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