微波照射合成树脂类井下工作面用新型抑尘剂的研究

发布时间：2017-04-09 01:14

  本文关键词：微波照射合成树脂类井下工作面用新型抑尘剂的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是全球最大的煤炭生产国与消费国,2013年我国全国煤炭产量达到36亿8千万吨，同比增加3千万吨，增长了3.8%。煤炭作为我国的主体能源类别，在全国一次能源生产总量与消费总量中的比例均为70%上下。 伴随着煤炭的规模化、现代化生产，越来越多的煤尘随之出现。煤尘对人体健康和生产环境都有着巨大的危害，而矿井下大量的煤尘不仅会严重侵蚀矿工们的身体健康，而且也是影响煤矿安全生产的重大隐患之一。大量的煤尘对对人体、环境以及生产都有着难以预估的危害与风险。 现在抑制煤尘的主要办法是在煤尘表面喷洒抑尘剂，但受到作业环境与技术的限制，现在的喷洒抑尘剂作业场所大都是在地面煤炭运输过程中。而对煤炭生产的源头——井下工作面的煤尘问题则相对关注甚少。 本文采用微波照射的方法，以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为单体，分别从最佳合成温度、基料最佳配比、微波照射时间、NaCl添加量以及最佳配置浓度等问题入手进行相关试验条件下抑尘剂的合成试验，研究开发出了一种适宜在井下工作面特殊作业环境下使用的新型抑尘剂配方，并对合成产品试样进行了煤样表面的喷洒试验，对试样成膜的性状、抗压强度、吸水率以及耐高温性等评价指标作了进一步研究。试验得出：在AMPS、DMDAAC二者浓度之比为4:2，NaCl添加质量分数为2%，微波照射2min，搅拌反应温度为50℃，配置浓度为8%的试验条件下，成膜的抑尘率达到82.41%，吸水率为37.92g/g，能够满足井下实际生产的需求。 本文立足于煤矿井下工作面高温、高湿的特定作业环境，结合前人的研究经验，摒弃了传统上制备抑尘剂最常用的两种原料：淀粉与聚乙烯醇(PVA)，选用AMPS和DMDAAC两种新型耐高温、耐高湿性材料作为制备新型抑尘剂的基料，成功克服了淀粉、PVA系抑尘剂制备工艺复杂、耐热性差、有刺激性等缺点，研究开发出了一种适宜在井下工作面特殊作业环境下使用的新型抑尘剂配方。试验表明，新型抑尘剂可以有效减少井下工作面作业环境中的产尘量，减轻煤尘对矿工工人身体的侵害，降低工作面煤尘爆炸的风险，，同时防止煤尘对井下仪器设备的影响，延长设备的工作寿命。
【关键词】：合成树脂 AMPS DMDAAC 微波照射 抑尘剂
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 目录8-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 国外抑尘剂研究现状12-14
• 1.2.2 国内抑尘剂研究现状14-16
• 1.3 本文主要研究内容16-17
• 1.4 研究目的及意义17
• 1.4.1 研究目的17
• 1.4.2 研究意义17
• 1.5 本章小结17-19
• 第二章 抑尘材料的发展历史及分类19-35
• 2.1 矿井粉尘的危害19-22
• 2.1.1 矿尘概述19-20
• 2.1.2 矿尘的产生20
• 2.1.3 矿尘的危害20-22
• 2.2 井下工作面的特殊环境22-26
• 2.3 抑尘材料的发展历史与分类26-31
• 2.3.1 抑尘材料的发展历史26
• 2.3.2 抑尘剂分类26-31
• 2.4 高吸水性树脂31-33
• 2.5 本章小结33-35
• 第三章 试验部分理论基础分析35-49
• 3.1 试验准备35-39
• 3.1.1 主要试剂的选择35-38
• 3.1.2 试验仪器的选择38-39
• 3.2 试验变量设置及方案的确定39-45
• 3.2.1 试验变量的设置39-44
• 3.2.2 试验方案的确定44-45
• 3.3 试验产物抑尘机理理论分析45-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第四章 新型合成树脂类抑尘剂的制备49-59
• 4.1 反应温度变量条件下抑尘剂的制备49-50
• 4.2 不同基料配比条件下抑尘剂的制备50-52
• 4.3 微波照射时间变量条件下抑尘剂的制备52-53
• 4.4 卤化物变量条件下的抑尘剂的制备53-55
• 4.5 不同配置浓度条件下抑尘剂的制备55-56
• 4.6 本章小结56-59
• 第五章 新型抑尘材料的试验结果分析59-73
• 5.1 喷洒试验59-61
• 5.2 新型抑尘材料抑尘效果的评价指标61-65
• 5.2.1 成膜性状61-62
• 5.2.2 成膜的抑尘率62-63
• 5.2.3 成膜抗压强度63-64
• 5.2.4 成膜的吸水率64
• 5.2.5 成膜耐高温测试64-65
• 5.3 新型抑尘剂最佳试验条件的确定65-71
• 5.3.1 最佳反应温度的选择65-66
• 5.3.2 基料最佳配比的确定66-68
• 5.3.3 微波照射时间对抑尘剂性能的影响68
• 5.3.4 添加卤化物对抑尘剂性能的影响68-69
• 5.3.5 最佳配置浓度的选择69-71
• 5.4 本章小结71-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 6.1 本文结论73-74
• 6.2 论文不足及未来展望74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-81
• 攻读硕士期间发表的学术论文81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 牛丽丹;傅相锴;刘素娟;杜秋亮;;PAMPSLi/P(MMA-VAc)为基体的聚合物电解质[J];高等学校化学学报;2010年02期

2 刘凤月;朱红;李伟;;煤炭运输用生态型抑尘剂的制备研究[J];中国胶粘剂;2007年11期

3 石小松;杜翠凤;;吸湿性新型煤堆抑尘阻化剂的实验研究[J];工业安全与环保;2007年03期

4 王新会;高俊;武小军;林明丽;王国军;;粉煤抑尘剂的研究[J];广州化工;2009年09期

5 王媛;景惧斌;周海涛;;新型煤粉抑尘剂的研究及应用[J];广州化工;2012年13期

6 刘伟;程卫民;于岩斌;周刚;刘党辉;董彬;;综放工作面表面活性剂抑尘实验与应用研究[J];矿业安全与环保;2012年06期

7 冯薇;葛艳蕊;张林雅;张炳烛;王春芳;;高吸水性树脂的合成、性能及应用[J];河北工业科技;2006年06期

8 刘全校;王晓翔;吕玉彬;李金丽;;高吸水性树脂制备及其发展[J];黑龙江造纸;2011年02期

9 彭小兰,吴超;化学抑尘剂新进展研究[J];中国安全生产科学技术;2005年05期

10 马健;丁日佳;;煤炭企业在国民经济和社会发展中的地位[J];煤炭技术;2007年06期

  本文关键词：微波照射合成树脂类井下工作面用新型抑尘剂的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：294123