煤层注水中粘尘棒溶液对接触角的影响

D0I:10.13374/i.issm1001053x.2005.03.003 第27卷第3期 北京科技大学学报 Vol.27 No.3 2005年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2005 煤层注水中粘尘棒溶液对接触角的影响 金龙哲 欧盛南 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 摘要研究了煤层注水中添加粘尘棒溶液降低接触角、缩短接触润湿时间的除尘方法.通过 测定和分析粘尘棒溶液不同浓度下七种煤样的接触角和润湿时间，比较得出了七种煤样的 临养表面张力，为35.0mN/m,发现注入水的表面张力是增加煤层注水湿润效果的主要因素. 该法可以大大提高煤层注水降尘效果，而且添加工艺简单，方便实用. 关键词煤层注水；粘尘棒：表面张力；接触角；润湿时间 分类号TD713.33:TD714.42 矿井粉尘不仅严重危害煤矿工人的身体健 1煤样的制备 康、污染环境，而且还是矿井安全生产的重要隐 患.煤层注水减尘方法作为一项最积极及有效的 就研究水溶液对煤体孔隙表面的润湿性而 限制尘源措施川，主要是用水润湿煤体从而降低 言，最好的方法是测定水滴在微孔隙表面的接触 产生浮游煤尘的能力. 角，显然这是无法实现的.目前测量煤体孔隙表 煤体润湿过程可以分为三类以：沾湿过程、浸 面润湿角的方法主要有两种：一种是磨光煤块表 湿过程和铺展过程，液体对固体的润湿效果， 面来代替孔隙表面：另一种是利用成型煤粉的 可通过其润湿类型确定，而润湿类型又可通过接 压缩面代替煤的孔隙表面冈.本文采用后一种 触角日直接测定，研究表明：欲提高水对煤 方法， 体的润湿效果，·是改变水溶液的表面张力，二 根据国标GB482一95、GB481一93m的要求， 是改变煤体表面的性质，因改变煤体表面性质不 在祁南、芦岭，桃源、朔里、朱仙庄煤矿井下的不 具有可操作性，般采取选择降低水表面张 同工作面各采集6~7块100mm×100mm×100mm 力能力最强的、效率最高的表面活性剂作为润 的块煤样及部分待碎煤样，煤样编号如表1， 湿剂， 将待碎煤样在150℃下烘干1h,去除表面水 目前，国内外已在这方面取得阶段性成果 分后，粉碎至200目粉体占80%以上，从中取粉体 一—添加粘尘棒技术m.粘尘棒是一种增加煤层 400mg左右，用加压成型模具（见图1）在500MPa 注水润湿效果较好的表面活性剂，在煤层注水 压力下形成直径为13mm、厚度约为2~4mm的具 中值得推与应用，对煤层注水防尘起到积极的 有压光平面的圆形试片（如图2）. 作用 表1煤样编号一览表 本文从添加粘尘棒改变水溶液的表面张力 Table 1 Serial number of coal samples 着手，就影响煤层注水中接触角因素、润湿时间 编号 煤样采集地点 进行了测定、分析，并在祁南、芦岭、桃源、朔里、 祁南矿10210面 2 芦岭Ⅱ号816： 朱仙庄煤矿不同工作面上采集的七个煤样进行 3 桃园8：41 了对比性实验研究. 芦龄8242 收稿日期：200404-15修回日期：200408-31 5 宿里617煤样 基金项目：国家技术创新计划资助项日No.02CZ-07-01-17) 6 宿里55上作面 作者简介：金龙哲1963一.男，教授，博上 朱仙庄874工作面

