松软煤体煤尘润湿性主成分分析：影响因素与调控策略

本文主要探讨了基于主成分分析法的松软煤体煤尘润湿特性研究。矿井煤尘的产生与煤体硬度紧密相关，而深部含瓦斯的煤层常常表现为松软煤层，这对理解和控制粉化松软煤体的产尘至关重要。研究者针对淮北煤田的7个突出矿井，选择了不同松软度的煤样，进行了详细的煤-水接触角测定，这是一个衡量煤样润湿性的重要指标。 实验过程中，通过对煤样的工业分析（如灰分、水分、固定碳等）、煤与瓦斯基础参数测定、孔隙结构以及红外光谱定量分析，揭示了松软煤体煤尘的润湿特性及其影响因素。研究发现，煤的灰分、水分、孔容、比表面积、坚固性系数和羟基含量对煤的润湿性有显著影响，其中灰分、水分、孔容和比表面积与接触角呈负相关，它们是煤的亲水性因素；而坚固性系数与接触角呈正相关，代表煤的疏水性。煤体的强度越低，即煤体越松软，煤-水接触角越小，意味着煤的表面润湿性更好。 主成分分析法的应用进一步揭示了各因素之间的权重关系，其中灰分对煤-水接触角的影响最为显著，是决定煤表面润湿性最主要的控制因素。此外，瓦斯在煤层中的存在影响煤体强度，瓦斯的吸附和释放过程会促使煤体裂纹扩展，从而改变其物理化学性质，间接地影响煤的润湿性。 研究结果对于优化矿井开采过程中的防尘措施具有重要意义，如选择适当的注水技术和瓦斯抽采策略，可以有效降低松软煤体的产尘量，减少粉尘灾害的风险。此外，本文的研究也为深入理解松软煤层的开采特性，提升安全生产水平提供了科学依据。 总结来说，本研究结合理论分析和实证数据，深入剖析了松软煤体煤尘的润湿特性，并通过主成分分析法揭示了关键影响因素，为煤炭行业的生产和安全管理提供了有价值的指导。这一成果不仅有助于煤炭开采工艺的改进，还对煤炭行业整体的技术进步和发展产生了积极影响。