煤炭学报

作者：唐明云, 金靖艳, 江丙友, 郑春山, 周亮, 高世强, 王乐乐,

关键词：表面活性剂, 烟煤, 分子模拟, 氢键, 润湿性,

喷雾降尘是现阶段矿井使用最广泛的除尘方式之一，水对煤的润湿性能对喷雾降尘效果有着直接的影响，所以在水中加入表面活性剂可提高水对煤的润湿性能。为探究不同类型表面活性剂对烟煤粉尘润湿性能影响，以快渗T、1227、BS-12和APG 4种类型的表面活性剂为代表，采用分子模拟技术和实验室实验相结合对烟煤的润湿性能进行了研究。一方面，利用分子模拟手段构建了表面活性剂水溶液的界面体系，基于氢键形成数目和径向分布函数理论，对表面活性剂自身的亲水性进行了模拟分析，并开展了4种试剂的表面张力实验，研究发现，快渗T形成氢键的数目最多，为398个，且径向分布函数曲线出现峰值最早在1.99×10–10 m处，最易与H2O分子吸附，实验结果也表现为快渗T对水的表面张力削弱最强，即表面张力最小,为24.4 mN/m。另一方面，通过静电势计算，结合构建的表面活性剂/水/烟煤三元吸附体系相互作用能分析，研究了4种表面活性剂对烟煤润湿性影响，并分别开展了烟煤在4种试剂中的沉降实验和接触角实验，结果表明，快渗T与烟煤分子结合后该部位与水分子的电势差最大，为6.853 5 eV，其与烟煤间相互作用能也最大，为–2705.12 kJ/mol，实验结果也表现为2种烟煤在快渗T中的沉降时间最小，分别为26.3、10.22 s，接触角最小，分别为25.8°、21.7°，由此表明分子模拟结果均与实验结果一致，均验证得出阴离子型表面活性剂快渗T对烟煤的润湿性能为最好。

来源：2024年第7期

《煤炭学报》期刊编辑部

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