一、定义与功能定位

矿用降尘剂是针对矿山开采、运输、破碎等环节粉尘污染研发的功能性化学制剂，通过改善水的表面张力、增强粉尘颗粒湿润性、促进粉尘团聚沉降，实现高效降尘。（符合《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ 2.1标准），保障矿工职业健康，减少粉尘爆炸风险。

二、核心成分与作用机制

1. 核心组分

? 表面活性剂（占比5%-15%）：

? 阴离子型（如烷基苯磺酸盐）：降低水表面张力至20-30mN/m（纯水72mN/m），快速湿润疏水性粉尘（如煤尘、岩尘）。

? 非离子型（如聚氧乙烯醚）：增强溶液稳定性，减少泡沫产生，适用于喷雾降尘场景。

? 吸湿保水成分（占比3%-8%）：
甘油、丙二醇等，吸收空气中水分，延长粉尘湿润时间，抑制二次扬尘（尤其适用于干燥矿区）。

? 黏结团聚剂（占比2%-5%）：
高分子聚合物（如聚丙烯酸钠），促进细粉尘（PM2.5/PM10）相互吸附成团，加速重力沉降。

? 辅助添加剂：
抗冻剂（乙二醇，适用于低温矿区）、防腐剂（苯甲酸钠，防止溶液变质）。

2. 作用原理

? 湿润捕集：降低水与粉尘的接触角（＜30°），使粉尘快速被水雾包裹，减少悬浮时间。

? 团聚沉降：高分子链桥接粉尘颗粒，形成粒径＞100μm的团聚体，沉降速度提升5-10倍。

? 固着防扬：在物料表面形成弹性薄膜，抑制运输过程中振动产生的粉尘扬起（如皮带输送机、矿车表面）。

三、分类与适用场景
类型 核心特性 典型应用场景 配比浓度
通用型降尘剂 兼顾湿润性与经济性，pH值中性（6.5-7.5） 煤矿综采面喷雾、岩矿爆破后降尘、装卸点抑尘 0.1%-0.3%
抗冻型降尘剂 冰点≤-20℃，含低温稳定表面活性剂 北方露天矿冬季作业、井下低温巷道降尘 0.2%-0.5%
高效黏结型 强团聚性，成膜韧性好 露天矿边坡粉尘、高风速巷道（＞5m/s）抑尘 0.3%-0.8%
环保型（无磷） 不含APEO、磷酸盐，可生物降解率＞90% 饮用水源保护区周边矿山、生态敏感区作业 0.1%-0.4%

四、技术优势与关键指标

核心优势

1. 降尘效率高：相较纯水，总粉尘降尘率提升30%-50%，呼吸性粉尘（＜5μm）降尘率提升20%-30%（依据MT/T 1003-2006《煤矿用降尘剂》测试）。

2. 经济性突出：吨水添加成本低（0.5-3元），减少喷雾设备能耗（相同降尘效果下用水量可减少20%-30%）。

3. 安全性保障：

? 无腐蚀性（金属腐蚀性测试：钢铁腐蚀速率＜0.01mm/a，符合GB/T 18175标准）。

? 无毒性（急性经口LD50＞2000mg/kg，皮肤刺激指数＜0.5，通过职业安全卫生检测）。

关键性能指标

? 表面张力：≤35mN/m（25℃，GB/T 22237标准）

? 湿润时间：≤5s（煤尘湿润性测试，MT/T 596标准）

? 沉降速度：比纯水快2-3倍（相同粉尘浓度下）

? 保质期：12个月（常温密封储存，避免阳光直射）

五、使用规范与注意事项

1. 标准流程

? 配比：采用定量配比装置（如比例泵），按说明书浓度稀释（避免人工配比误差导致效果衰减）。

? 喷雾设备：

? 低压喷雾（＜1MPa）：适用于巷道壁面喷洒、物料表面固着。

? 高压喷雾（5-10MPa）：生成细水雾（粒径50-100μm），用于综采面、爆破后空间降尘。

? 效果监测：定期用粉尘采样器（如CCZ1000型）检测作业点粉尘浓度，确保符合《煤矿安全规程》要求（呼吸性粉尘浓度：煤尘≤2.5mg/m3，岩尘≤1.0mg/m3）。

2. 注意事项

? 材料兼容性：施工前测试降尘剂与设备金属部件、橡胶密封件的相容性，避免腐蚀老化。

? 废弃处理：稀释后的溶液可随矿山废水统一处理（优先选择可生物降解型产品，减少环境负荷）。

? 储存条件：阴凉干燥处存放，温度5-40℃，远离强氧化剂及火源。

六、行业标准与发展趋势

1. 现行标准

? 煤炭行业标准：MT/T 1003-2006《煤矿用降尘剂》（规定了技术要求、试验方法、检验规则）。

? 职业健康标准：GBZ 1-2020《工业企业设计卫生标准》（明确矿山粉尘接触限值与防护要求）。

2. 技术趋势

1. 纳米化改性：添加纳米二氧化硅、石墨烯等材料，增强粉尘吸附力，提升微米级粉尘（＜10μm）捕集效率。

2. 智能化适配：结合粉尘浓度传感器与自动配比系统，实时动态调节降尘剂浓度（如粉尘浓度＞50mg/m3时自动提升配比至0.5%）。

3. 生态友好型：开发全生物降解配方（如以蔗糖酯、氨基酸类表面活性剂替代石油基成分），适应绿色矿山建设需求。

结语

矿用降尘剂作为矿山粉尘综合治理的关键材料，其性能直接影响职业健康防护与安全生产水平。选择时需结合矿区粉尘特性（疏水性/亲水性、粒径分布）、作业环境（温度、湿度、风速）及环保要求，通过专业机构检测与现场试验确定 方案，实现“高效降尘、经济安全、绿色可持续”的治理目标。