煤尘是危害井下作业安全的主要影响因素,目前我国广泛应用于井下的除尘技术主要包括煤层注水、喷雾降尘等湿式除尘方式,而煤尘表面的润湿特性正是制约上述湿式除尘效果的关键因素。研究表明,可溶有机质的存在会影响煤的各项理化特征,这其中就包括煤尘微观表面的润湿特性。本文选取长焰煤、肥煤、焦煤及无烟煤4种不同煤样进行四氢呋喃超声波-微波辅助抽提,去除可溶有机质,制取残煤。对原煤与残煤进行毛细管上向渗透润湿实验,选取去离子水和浓度为0.2%的十二烷基硫酸钠溶液分别作为润湿溶剂,测定原煤与残煤120min内的吸湿量,分析原煤与残煤的润湿特性。实验数据表明,煤的润湿性随着煤阶的升高而下降;抽提后残煤的润湿性降低,比原煤更难于润湿。采用低温氮气吸附实验和X射线光电子能谱分析(XPS),分别测定了原煤与残煤微观表面孔隙结构特征和化学含氧官能团含量变化。结果表明,可溶有机质在不同煤样中存在形式不同,抽提后,不同煤样表面结构呈现出不同的变化形态,但总体表现为变质程度相对较低的煤样(长焰煤和肥煤)孔隙半径增大,变质程度相对较高的煤样(焦煤和无烟煤)其孔隙数量增多;表面极性亲水含氧官能团(主要为羟基)相对含量降低,活性较低的含氧官能团(醚基)相对含量升高。基于原煤与残煤表面孔隙结构及表面化学结构(表面官能团组成结构)变化规律,探究可溶有机质对于煤尘微观表面润湿特性的作用机理:(1)可溶有机质的存在会填充煤尘表面孔隙的一部分空间,改变孔隙形态,缩小孔径,甚至会将一些孔隙封堵、阻断连通的孔隙,进而影响煤尘微观表面孔隙的分布规律。(2)极性含氧基团中的有机氧原子易于与水中的氢结合成氢键,从而使得煤尘表面更易于被润湿,而可溶有机质中存在的含氧原子化合物改变了煤尘微观表面的化学结构,为煤样提供了更多极性含氧基团。(3)可溶有机质的存在会通过缩小煤尘微观表面孔径、复杂化孔隙形态以及增加极性亲水含氧官能团数量这两方面改变煤尘微观表面结构特征,而这两方面的共同作用提高了煤尘微观表面的润湿特性。