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 煤层注水中粘尘棒溶液对接触角的影响 金 龙哲 欧 盛 南 北 京 科 技大 学 土 木与环 境 工 程 学 院 ， 北 京 摘 要 研 究 了煤 层 注 水 中添 加 粘尘 棒溶 液 降低 接 触 角 、 缩 短 接触润 湿 时 间 的 除尘 方法 通 过 测 定 和 分 析 粘 尘 棒溶液 不 同浓 度 下七种煤 样 的接触 角 和 润湿 时 间 ， 比较得 出 了七 种煤 样 的 临 界 表面 张 力 ， 为 ， 发 现 注 入 水 的表 面 张力是 增加 煤层 注 水 湿 润 效果 的主 要 因 素 该 法 可 以大 大提 高煤层 注 水 降尘 效 果 ， 而 且 添 加 工 艺简单 ， 方便实用 关键 词 煤层 注 水 粘 尘 棒 表 面 张 力 接触 角 润 湿 时 间 分 类号 矿 井 粉 尘 不 仅 严 重 危 害 煤 矿 一 工 人 的 身体 健 康 、 污 染环 境 ， 而 且 还 是矿 井 安全 生 产 的重 要 隐 患 煤层 注 水 减 尘 方 法 作 为一 项 最 积 极 及 有效 的 限 制 尘 源 措 施 ，，， 主 要 是用 水 润湿 煤 体 从 而 降低 产 生 浮 游 煤 尘 的能 力 煤 体润湿 过程 可 以分 为三 类 ‘ ， 沾湿 过程 、 浸 湿 过 程 和 铺 展 过 程 液 体 对 固体 的 润 湿 效 果 ， 可通 过 其润湿 类 型确 定 ， 而 润湿 类 型又 可 通 过接 触 角 直 接 测 定 研 究 表 明 欲 提 高 水 对 煤 体 的润 湿 效 果 ， · 是 改变 水溶 液 的表 面 张 力 ， 二 是 改 变煤体表 面 的性质 因 改变煤 体表 面 性质 不 具 有 可 操 作 性 ， 一 般 采 取 选 择 降 低 水 表 面 张 力能 力最 强 的 、 效 率 最 高 的表 面 活 性 剂作 为润 湿 剂 目前 ， 国 内外 己 在 这 方 面 取 得 阶 段 性 成 果 — 添 加 粘 尘 棒技 术 ，， 粘 尘 棒 是 一 种 增 加煤层 注 水 润 湿 效 果 较 好 的表 面 活 性 剂 ， 在 煤 层 注 水 中值 得推 少 ‘ 与应 用 ， 对煤 层注 水 防 尘起 到积 极 的 作用 本 文 从 添 加 粘 尘 棒 改变 水 溶 液 的表 面 张 力 着 手 ， 就 影 响煤 层 注 水 中接 触 角 因素 、 润 湿 时 间 进 行 了测 定 、 分 析 ， 并在 祁南 、 芦 岭 、 桃 源 、 朔 里 、 朱仙 庄 煤矿 不 同工 作 面 上采 集 的七 个 煤 样 进 行 了对 比性 实验研 究 收 稿 日期 一 一 修回 日期 刁 一 基 金项 目 国 家技 术 创新 计 划 资助 项 目 。 一 一 一 一 作 者简介 余龙 哲 一 ， 男 ， 教授 ， 博 士 煤 样 的制备 就 研 究 水 溶 液 对 煤 体 孔 隙表 面 的润 湿 性 而 言 ， 最好 的方法 是测 定 水 滴在 微孔 隙表 面 的接触 角 ， 显 然 这 是 无法 实现 的 目前 测 量 煤 体 孔 隙表 面润湿 角 的方 法 主 要有两 种 一 种 是 磨光煤块表 面来代 替孔 隙表 面 「，， 另 一 种 是利 用 成 型煤粉 的 压 缩 面 代 替 煤 的孔 隙表 面 本 文 采用 后 一 种 方法 根据 国标 一 『，、 一 「，，的要 求 ， 在 祁南 、 芦 岭 、 桃源 、 朔 里 、 朱仙 庄 煤矿 井下 的不 同工 作 面 各采 集 一 块 “ 的块 煤样 及 部 分待碎 煤样 ‘ ， 煤 样 编 号 如表 将 待碎 煤样在 巧 ℃ 下 烘 干 ， 去 除表 面 水 分后 ， 粉碎 至 目粉 体 占 以 上 ， 从 中取 粉 体 左 右 ， 用 加压 成 型 模 具 见 图 在 压 力下 形 成直 径 为 、 厚度 约 为 一 的具 有 压 光 平 面 的 圆 形试 片 如 图 表 煤样编 号 一 览 表 编 号 煤样 采集地 点 祁 南 矿 面 芦岭 号 二 桃 园 芦 岭 一 宿里 煤样 宿 里 作面 朱仙庄 工 作 面 DOI ：10．13374／j ．issn1001—53x．2005．03．003

