浮选是根据矿物表面性质差异来实现矿物与脉石分离的一种物理化学分选方法。一般来说, 矿物表面疏水性越强，可浮性越好。常用接触角来度量矿物表面的亲疏水性，接触角θ越大说明煤表面疏水性越强，越利于浮选，θ角越小，则煤表面亲水性越强，越不利于浮选[1]。许多学者都研究了影响接触角的因素，煤表面粗糙性会影响接触角的大小，赵振国得出粗糙表面的接触角余弦的绝对值总是大于平滑表面上的[2]。在煤的浮选过程中加入少量表面活性剂可提高煤表面的疏水性，促使捕收剂在矿浆中的分散及在煤粒表面的铺展，改善浮选环境，增强浮选效果。表面活性剂对煤浮选的作用, 主要是与煤的表面发生了氢键吸附, 消除煤中含氧官能团的影响, 使煤更加疏水[3]。沈笑君、孙艳萍等许多学者通过实验研究表明，在煤浮选过程中加入一定浓度合适的表面活性剂，都对浮选有不同程度的促进效果[4-6]。近年，许多学者相继开展了有关表面活性剂润湿粉尘的大量工作，研究表面活性剂对粉尘润湿能力的改善程度，结果表明表面活性剂有助于增强对煤尘的润湿和捕集[7-10]，水中加入表面活性剂可以更高效的润湿煤尘，降低煤尘带来的危害。

用水和丙三醇两种液体测试各个煤样的接触角，采用OWRK法[11]（二液法）计算每个煤样的表面能；选用三种表面活性剂，每种表面活性剂配制成5种不同浓度的溶液作为待测液体，同样采用座滴法测待测液体在每个煤样表面的接触角,用以探究不同变质程度、不同砂纸研磨后煤表面的疏水性和表面能差异；表面活性剂的种类、浓度和表面张力对不同变质程度煤的润湿性影响。

1 试 验

1. 1 试验试剂及样品

1. 1. 1 试剂

试验所选用的三种表面活性剂，以及每种表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）值见表1。

 

表1 试验用表面活性剂Table 1 Test with surfactant

  

试剂名称 活性剂种类 CMC（mol · L-1)十二烷基苯磺酸钠(SDBS) 阴离子 1.2×10-3辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10） 非离子 6.18×10-4十二烷基三甲基氯化铵(DTAC) 阳离子 1.6×10-2

1. 1. 2 煤 样

将5种变质程度的煤，表面经过砂纸处理后，用选用的表面活性剂作为待测液体，其在煤样表面的接触角变化见图3。

试验选用5种不同地区的煤，每种煤样的工业分析见表2。

 

表2 试验选用煤样Table 2 Selected coal samples

  

煤种 地区 Mad/% Aad/% Vad/% FCd/%褐煤 补连塔 15.18 10.06 41.09 33.67气煤 王家岭 5.49 11.16 35.14 48.21 1/3焦煤 庞庞塔 4.85 13.72 31.53 49.90焦煤 晋城 2.86 10.42 15.62 71.10无烟煤 阳泉 1.60 6.41 6.27 85.72

1. 1. 3 试验仪器

接触角测量仪:DSA100，德国KRUSS公司；表面张力测量仪器：DSA100，德国KRUSS公司。

1. 2 试验方法

1.2.1 接触角测量

首先将5种不同变质程度的块煤分别用0.125 mm、0.065mm、0.045 mm和0.025 mm砂纸直接进行研磨，制备接触角测定所需煤样，研磨后煤样表面见图1，然后用蒸馏水清洗用砂纸研磨后的煤样,将煤样进行干燥备用。

同一变质程度的煤，表面用不同目数砂纸研磨后，其表面能不同，说明煤表面经不同砂纸处理后，其表面能受粗糙度影响。随着砂纸目数的增大，煤表面能呈下降的趋势，说明随着所用砂纸目数的增大，磨料粒径的减小，煤表面能降低。

