以下是基于煤尘润湿性处理技术的系统性分析，结合动态接触角测定、表面活性剂复配、分子模拟等核心研究成果，归纳为四大技术方向及实践应用建议：

一、表面活性剂优化技术

单体表面活性剂筛选

非离子型（JFC）：在0.20%浓度下可实现煤尘2秒内完全润湿（接触角降至0°），润湿效率显著高于阴离子型（如SDS）3

阴离子型（快渗T）：需0.3%浓度方可在6秒内完成润湿，适用于特定煤种3

选择依据：煤尘疏水性决定润湿剂类型，高疏水性煤尘优选非离子型表面活性剂22. 复配增效技术

协同配方：非离子型（JFC）与阴离子型（快渗T/SDS）复配，通过降低固-液界面张力增强润湿性。

高效配方：表面活性剂：聚丙烯酰胺：仲辛醇=7:1:2的泡沫抑尘剂，提升润湿性及保水性4

降尘效果：复配方案使综采工作面降尘率达75%-91%，呼吸性粉尘抑制效果显著5—

二、动态润湿过程调控

润湿动力学模型

采用微分方程 dθ/dt = -K(θ-θ∞) 描述接触角变化，K值反映扩散-渗透速率（如0.1% JFC的K=0.44579）3

测试设备：Kruss DSA100光学法液滴形态分析系统，实现动态接触角毫秒级监测32. 润湿性能关键参数

| 参数 | 影响机制 | 优化方向 | |—————|———————————–|——————————| | 表面张力 | 越低越利于液滴铺展 | 添加表面活性剂（如0.5‰浓度）| | 煤尘表面结构 | 粗糙度/孔隙率增强润湿性 | 调控煤尘粒度（过100目筛） | | 含氧官能团 | 羟基与醚键数量正向促进润湿 | 分子改性提升官能团密度 |

三、煤尘性质与分子机制

煤尘润湿性影响因素

促进因素：高比表面积、石英矿物含量、羟基/醚键数量（如平顶山戊组煤）4

抑制因素：高固定碳含量、疏水有机质占比高7

定量模型：接触角θ=35.042-10.780[酚羟基]+0.859Wad（SPSS统计分析）22. 分子模拟与改性

无烟煤模型：通过密度泛函理论（DFT）构建体相分子模型，揭示羟基数量与水分子吸附能力正相关7 - 表面改性：磺化木质素接枝聚丙烯酰胺，增强煤尘亲水性11—

四、工程应用与创新方向

增效技术集成

磁化水技术：磁化表面活性剂溶液（如LM-3型磁水器），使煤尘浓度降低30%-60%10

预湿煤体防尘：开采前预湿煤体，降低粉尘扩散（某煤矿应用后粉尘浓度下降40%）62. 未来技术方向

智能喷雾系统：基于润湿动力学模型优化喷嘴设计（孔径≤1.5mm，压力≥5MPa）10 - 生物基润湿剂：开发生物可降解表面活性剂，减少二次污染11### 实践建议

优先方案：非离子表面活性剂（JFC）复配阴离子型润湿剂，结合磁化水技术。

成本控制：抑尘剂浓度控制在0.5‰以下，可兼顾经济性与降尘效率5- 定制化设计：需根据煤尘工业分析结果（固定碳、灰分、含氧官能团）选择润湿剂4> 技术经济性对比详见文献512分子机制深度解析参考7