Vol.27 No.3 金龙哲等：煤层注水中粘尘棒溶液对接触角的影响 ·265· 达到最低值35.0mN/m,继续增加粘尘棒的质量 ◆13mm 加压柱 分数，表面张力值不但不再下降，反而有反弹的 外模 趋势，不过反弹不是很明显，这也就说明在水溶 液中添加粘尘棒能大大降低水溶液的表面张力， 煤粉 75 mm 垫柱 3接触角的测定 水对煤的湿润边角是反映水分子与煤分子 之间吸引力大小的物理力.如果水对煤的湿润边 中75mm 角日<90°属可湿润煤体，在相同的水表面张力系 图1煤样加压成型模具示意图 数条件下，角愈小，毛细作用力则较大，增强了 Fig.1 Compression mold of coal samples 注水动力，湿润能力愈大：若湿润边角≥90°属 于不可湿润煤体，日角愈大，湿润能力愈小. 本文是在室温下，将配置好具有不同浓度的 粘尘棒水溶液，依次用注射器向试片压光平面上 滴落进行测量，为忽略前一次溶液浓度的影响， 采取从水到高浓度进行测量，为忽略重力影响， 滴落的水滴质量控制在4mg以下，采用Y-82接 图2煤样压光平面圆形试片 触角测定仪测定液体对固体的接触角（如图3所 Fig.2 Circular slice of a coal sample leveled up by pressure 示)，即液体对固体的浸润性. 2粘尘棒稀释溶液表面张力测定 粘尘棒溶液的表面张力是改变煤体湿润性 的关键因素例，本文对粘尘棒溶液的表面张力进 行了测定（均在1013kPa,室温下测得）.为了排除 表面活性剂成分对煤体接触角的影响，本文在制 备溶液样品时，均使用粘尘棒作为溶剂，采用逐 倍稀释法配置成不同浓度的水溶液，其表面张力 图3接触角测试照片 的测定选用精度较高的JYW-200B型徽控自动 Fig.3 Tested photogram of contact angle 界面张力仪，测量结果如表2. 用Y-82接触角测定仪中的液滴法测定每个 由表2可知：当粘尘棒的质量分数达到一定 煤样在水及五种不同质量分数的粘尘棒溶液的 值(01%)时，表面张力不再下降，处于一平台期， 接触角，每种溶液都测定三个接触角值，取其平 表2粘尘棒稀释溶液的表面张力 均值，结果如表3所示，从而作出煤样的接触角 Table 2 Surface tension of the dust-sticking bar's solution 与粘尘棒质量分数的关系曲线图见图4. 粘尘棒质量表面张力 粘尘棒质量表面张力/ 编号 编号 分数% (mN.m) 分数% (mN.m) 表3在不同粘尘棒溶液下煤样的接触角 50 38.1 2 0,80 35.1 Table 3 Contact angle of coal samples at different concentrations 2 45 38.0 13 0.60 35.0 of the dust-sticking bar's solution () 3 40 37.7 14 0.50 35.1 粘尘棒的质量分数 煤种 4 35 36.7 15 0.40 35.0 0(水)0.05%0.10%0.20% 0.25%0.50% 30 35.8 16 0.25 35.1 45 26 21 品 20 6 25 36.1 17 0.20 35.0 72 42 27 22 21 17 1 20 35.8 18 0.10 35.2 3 ) 24 17 16 8 15 35.6 19 0.08 35.1 y 73 48 24 22 18 o 9 35.5 20 0.05 36.2 J 79 名 28 多 17 5 35.3 21 0.0t 46.7 6 87 名 25 21 16 11 35.2 22 0.001 72.1 61 37 17 20 17(0.15%) 16