煤是一种沉积岩，其组分随变质程度的变化而变化，煤中主要结构有多环芳烃和脂肪侧链（亚甲基、环烷）及含氧、含氮官能团，诸如羟基、羧基、羰基等。其中多环芳烃和脂肪侧链呈现较强的疏水性，而含氧、含氮官能团是亲水集团。随着煤变质程度的增加，多环芳烃增加；脂肪侧链含量先增大后减小，在焦煤中最高，无烟煤含量显著减小；含氧官能团总数减小。因此，随着煤变质程度的增加，理论疏水性先增大后减小，焦煤疏水性最大，褐煤疏水性最小[12]。

1.2.2 煤表面能的计算

用去离子水和丙三醇所测接触角值，采用OWRK法（二液法）理论模型计算煤样表面的表面能。OWRK模型将表面能划分为极性力分量和色散力分量，即表面能为极性力分量和色散力分量之和。检测液体的表面能参数见表3。

 

表 3 检测液体的表面能参数 /（mJ · m-2）Table 3 Surface energy parameter of detection liquid（mJ · m-2）

  

检测液体 分子式 γL γd L γP L水 H2O 72.8 21.8 51丙三醇 C3H8O3 64 34 30

1.2.3 煤表面润湿性测定

图4描述的是煤样表面经0.025 mm砂纸处理后，SDBS、OP-10和DTAC在煤样表面的接触角和其溶液表面张力随浓度变化关系。

2 结果和讨论

2.1 不同目数砂纸研磨后煤样表面的接触角

待测液体分别为去离子水和丙三醇，采用座滴法，用DSA100接触角测试仪测定煤样表面的静态接触角，每种待测液体在每个煤样表面的不同位置连续测试5次，取其平均值作为测试结果。

不同变质程度的块煤用0.125 mm、0.065 mm、0.045 mm以及0.025 mm砂纸研磨后去离子水在其表面的静态接触角见图1。

常温彩色沥青混合料的摊铺应使用履带式摊铺机。使用浅色沥青胶结料为原料时，SMC常温改性沥青路面施工的最低摊铺温度应在60℃以上。经过特殊设计的常温彩色沥青混合料也可在0℃～30℃条件下摊铺、碾压。

  

图1 去离子水在不同砂纸处理后煤表面接触角Fig . 1 Deionized water in different sandpaper after treatment of coal surface contact angle

从图1可以看出，水在压片和经过不同砂纸研磨后块煤表面所测接触角值，都随着褐煤至焦煤变质程度的增加，接触角值随之增大，焦煤的接触角最大，褐煤的接触角最小，当变质程度达到无烟煤阶段时，接触角降低。压片上所测接触角值普遍比不同砂纸研磨的块煤表面所测得接触角偏小，原因可能是压片是将煤破碎后，在一定压力下，形成新的表面结构，其改变了原来煤的结构，煤样压片后比块煤表面疏松，去离子水在其表面更容易渗透，从而使得接触角值比块煤表面接触角值小。图1中表明随着所用砂纸目数的增加，接触角值增大，不同变质程度的煤增加幅度不同，由于变质程度不同，煤样的表面性质如致密性、硬度、结构等出现差异，导致接触角值变化幅度大小不等。随着变质程度的增加，煤表面疏水性增强，可浮性增强；随着所用砂纸目数增加，去离子水在煤表面的接触角值增大，疏水性增强，可浮性变好。

2.2 不同目数砂纸研磨后煤样的表面能

用待测液体水和丙三醇测得其在不同砂纸研磨后不同变质程度煤样的接触角，然后用OWRK（二液法）理论模型计算出不同煤样的表面能关系见图2。

1.8 统计学处理 应用 GraphPad Prism 5.0 软件进行数据处理和统计学分析。呈正态分布的计量资料以±s 表示，两组间比较采用两独立样本 t检验，多组间比较采用单因素方差分析（one-way ANOVA）。检验水准（α）为 0.05。

  

图2 不同变质程度、不同粗糙度煤样表面能Fig . 2 Surface energy of coal samples with different degree of metamorphism and different roughness

