[发明专利]一种用于煤层注水高效渗透润湿型增润剂及其制备方法

说明书

本发明属于矿井防尘用抑尘剂技术领域，公开了一种用于煤层注水高效渗透润湿型增润剂及其制备方法，按照质量百分比由1.25％的羟乙基纤维素、2.5％～4.5％的硬脂酰丙烯酸甲酯、1％～3％的丙烯酰胺、0.1％～0.5％的引发剂、0.0～0.5％的渗透剂、0.0～0.5％的润湿剂以及水组成。本发明的增润剂极大地提高了其自身的亲油性，润湿性极好，能够提高水对煤层的润湿性，有利于从源头减少在煤炭开采的产尘量。本发明渗透剂为十二烷基硫酸钠，为阴离子表面活性剂，润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，为非离子表面活性剂，不同离子的两种表面活性剂相互作用，共同促进溶液对煤层的渗透‑润湿。

技术领域

本发明属于矿井防尘用抑尘剂技术领域，尤其涉及一种用于煤层注水高效渗透润湿型增润剂及其制备方法。

背景技术

目前：煤炭作为我国的主要能源，具有无法替代的地位。随着煤矿开采过程中机械化水平的不断提高，作业生产过程中的粉尘也严重超标，严重威胁着矿工身体健康。在因工作环境接触各类职业危害引发的职业安全健康问题中，其中以煤工尘肺为主的职业病新发病例数、累计病例数和死亡病例数均居世界首位。截止2018年底，累计报告职业病97.5万例，其中，职业性尘肺病87.3万例，约占报告职业病病例总数的90％；据统计，全国煤矿每年因尘肺病死亡人数约1900人，是矿难和其他工伤事故死亡矿工数量6倍之多，煤尘污染已成为煤炭安全高效生产的巨大威胁。因此，降低煤矿开采过程中的粉尘浓度，防止煤炭开采、储存、装卸及运输过程中二次扬尘，是首要需要解决的问题。

因此为了从源头减少粉尘的产生量，通常会采用煤层注水的方式预先润湿煤层，以减少在开采过程中的粉尘产生量。但是，随着煤炭开采深度增加，低渗透性煤炭增多，使得水和煤炭之间的亲和力更加羸弱，使得水很难润湿煤层，因此这也导致煤层注水的减尘效果并不理想。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有水对煤层润湿效果较差。

解决以上问题及缺陷的难度为：随着开采深度的增加，低渗透性煤炭增多，使得水和煤炭之间的亲和力更加羸弱，导致水很难润湿煤层，最终影响煤层注水的减尘效果。

解决以上问题及缺陷的意义为：有利于提高水与煤炭之间的亲和力，更有效的使煤炭得到润湿，从而有利于降低在煤炭开采时的产尘量。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于煤层注水高效渗透润湿型增润剂及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种用于煤层注水高效渗透润湿型增润剂，所述用于煤层注水高效渗透润湿型增润剂按照质量百分比由1.25％的羟乙基纤维素、2.5％～4.5％的硬脂酰丙烯酸甲酯、1％～3％的丙烯酰胺、0.1％～0.5％的引发剂、0.0～0.5％的渗透剂、0.0～0.5％的润湿剂以及水组成；水补足至100％。渗润剂为0时，是为了考察不添加渗透剂和润湿剂时增润剂的各项性能指标，判断不添加渗透剂和润湿剂的增润剂的润湿性是否优于水的润湿性性

进一步，所述引发剂为硝酸铈铵。

进一步，所述渗透剂为十二烷基硫酸钠；所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

进一步，所述用于煤层注水高效渗透润湿型增润剂在400ml水中的最优配比为羟乙基纤维素：硬脂酰丙烯酸甲酯：丙烯酰胺＝1:1:1，硝酸铈铵：水＝1:500，十二烷基硫酸钠：脂肪醇聚氧乙烯醚＝3:1。

本发明的另一目的在于提供一种制备所述用于煤层注水高效渗透润湿型增润剂的制备方法，所述用于煤层注水高效渗透润湿型增润剂的制备方法包括：

步骤一，将羟乙基纤维素装入有蒸馏水的三口烧瓶中并通入氮气，进行糊化，得到第一溶液；

步骤二，待第一溶液糊化后进行冷却，并分别加入硬脂酰丙烯酸甲酯和丙烯酰胺，待硬脂酰丙烯酸甲酯和丙烯酰胺完全溶解后，加入硝酸铈铵，保持水浴加热；