金 龙 哲 等 煤 层 注 水 中粘尘 棒 溶 液 对 接触 角的 影响 一 口压柱 赢 ‘ 达 到最 低 值 ， 继 续 增 加粘 尘 棒 的质量 分数 ， 表 面 张力值 不 但 不 再 下 降 ， 反 而 有反 弹 的 趋 势 ， 不 过 反 弹不 是 很 明显 ， 这 也 就 说 明在 水 溶 液 中添加 粘尘 棒 能大大 降低 水溶液 的表 面张 力 图 煤样加 压 成型模具示 惫图 心 图 煤样压 光 平面圆形试 片 咭 玩 ，血 朋 ， 卿 粘 尘 棒 稀释 溶液 表面 张 力测 定 粘 尘 棒 溶 液 的表 面 张 力是 改变煤 体 湿 润 性 的关 键 因素 ，，， 本 文对粘尘 棒溶液 的表 面 张 力进 行 了测 定 均在 沙 ， 室温 下测 得 为 了排 除 表 面 活 性 剂成 分对 煤体接触 角 的影 响 ， 本文 在制 备溶 液 样 品 时 ， 均 使用 粘 尘 棒 作 为溶 剂 ， 采 用 逐 倍稀释 法 配置 成 不 同浓 度 的水 溶液 其 表 面 张 力 的钡四定选 用 精度 较 高 的 尸 脚乞 型微 控 自动 界面 张 力仪 ， 测 量 结果 如表 由表 可 知 当粘 尘 棒 的质 量 分数 达 到 一 定 值 时 ， 表 面 张 力不 再 下 降 ， 处 于 一平 台期 ， 表 粘尘棒稀释溶 液的表面张 力 南 伍 ， ， 加肠 接 触 角 的测 定 水 对 煤 的湿 润 边 角 是 反 映 水 分 子 与 煤分 子 之 间吸 引力大 小 的物 理 力 如 果水对 煤 的湿 润 边 角 属可湿润 煤体 ， 在相 同的水表面 张 力系 数 条 件 下 ， 角 愈 小 ， 毛 细 作用 力则 较大 ， 增 强 了 注 水 动 力 ， 湿 润 能 力 愈大 若湿 润 边 角 。 属 于 不 可 湿 润 煤体 ， 角愈 大 ， 湿 润 能 力 愈 小 本文 是 在 室温 下 ， 将配 置好 具有 不 同浓度 的 粘尘 棒水溶 液 ， 依 次用 注射器 向试 片压 光 平 面上 滴 落 进 行 测 量 ， 为 忽 略 前 一 次溶 液浓度 的影 响 ， 采取 从 水 到 高浓 度进 行 测 量 为 忽 略重 力影 响 ， 滴 落 的水 滴质 量控 制在 以下 ， 采用 丁丫‘ 接 触 角测 定仪 测 定 液体对 固体 的接 触 角 如 图 所 示 ， 即液体对 固体 的浸 润 性 图 接触 角测 试照 片 孔， 编 号 粘尘 棒质量 表面张办 粘 尘棒质量 表面 张 力 分数瓜 《访 · 功 一 黔 分数机 一， 一 ‘， · ，， · ， ’ ” · ， · ’ ” · ， ’ · ， ” 。 · ” · ’ · ， ” · ， ’ “ · ， · ’ ” · ， ” · ‘ ” · ” · ， ” · ’ ， ” ， · · · 用 接触 角测 定仪 中的液滴法 测 定每个 煤样 在 水 及 五 种 不 同质 量 分 数 的粘 尘 棒 溶 液 的 接触 角 ， 每种 溶液 都 测 定三 个接 触 角值 ， 取 其平 均值 ， 结 果 如 表 所 示 ， 从 而 作 出煤样 的接 触 角 与粘 尘 棒质 量 分 数 的关 系 曲线 图见 图 表 在不 同粘尘 棒溶液下 煤样 的接触 角 陇比 咖 唱 ，， 煤种 一 哪众 ‘ 叹 粘尘 棒的质量 分数

·266■ 北京科技大学学报 2005年第3期 1.0 由表4可知，如果不加粘尘棒，注水润湿煤样 需要的时间很长，不适合煤矿的开采工作，因此 0.8 1 50 添加粘尘棒是必要的.通过表中数据分析以及生 四0.6 产实践可以得出，润湿时间在20s左右比较适 --2” …◆…6 --3 +7 宜，从而推导出1"~6煤样最佳的粘尘棒质量分数 0.2 为0.20%，7煤样为0.10%. -4 从上面的分析可知，煤层注水湿润效果主要 0 0 0.1020.3 0.4 0.50.6 取决于注入水溶液的表面张力.在煤层注水中添 粘尘棒的质量分数% 加粘尘棒是有效提高煤层注水湿润效果的措施， 图4煤样的接触角的余弦值与粘尘棒质量分数的关系 并且添加工艺简单，方便实用.