煤样经过不同砂纸处理后，从褐煤到焦煤，表面能随着变质程度的增大而减小，焦煤到无烟煤，其表面能又在增大，其中褐煤表面能最高，接近80 mJ/m2，焦煤表面能最小，接近40 mJ/m2。煤表面能随着变质程度的增大而减小，即变质程度越高，煤的表面能越低。从而说明表面能总是随着疏水性的增大而减小，疏水性越大，其表面能越小。

Wind Correction of Sea Trial……………HUANG Zhenping, CAI Wenshan, QIAO Jipan(1·1)

本文介绍了国际标准ISO 17123-5中全站仪检定的简化检定法及完整检定法，以及这2种方法的检验流程和检定结果计算方法，并运用这2种方法对实际仪器进行了检定，得出了一些相关结论。研究按照国际标准对我国生产的仪器进行检定，可以发现国产仪器与国外产品的差距和优势，对进一步提高国产仪器的质量和产品自信均有帮助，这也是获得国外用户认可中国产品的一种手段。

2.3 煤样表面的润湿性

2.3.1 砂纸目数对润湿性的影响

夯基础，农田水利基本建设不断加强。省政府出台《关于深化改革推进小型水利工程改造提升的指导意见》，以小水库、小泵站、小水闸、中小灌区、塘坝、河沟、机电井、末级渠系等“八小水利工程”为重点，通过理顺产权关系、鼓励多元投入、支持自主建设、创新管护机制、培育市场主体等5项改革措施，全面启动小型水利工程改造提升。组织开展“农田水利建设提升与管理创新年”活动，年度扩挖塘坝10万口，清淤河沟7 600条，更新改造小型泵站14.58万kW，新建和修复机井4.04万眼。大型灌区续建配套与节水改造稳步实施，小型农田水利建设重点县扎实推进。

盖地（2008）指出：增值税作为企业上缴国家的最主要的税种，在现行利润表中了无痕迹，而以其为计税依据计算附加税却在利润表中列示，不具合理性，也不符合税负转嫁理论和商品价值论，现行的增值税会计处理方法影响财务报表质量。[3]

 

  

图3 不同砂纸处理后煤表面润湿性对比Fig . 3 Contrast of wettability of coal surface after different sandpaper treatments

2.3.2 表面活性剂对煤样接触角的影响及其差异分析

从图3中可以看出无论哪种变质程度的煤，用不同目数砂纸处理后，接触角值随着活性剂浓度增大都呈现下降趋势。对于同一变质程度的煤，其表面用不同砂纸处理后，其表面的接触角值不同。说明不同砂纸处理后，其润湿性有所差异。当褐煤、气煤和无烟煤表面用0.125 mm砂纸处理后，SDBS对褐煤和气煤的润湿性以及OP-10对无烟煤的润湿性都好于0.065 mm、0.045 mm、0.025 mm处理后煤表面的润湿性。OP-10对于用不同砂纸处理后1/3焦煤和焦煤表面的润湿性也不同，当OP-10浓度小于CMC时，OP-10对0.125mm砂纸处理后的1/3焦煤表面和0.045 mm砂纸处理后焦煤表面润湿性最好，浓度大于CMC后，OP-10对1/3焦煤表面用0.065 mm砂纸处理后和0.125 mm砂纸处理后焦煤表面润湿性最好。

这一范式在挪开业主运维负担、提升城市轨道交通服务品质的同时，对业主也提出了新的要求。一份长达数十年、数额巨大的租赁合同意味着业主必须对车辆的状况、运营维护的成本做到精细化的计算、评价和控制。作为现代企业一种重要风险管理方法的商业保险，势必将在这一范式中发挥关键性的作用。目前,我国城市轨道交通保险主要集中在工程建设领域，运营期的保险主要以财产险和公众责任险为主，保险险种设置较为单一，保险保障尚未覆盖城市轨道交通运营的全领域，新兴保险险种有待开发。

根据表面活性剂的CMC值，用蒸馏水将三种表面活性剂配制成不同浓度的溶液，采用座滴法测出其在各个煤样表面的接触角，以此来度量不同表面活性剂对煤表面润湿性的差异。

  

