基于X射线衍射实验的堆垛结构对煤尘润湿性的影响

周刚^1,2,3，薛娇¹，程卫民¹，聂文¹，王昊¹

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. 澳大利亚联邦科学与工业研究组织能源研究分院

摘 要：为了研究煤尘堆垛结构对其润湿性的影响,对从全国选取的10种不同变质程度煤样进行X射线衍射实验,结合液-固界面动态接触角测定结果,分析得到煤尘微晶参数与其润湿性之间的关系.结果表明,无机矿物种类随着煤样变质程度的提高逐步减少,且原生矿物种类数量越多,润湿性则越好,次生矿物对煤尘润湿性的影响则较小.变质程度高的煤种晶态成分较多,芳晶结构单元较大,芳香环缩合度较高;而中低变质程度煤种的非晶态成分较多,往往是一些亲水性的烷基小分子侧链、含氧官能团等.随着堆砌度和延展度不断升高,面网间距逐渐减小,煤尘润湿性逐步变差.当煤尘X射线衍射的堆砌度为18.5 nm,延展度为41.7 nm,面网间距为0.898 nm时,煤尘润湿性最佳,其X射线衍射微晶参数越接近上述组合,润湿性越好.

关键词：采煤;煤尘;润湿性;X射线衍射;微晶参数;