综合考虑接触角、 Fig.4 Relations of the contact angle of coal samples with the mass fraction of the dust-sticking bar 润湿时间及经济效益各因素，选择粘尘棒的质量 根据表3可知，煤对水的接触角接近90°，而 分数为01%的溶液比较合适. 对加了粘尘棒溶液后，接触角立即变小（由90°降 到20)，甚至可以降到0°，粘尘棒大大降低了水 5结论 溶液与煤体的表面活性能，增加了煤体的润湿性 首次分析、研究了在国内矿山煤层注水工艺 能.但是当粘尘棒质量分数达到一定值(010%) 中添加粘尘棒溶液对接触角以及润湿时间的影 后，接触角的变化也不大， 响.通过对粘尘棒溶液表面张力以及不同质量分 由图4可知，七种煤样几乎都在粘尘棒的质 数的粘尘棒溶液对各种煤体润湿边角（即接触 量分数为0.10%时，接触角的余弦值cos0趋近 角)和润湿时间的测定与分析，结果证明，注水中 于1，也就是接触角为0°，此时的表面张力为临 采用粘尘棒可有效降低煤样的接触角，大大降低 界表面张力.通过分析计算并反复验证，这七种 润湿时间，从而降低粉尘产出量，具有良好的推 煤样的临界表面张力为35.0mN/m. 广应用前景，实验研究取得的主要成果如下. ()通过对粘尘棒溶液的表面张力性能的测 4润湿时间的测定 定，得出粘尘棒的质量分数达到一定值(01%) 考虑到粘尘棒溶液的表面张力很小，并且对 时，表面张力将不会再下降，处于一平台期，达到 煤的接触角很小，润湿时间非常短，因而采用了 最低值35.0mN/m 数码相机采集和秒表同时使用，进行时间测量与 (2)通过测定、分析不同粘尘棒溶液下七种煤 相互校正.在不同粘尘棒质量分数下七种煤样的 样的接触角发现，加了粘尘棒溶液后，接触角大 润湿时间结果见表4. 大降低（由90°降到20），同时得出了七种煤样的 润湿性的临界表面张力几乎都在粘尘棒溶液质 表4煤样在不同粘尘棒溶液下煤样所需的润湿时间 量分数约为0.10%时取得，为35.0mN/m. Table 4 Wetted time of coal samples at different concentrations of the dust-sticking bar's sdution (③)通过测定不同粘尘棒溶液下七种煤样 粘尘棒的质量分数 的润湿时间，再次验证在粘尘棒质量分数为 煤种 0(水)0.05%0.10%0.20%0.25%0.50% 0.10%0.20%时得到比较理想的结果. 192 90 13 10 5 (4)实验验证，在所采集的七个煤样中，只要 143 g 21 15 4 在水中添加粘尘棒，煤的润湿效果明显得到加 127 54 20 11 强，粘尘棒质量分数为0.10%时效果较佳，因此可 162 75 8 以推广到类似所采集煤样地质层的煤矿. 148 12 9 6 159 13 1 参考文献 入 37 19 13(0.15%)5 []傅贵.煤体预湿机理及注水防尘技术研究：[学位论文] 注：未加粘尘棒的水溶液所测定的时间都在1以上，对现场 北京：中国矿业大学北京研究生部，1994 实验数据没有太大的参考意义.T煤样在粘尘棒质量分数为 [2]王青松，金龙哲，孙金华，煤层注水过程分析和煤体润湿 0.05%的溶液中的润湿时间很短，所以就没有再测定0.25%的 机理研究.安全与环境学投，2004,41)：70 粘尘棒溶液，而测定了在015%的粘尘棒溶液中的润湿时间. 3]金龙哲，粘结式防尘技术的研究与应用：[学位论文】.北

“ 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 闷卜 担 …… 刁卜 弃 …… 一 确一 一 尹 确 · ，且 八 的 划名想架厌奚那 ︸ 冲‘份‘月 住称斟扮以明卜 ‘ 山 ‘ 一 占 日‘ ‘ 粘尘棒 的质量分数 肠 图 煤样 的接触 角的余 弦值 与钻尘 棒质 分致 的关系 廿 伍 姐 咖 翻 初比 介 如 七 一血苗 根据 表 可 知 ， 煤 对 水 的接 触 角接近 俨 ， 而 对 加 了粘尘棒 溶液 后 ， 接 触 角立 即变小 由 俨 降 到 ， 甚至 可 以降到 ， 粘尘 棒 大 大 降低 了水 溶液与煤 体 的表 面 活性 能 ， 增加 了煤体 的润湿 性 能 但 是 当粘尘 棒质 量 分数达 到 一 定值 后 ， 接触 角 的变化 也不 大 由图 可 知 ， 七种煤样几 乎 都在粘 尘 棒 的质 量 分 数 为 时 ， 接 触 角 的余 弦值 趋 近 于 ， 也就 是接触 角为 ， 此 时 的表 面 张 力 为临 界表 面 张 力 通 过 分 析计 算并反 复验 证 ， 这 七种 煤样 的 临界表 面 张力 为 由表 可 知 ， 如 果 不加 粘尘棒 ， 注 水润湿煤样 需要 的 时 间很长 ， 不适 合煤矿 的开采 工 作 ， 因此 添 加粘尘 棒是 必 要 的 通过表 中数据分析 以及 生 产 实 践可 以得 出 ， 润湿 时 间在 左 右 比较适 宜 ， 从而推 导 出 弋 禅煤样最佳 的粘尘棒质量 分数 为 ， 煤样 为 ， 从 上 面 的分 析可 知 ， 煤层注 水湿润 效果 主要 取 决于注 入 水溶液 的表 面 张力 ， 在煤层注 水 中添 加粘 尘棒是有效提 高煤层 注水湿 润 效 果 的措 施 ， 并且添 加 工 艺简单 ， 方便 实用 综合考虑接触 角 、 润湿 时 间及 经济效益 各 因素 ， 选择粘尘 棒 的质 量 分数 为 的溶液 比较合 适 润湿 时 间的测 定 考虑到粘 尘棒溶 液 的表 面 张力很 小 ， 并且对 煤 的接触 角很 小 ， 润湿 时 间非常短 ， 因而采 用 了 数码 相机采集和 秒表 同时使用 ， 进行 时 间测 量与 相 互校正 在不 同粘尘棒质 量 分数 下七种煤样 的 润 湿 时 间结 果 见表 表 煤样在 不 同粘尘 棒溶液下 煤样所摇的润湿时间 几城 七“ 廿血彻 咖加加” 卜 时址址 加 ， 扣 煤种 粘尘棒 的质量 分数 水 力 尹 一 注 未加粘尘棒的水溶液所测 定的时间都在 以上 ， 对 现场 实验数据没 有太大 的参考意义 尹 煤样在粘尘棒质量 分数 为 的溶液 中的润湿 时 间很短 ， 所 以就 没有再测定 的 粘尘棒溶液 ， 而 测定 了在 的粘尘棒溶液 中的润湿 时间 结论 首次分析 、 研 究 了在 国 内矿 山煤 层注 水 工 艺 中添 加粘尘棒溶 液对 接触 角 以及 润 湿 时 间 的影 响 通 过对粘尘棒溶液表 面张 力 以及不 同质量分 数 的粘 尘 棒 溶 液对 各 种 煤体润 湿 边 角 即接 触 角 和润湿 时 间的测 定与分 析 ， 结果证 明 ， 注 水 中 采用粘尘棒 可有效 降低 煤样 的接触 角 ， 大大 降低 润湿 时 间 ， 从 而 降低 粉尘 产 出量 ， 具 有 良好 的推 广 应 用 前景 实验研 究取 得 的主 要 成 果 如 下 通 过对 粘尘 棒 溶液 的表 面 张 力 性 能 的测 定 ， 得 出粘 尘 棒 的质 量 分数 达 到 一 定 值 时 ， 表 面 张力将不会 再 下 降 ， 处 于一平 台期 ， 达 到 最低 值 通 过测定 、 分析不 同粘尘棒溶液 下七种煤 样 的接触 角发现 ， 加 了粘尘棒溶液后 ， 接触 角大 大 降低 由 降到 ， 同时得 出 了七 种 煤样 的 润 湿 性 的 临界 表 面 张 力 几 乎都在 粘尘 棒 溶 液质 量 分 数 约 为 时取 得 ， 为 通 过 测 定 不 同 粘 尘 棒 溶 液 下 七 种 煤 样 的润 湿 时 间 ， 再 次 验 证 在 粘 尘 棒 质 量 分 数 为 时得 到 比较 理 想 的结果 实验验证 ， 在所 采集 的七 个煤样 中 ， 只 要 在水 中添 加粘 尘棒 ， 煤 的润湿 效 果 明显 得 到 加 强 ， 粘尘棒质量分数 为 时效果较佳 ， 因此 可 以推 广 到类似所采集煤样地质 层 的煤矿 参 考 文 献 【 傅 贵 煤体预湿 机理及 注水 防尘技术研 究 【学位论文 北京 中国矿业大学北京研究生 部 ， 王 青松 ， 金龙哲 ， 孙 金华 煤层 注 水过程分析和煤体润湿 机理研究 安全与环境学报 ， ， 金龙哲 粘结式防尘 技术 的研 究与应用 学位 论文 北

Vol.27 No.3 金龙哲等：煤层注水中粘尘棒溶液对接触角的影响 ·267· 京：中国矿业大学北京研究生部，1997 [6]GB482一95煤层采样采取方法 [4]金龙哲.煤层注水及粉尘检测技术的研究与应用：「学位 刀GB481一93生产煤样采取方法 论文1.北京：北京科技大学，1999 [8】GB474一96煤样的制备方法 []王惠宾，狂远东，卢平，煤层注水中添加湿润剂的研究，煤 9]金龙哲，任宝洪，范文彬.煤体自然渗流吸湿的实验研究， 炭学报，1994,192)：151 煤炭科学技术，2001,29(2)：42 Effect of dust-sticking bar's solution on the contact angle of coal seam in infusion JIN Longzhe,OU Shengnan Civil and Environmental Engineering School,University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT A dustproof method,adding dust-sticking bar to infusion,was studied.This method can reduce con- tact angle and shorten wetting time.The contact angle and the wetting time of seven coal samples in the dust-stick- ing bar's solution with different concentrations were analyzed to obtain the critical surface tension of the seven coal samples.It was concluded that the wetting effect of coal seam infusion primarily lies on the surface tension of in- jected water.By this method,the dust of coal seam can be greatly decreased and the adding technical process is simple,convenient and practical. KEY WORDS coal seam infusion;dust-sticking bar;surface tension;contact angle;wetting time

匕 金 龙哲 等 煤 层 注 水 中粘 尘 棒 溶 液对 接触 角 的 影 响 一 京 中国矿业大 学北 京研究生 部 ， 砰 金龙 哲 煤层 注 水及 粉尘 检测技术 的研 究与应用 学位 论文 北京 北京科技大 学 ， 王 惠 宾 ， 汪 远 东 ， 卢平 煤层注 水 中添加湿润 剂的研 究 煤 炭学报 ， ， 肠〕 一 煤 层 采样 采取 方 法 一 生产 煤样采 取 方 法 【 一 煤样 的制备方 法 金 龙哲 ， 任宝 洪 ， 范 文彬 煤体 自然 渗流吸 湿 的实验研 究 煤炭科 学技 术 ， ， 一 ， 刀澎 欠夕 ， 刀罗 如 ， 几 」。 ， 吨 ， 扣 ， 一 ， 一 ’ 丽 ， ， 一