图4 表面活性剂在煤样表面的接触角和其表面张力变化Fig . 4 Surface contact angle and surface tension change of surfactant on coal sample surface

从图4可以看出，5种不同变质程度的煤，表面活性剂溶液在其表面接触角值明显比用水所测的接触角值小，水在褐煤-无烟煤表面的接触角值分别为 72.83°，78.32°，83.87°，93.23°和 81.03°。在水中加入表面活性剂后能明显提高煤表面的润湿性。当溶液浓度在CMC值以下时，表面活性剂的润湿能力随着溶液浓度的增大有增强的趋势，接触角值会呈现快速下降，随着溶液浓度达到CMC值并继续增大时，接触角值下降呈平缓趋势。说明表面活性剂浓度在CMC值时，其润湿能力较好。由图4可知随着表面活性剂浓度逐渐增大，其表面张力逐渐减小，当浓度增大至临界胶束浓度后其表面张力就不再降低，其接触角值也变化不大。阴离子和非离子表面活性剂在煤表面的接触角值都随着浓度增大而减小，并且这两种表面活性剂所测接触角值下降幅度明显比阳离子表面活性剂下降幅度大，说明阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的润湿能力高于阳离子表面活性剂。同一变质程度的煤，非离子表面活性剂在其表面接触角值下降趋势明显比其它两种表面活性剂下降趋势大，说明非离子表面活性剂的整体润湿能力强于阴离子和阳离子表面活性剂的润湿能力。三种表面活性剂对不同变质程度煤的润湿能力见表4。

 

表4 三种表面活性剂对不同煤表面的润湿能力Table 4 The wetting ability of three surfactants on different coal surfaces

  

煤样 润湿能力排序褐煤 SDBS＞OP-10＞DTAC气煤 SDBS＞OP-10＞DTAC 1/3焦煤 OP-10＞SDBS＞DTAC焦煤 OP-10＞SDBS＞DTAC无烟煤 OP-10＞SDBS＞DTAC

图4表明每种表面活性剂浓度都接近其CMC值时，三种表面活性剂对同一煤样表现出不同的润湿性，这充分说明煤表面的湿润性与活性剂浓度有关，还与活性剂本身结构、性质有着较为密切的关系。试验表明非离子表面活性剂溶液的润湿能力优于添加阴离子表面活性剂溶液，阳离子表面活性剂润湿性相对较差。其原因是阴离子表面活性剂在溶液中能电离出带负电的表面活性离子，而煤表面也带负电，二者之间相互作用，增加了煤表面负电位的绝对值；而非离子表面活性剂在煤表面吸附后，与多环芳烃发生相互作用，致使烷烃链覆盖在煤表面，从而使煤表面疏水性增强[8]。但DTAC作为阳离子表面活性剂，润湿性比阴离子表面活性剂SDBS弱，原因是影响表面活性剂溶液润湿能力的因素与表面活性剂的自身结构有关，还与表面活性剂溶液的表面张力有关。表面张力是内部分子对表面分子的吸引力，表面张力越大，表面活性剂溶液液滴越不易在煤表面铺张，润湿性越差。由图4可知，DTAC溶液的表面张力大于SDBS溶液的表面张力，从而导致其润湿能力比SDBS弱。

针对选用的5种煤样，所适用的表面活性剂也有所不同: 对褐煤和气煤这两种变质程度较低的煤而言，SDBS对它们的润湿性影响比OP-10的大，而随着煤变质程度的增加，OP-10更容易润湿煤表面。这为以后针对不同煤种选用合适的表面活性剂提供了理论依据。同时也体现出煤质特征也是影响润湿性的一个重要因素。

2.3 运行人员操作程序不规范，未拉开电压互感器高压侧刀闸，电压互感器直接向空母线送电，引起电压互感器铁磁谐振。

3 结 论

（1）去离子水在煤表面所测接触角值，都随着褐煤-无烟煤变质程度的增加而先增大后减小，焦煤的接触角最大为87.9°，褐煤的接触角最小为68.6°，说明随着变质程度的增加，煤表面的疏水性增强。去离子水在压片上所测接触角值普遍比不同砂纸研磨的块煤表面所测得接触角偏小。随着所用砂纸目数的增加，用去离子水所测接触角值增大，疏水性得到增强，且不同变质程度的煤增加幅度不一致。

