煤炭工程 ›› 2026, Vol. 58 ›› Issue (7): 176-185.doi: 10.11799/ce202607022
武智博,葛少成,刘 硕,刘旭东,宋昊楠,马雨轩,庞星宇,周 东
1. 太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024
2. 国家能源集团宁夏煤业有限公司
双马一矿,宁夏 灵武 750400
摘要:
为降低煤矿粉尘污染,克服传统化学抑尘剂存在的生物降解性差、环境风险高等问题,本研究旨在开发一种基于天然生物质的高效环保型泡沫抑尘剂。该抑尘剂以大豆分离蛋白(SPI)与鼠李糖脂(RL)为主要活性组分,以海藻酸钠(SA)和氯化钠(NaCl)为助剂,通过复配实验优化配比确定最优制备工艺;采用旋转流变仪测定溶液黏度,罗氏泡沫仪测定发泡体积与泡沫半衰期,万能试验机测试固化层力学性能,依托自主搭建的模拟巷道装置评估抑尘效率;并结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)与扫描电子显微镜(SEM),分析抑尘剂在煤尘表面的作用机制。结果表明:当SPI质量浓度为0.5%时,RL-SPI抑尘剂综合性能最佳,其溶液黏度为25.5mPa·s,发泡体积达820 mL,30min泡沫稳定性为96.34%;在煤尘表面形成的固化层抗压强度为0.52 MPa,在9m/s风速条件下,抑尘效率仍可维持在94.23%。FTIR分析显示,抑尘剂分子与煤尘之间形成了更强的氢键作用;SEM图像表明,煤尘颗粒被抑尘剂有效包裹,并桥接为连续整体。该RL-SPI复合泡沫抑尘剂兼具优异的抑尘性能与环境友好特性,为矿山粉尘治理提供了可行的绿色技术方案。
中图分类号: