降尘效率偏低等行业难题，在微尺度煤分子建模与表面活性剂精准适配润湿机制研究方向取得重要成果。相关论文《基于微尺度无烟煤分子建模的表面活性剂精准适配润湿机制研究》在线首发于煤炭领域顶刊《中国矿业大学学报》。
煤微尺度分子模型构建步骤、表面活性剂对无烟煤的增润机制示意图
煤炭是我国主体基础能源，井下采掘作业会产生高浓度煤尘，极易诱发粉尘爆炸，同时长期暴露会诱发尘肺病。喷雾降尘是井下主流控尘手段，但传统表面活性剂筛选完全依靠宏观试验试错，存在周期长、成本高、适配性差的突出短板。同时现有研究多采用理想化经典煤分子模型，与现场真实无烟煤分子结构差异大，难以准确揭示煤-水-活性剂微观界面作用机理，严重制约高效抑尘剂工程落地。针对上述技术瓶颈，团队创新构建“真实煤分子建模-分子动力学量化界面吸附特征-量子化学表征分子极性活性-宏观润湿试验验证”一体化精准筛选流程。以难润湿无烟煤为研究对象，联合元素分析、13C-NMR碳谱、X射线光电子能谱多维度表征手段，精准解析煤骨架碳、含氧/含氮官能团分布，建立无烟煤二维、三维精细化大分子模型，经核磁图谱匹配、密度校核双重验证，模型与现场原煤理化特征高度吻合，解决传统理想模型失真问题。该成果创新摆脱传统抑尘剂“盲试筛选”模式，建立从矿区煤样微观结构解析到专用润湿药剂定向优选完整技术方案，不仅适用于高疏水无烟煤矿井喷雾降尘改进，也可为不同变质程度煤尘抑尘剂开发、井下高效湿式除尘工艺优化提供理论支撑，同时对隧道、建材等细颗粒粉尘精准治理具备参考价值，拥有广阔工程转化前景。
近年来，安全科学与工程学院紧扣煤矿粉尘防控、从业人员职业健康防护国家重大战略需求，依托国家自然科学基金、中国博士后科学基金、校人才引进专项等多项科研项目持续攻坚。江丙友教授团队深耕分子模拟抑尘、高效润湿剂开发方向，产出多篇高水平学术论文与实用降尘技术，持续为国内各大矿区粉尘灾害主动防控、井下作业环境改善提供原创科技支撑。
计犇，安徽理工大学矿业工程博士后，主要研究方向为粉尘防控与职业健康、分子动力学模拟、煤分子量子化学计算、粉尘润湿性调控。主持国家博士后面上项目、校人才引进科研项目共2项，累计发表学术论文25篇。
江丙友，教授、博士生导师，安徽理工大学安全科学与工程学院院长，长期从事工业粉尘防控理论及技术领域研究。主持国家自然科学基金4项、省部级纵向项目8项以及企业科研项目10余项。研究成果荣获国家科学技术进步奖二等奖1项、安徽省科学技术进步一等奖1项、中国煤炭工业协会科学技术一等奖3项、二等奖1项、中国职业安全健康协会科学技术一等奖1项、二等奖2项。
