06％辛基酚聚氧乙烯醚、0.04％-0.06％的十二烷基甜菜堿、99.547％-99.91％的水與0.111％-0.333％的氯化鈣充分混合；并將其壓入到煤礦工作面噴霧降塵系統(tǒng)中進行噴灑。本發(fā)明將辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基甜菜堿、水與氯化鈣充分混合，且辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基甜菜堿都是具有表面活性的物質，其分子由親水基和疏水基構成，其疏水基一般由較長的有機碳鏈構成，其與煤塵表面分子特性相近，比水分子更容易產生吸附，從而提高了水的捕塵效率，使其降塵率超過90％以上，節(jié)約了降塵的用水量。
文檔編號C09K3/22GK101979834SQ20091023082
公開日2011年2月23日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權日2009年11月25日
發(fā)明者周剛, 孫鑫, 楊鵬, 程衛(wèi)民, 聶文 申請人:山東科技大學