螯合剂IDS对煤层矿物质Ca元素的溶解作用影响研究

（辽宁大学环境学院 辽宁·沈阳 110036）

0 引言

煤层注水是现阶段开采煤矿的提前准备工作，其作用之一是增加煤层中水的含量以降低冲击倾向性，从而降低发生冲击地压的几率与危害程度。由此可见，煤层注水的效果直接影响煤矿的安全开采。为了增加煤层的含水率，在传统的煤层注水的技术条件下，采取高压注水、钻孔注水、添加湿润剂等方式，但是随着开采工作面的越来越深，注水效果达不到预期，所以在深部开采的背景下如何保证煤层含水率问题迫在眉睫。

煤中除了其主要成分碳以外，还有氢、氧和少量的氮、硫，以及微量的矿物质元素。煤的硬度除了煤质种类本身因素以外，矿物质含量也是硬性其硬度的重要因素之一，Ca元素的含量是衡量煤层硬度的重要指标之一。并且由于矿物质结晶的存在，封闭了部分煤孔隙，也影响了煤层注水效果。螯合剂亚氨基二琥珀酸四纳（IDS）能对煤矿中绝大多数矿物质元素进行溶解，其特有的螯合配体是溶液和矿物晶体之间的一个桥梁，它扰动矿物质晶面吸附的水层，破坏了矿物质表面的水合环境，降低了蚀坑的产生能垒，使矿物表面产生蚀坑变得容易。IDS浸泡使用的浓度以及浸泡的时间等因素都会对煤层中矿物质元素的溶解作用效果产生影响，因此本文对煤层注水中添加螯合剂的一种合适的使用浓度与浸泡时间展开了研究。

1 实验设计

实验煤样取自平顶山矿区24030工作面，并加工……