矿井煤尘的分形特征及对其表面润湿性能的影响

基于光学接触角测量仪研究了不同煤质、不同粒度煤尘对去离子水以及添加羧甲基纤维素钠（CMC）、十二烷基硫酸钠（SDS）等表面活性剂时的润湿接触角，同时基于非线性的分形理论对煤尘粒度、表面孔隙结构等分形特征进行了研究，分析了粒度及表面结构分形维数对颗粒表润湿特性的影响。结果显示，细化煤尘表现为较强的疏水性，0.2%的表面活性剂可显著改善颗粒表面的润湿性能，其中以阴离子表面活性剂（SDS）为佳；煤尘的粒度分布、颗粒表面的孔隙结构均表现出典型的分形特征；随着粒度分形维数的增加，颗粒中位粒径降低，其表面的润湿接触角增加，特别是对于粒径小于10μm的煤尘较为显著；随着表面孔隙分形维数的增加特别是对于分形维数大于2.5时，表面润湿接触角逐步减小并趋于稳定。