煤塵是煤礦五大災害之一,其嚴重影響礦井的高效生產(chǎn)和工人的生命健康。自2005年以來,我國發(fā)生11起與煤塵有關(guān)的爆炸事件,共造成397人死亡;每年約有10000例塵肺病案例,其中約1900例死亡。呼吸性粉塵由于粒徑較小,其理化性質(zhì)與大顆粒間產(chǎn)生顯著差異,更容易懸浮于空氣中,導致煤塵爆炸和塵肺病。因此,研究粒徑變化對煤塵理化特性及降塵過程的影響是十分必要的。本文選取大柳塔褐煤、補連塔長焰煤、鹿洼1/3焦煤、黃巖匯無煙煤,系統(tǒng)地研究了同一煤化程度的粉塵在不同粒徑條件下的理化性質(zhì)、吸附性和潤濕性的變化情況,并利用SPSS軟件得到煤塵潤濕性的主要影響因素,結(jié)合噴霧降塵實驗測定并分析了粒徑變化對煤塵沉降的影響。利用SEM和低溫液氮吸附儀研究了不同粒徑煤塵的表面形態(tài)、孔隙結(jié)構(gòu)及比表面積的變化,結(jié)果表明,煤塵具有典型的分形特征,隨著粒徑的減小,粒度分形維數(shù)和表面分形維數(shù)增大,煤塵表面更加粗糙;同一煤種不同粒徑的粉塵,其吸-脫附曲線形態(tài)基本一致;隨著顆粒的細化,煤中所含小尺度孔增多,BET比表面積和BJH總孔容增加。利用FT-IR、電泳儀和紫外分光光度計研究了粒徑對煤塵表面官能團、zeta電位、吸附性的... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文的研究路線

圖 2-1 煤塵的表面形態(tài)（a）CY_82.68；（c）JM_58.08；（b）（d）a 和 c 的放大圖Fig. 2-1. The surface morphologies of coal dust (a) CY_82.68; (c) JM_58.08; (b) (d) the enlargedphotographs of dust particles為了定量評估煤塵的不規(guī)則表面，本文使用粒度累積體積分數(shù)來計算分形維數(shù)，計算公式如下： 0loglog 1nVN Y xDx （2-1）式中， 為煤塵的直徑，μm； ( ) 為直徑小于 的煤塵數(shù)量； 0為粒度測試煤樣中顆粒的總數(shù)； 是煤塵粒度分形維數(shù)。根據(jù)式（2-1）可以確定顆粒直徑 與粒徑小于 的煤塵總數(shù) ( ) 的關(guān)系：d ( ) ∝ 1 （2-2）直徑在 與 d 范圍內(nèi)的煤顆粒數(shù)，可表示為：d = 0d ( ) （2-3）那么，在這一粒徑范圍內(nèi)煤顆粒體積與直徑的相互關(guān)系為：d = 0 ( ) （2-4）

可表示為： = 3 （2-8）2.2.2 不同粒徑煤塵的粒度分形維數(shù)采用激光粒度分析儀測定了實驗煤樣的累積體積分數(shù)，根據(jù)式（2-7）獲得各煤樣 log ( ) 與 log 的線性關(guān)系，從而得到粒度分形維數(shù) 。本文分別以粒徑 D50為 77.34 μm 和 18.71 μm 的焦煤（JM_77.34 和 JM_18.81）為例，說明這一計算過程。表 2-3 為所選煤塵的累積體積百分數(shù)，將對應的各值代入式（2-6），作 log ( ) 與 log 的線性關(guān)系圖，如圖 2-2 所示。表 2-3 JM_77.34 和 JM_18.81 的累積體積百分數(shù)Table 2-3 The cumulative volume fraction of JM_77.34 and JM_18.81累積體積分數(shù)/% <10 <16 <25 <40 <50 <60 <87JM_77.34 15.24 23.69 34.12 70.2377.34 86.42 140.98JM_18.71 1.05 2.44 6.48 12.1518.71 26.07 49.97

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本文編號：2996293