（2）煤表面能随着变质程度的增大而减小，即表面能总是随着疏水性的增大而减小，其中褐煤表面能最高，接近80 mJ/m2，焦煤表面能最小，接近40 mJ/m2。同一变质程度的煤，表面用不同砂纸研磨后，其表面能也不同，说明煤表面经不同砂纸处理后，其表面产生的粗糙度影响了煤表面能。随着砂纸目数的增加，煤表面能呈下降的趋势，说明随着所用砂纸目数的增大，降低了煤的表面能。

（3）同一变质程度的煤，其表面用不同砂纸处理后，相同表面活性剂在其表面的润湿性也有所差异。表面活性剂浓度在CMC值时，其润湿能力较好。随着表面活性剂浓度逐渐增大，其表面张力逐渐减小，当浓度增大至临界胶束浓度后其表面张力就不再降低，其润湿能力也变化不大。相同表面活性剂，可以用表面张力来衡量润湿性强弱，表面张力越小，润湿性越强。

（4）不同表面活性剂的润湿能力不同，非离子表面活性剂的润湿能力高于阴离子和阳离子表面活性剂，阳离子表面活性剂的润湿性最差。不同变质程度的煤，其适用的表面活性剂也不同，对于褐煤和气煤变质程度较低的煤，阴离子表面活性剂SDBS对其润湿性优于非离子表面活性剂OP-10和阳离子表面活性剂DTAC，随着变质程度的增加，非离子表面活性剂OP-10更容易润湿煤表面。

满足广大农村地区读者的阅读需求是新闻出版公共服务体系的重点之一。到2017年，我国已建成农家书屋60万个，覆盖了全国具备基本条件的行政村，建成数字农家书屋3.5万个，城乡阅报栏（屏）10万个，形成了形式多样、内容丰富的立体传播体系。

参考文献:

[1] Adamso n A W, Gast A P. Physical Chemist ry of Surfaces,6thed.,New York; John Wiley & Sons,Inc. , 1997.

[2] 赵振国. 接触角及其在表面化学研究中的应用［J］.化学研究与应用，2000，12（4）：370-374.

[3] 张晨光，王启宝，任守政．表面活性剂在煤浮选中的促进作用与机理［J］．煤炭加工与综合利用，1996(2): 31-33．

[4] 沈笑君，刘元晖. 表面活性剂在煤浮选中应用研究［J］.中国矿业，2009，18（8）：82-83，87.

[5] 孙艳萍. 表面活性剂应用于煤浮选中的研究［J］.煤炭技术，2012，31（2）：111-112.

[6] 马克玉，宋书宇，樊民强. 表面活性剂SPAN80 对煤泥浮选促进作用的试验研究［J］. 选煤技术，2011（4）：9-12，81.

[7] 郭晓华，蔡卫，马尚权，等．表面活性剂在煤矿防降尘中的应用实验［J］．矿业安全与环保，2010，37( 3) :27-30．

[8] QINGZHAO LI,LIN BAIQUAN,SHUAI ZHAO,et al．Surface physical properties and its effects on the wetting behaviors of respirable coal mine dust［J］．Powder Technology，2013，233( 1) : 137-145．

[9] 黄维刚，胡夫，刘楠琴． 表面活性剂对煤尘湿润性能的影响研究［J］．矿业安全与环保，2010，37( 3) : 4－6．

[10] 曾康生，胡乃联，程卫民，等． 综放工作面润湿剂喷雾降尘机理及高效降尘润湿剂的试验［J］.煤炭学报，2009，34( 12) :1675-1680．

[11] Owens D K, Wendt R C. Estimation of the surface free energy of polymers[J].Journal of Applied Polymer Science,1969,13(8): 1741-1747.

[12] 郭梦熊,霍卫东,安征,等.不同挥发分煤的浮选理论与实践[J]. 煤炭科学技术, 1999(01) .