不同变质程度煤尘润湿性差异的¹³C-NMR特征解析

周刚^1,2,3，程卫民^1,3，徐翠翠^1,3，聂文^1,3

1. 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地2. 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室3. 山东科技大学矿业与安全工程学院

摘 要：为探究不同变质程度煤尘微观分子结构参数对其润湿性的影响,利用¹³C-NMR试验获取了6种不同变质程度煤尘的碳骨架结构参数,采用光学法液滴形态分析系统对不同煤种煤尘的润湿接触角进行了测定。根据试验结果,得到了芳碳和脂碳结构参数随变质程度的变化规律,并利用SPSS软件分析得到了煤尘润湿性的主要影响因子为f’a,fHa,fBa,fPa,fHal,fOal。针对芳碳,随着f’a,fBa,fHa含量的增加,fPa含量的减小,煤尘的疏水性增强;针对脂碳,随着fHal与fOal含量的减少,煤尘的亲水性减弱。最终,通过煤尘润湿性影响因子变化率的分析,得到了不同变质程度煤尘润湿性差异的微观机理,实现了对传统煤尘润湿理论的改进与拓展。

关键词：不同变质程度煤尘;润湿性;13C-NMR;影响因子;微观润湿机理;分子结构参数;