Способ определения сорбционного порового объема в общей пористости образца угля

-"8 сайу О Й И О-"ЖИЧФ-Е ИЗОБРЕТЕН И Я Союз Соввтвких Социалистических Республикрб 2 б 397 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт. свпд-ву(51) 1 Ч,01 Я 15 0 присоединением заявки-Государственный комит Приоритет овета Министров СССРпо делам изобретений 3) Опубликовано 30.09,78. Бюллетень365) Дата опубликования описания 18.08.78 53) УДК 539.217.(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт горн геомеханики и маркшейдерского дела54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОРБЦИОННОГО ПОРОВОГ ОБЪЕМА В ОБЩЕЙ ПОРИСТОСТИ ОБРАЗЦА УГЛЯИзобретение относится к способам физико-химического анализа и может быть использовано в области горного дела, преимущественно связанной с проблемой прогноза и борьбы с горными ударами и внезапными выбросами угля и газа.Известен способ определения порпстости, основанный на капиллярном проникновении через материал люминесцентной жидкости 11.Определение пористости по данному способу затруднено, так как во многих случаях, особенно при керновом бурении при геологоразведочных работах, в зонах геологических нарушений и в выбросоопасных участках пластов часто невозможно получить полноценные образцы весом более 50 г том случа ак .,1 с шпакг чотност емца где у, скелета 0,011 Р; угля;- объемная пл п 1 дростатпче ванием образц исходная вла- ") 1007 1 Гчя, опредеом с параотность уким метоов;жность о чяемая фпнпроив разцов;пористос щая угля;15ут - плотно сВ общем вид ь угля 0 01 У)пах Наиболее близким по технической сущности является способ определения сорбционного порового объема в общей пористости образца угля, заключающийся в определении степени водонасыщения проб угля, соответствующей уровню максимальной гигроскопичности 21.Для этого по образцам горной породы определяют четыре характеристики: объемную плотность, плотность, исходную влажность образцов и максимальную гигроскопическу 1 о влажность01 Ю) 1 -тт+0,01 Г Недостатк оба определевляется невозвесом менесой плотности дростатическом данного споса 1 ах1 6 гтаКжЕ Яализа образцовеленпс объемнцов методом гппя затруднено.бретснпя являетости и снпжен 1а определения ния велпчпнь можно;ть ан 5 50 г. Опред мелких образ го взвсшпва 1 Целью пзо 11 Г В С т 11 П т С Л 1 з Н 0 стп;1 роцессЧертеж поясняет предлагаемый способ,На нем графически изображены ЛУи(1)2)Пр и реализации предложенного способаопределения величины бгможно получить также, если это необходимо, ряд дру их важных физических характеристик: общую порпс 10 сь, сороциопный и фил 1 тру ющпй поро 1;ые Объемы. Для этого дополнительно определяют равновесную влажность - максимальнуо гнгроскопическуопахвлажность (Ю) и плотность угля.Было проведено определение комплексапоказателей для трех шахтопластов, разрабатываемых на различных месторождениях страны. Доля сорбционного порового объема ООбщая порстость угля п 0, %+0,3 0,8 1,6 0,75 ид Четвертый, угро, жаемый по горным ударам 4,5 4,3 0,72- , 0,03 о0,85 0,97 0,96 3,1 9,9 1,68- 0,2 Ь, (антрацит), угрожаемый по горным ударам 6,3 где затруднен или певозхо)кен отбор об 25 р азцо. Формул а изобретенияСпособ определения сорбционного порового объема в общей пористости образца 30 угля, заключающийся в определении степени водонасыщсния проб угля, соответствующей уровню максимальной гигроскопичности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и снижения трудоемкости процесса определения, предварительно пробы угля дробят до крупного и мелкого классов, первый с размером зерна 2 - 5 мм, второй - менее 0,2 - 0,25 мм, высушивают, затем помещают в 40 среду с относительной влажностью воздуха 9 о - 98% и через 5 - б ч после установки проб фиксируют прира 1 цение влажности порового объема в общей пористости ооразца угля.Поставленная цель достигается тем, что предварительно пробы угля дробят до крупного и мелкого классов, первый с размером зерна 2 - 5 мм, второй - менее 0,2 - 0,25 мм, высушивают, затем помещают в среду с относительной влажностью воздуха 95 - 98% и через 5 - 6 ч после установки проб фиксируют приращение влажности каждой пробы, после чего определяют сорбционный поровой объем в общей пористости образца угля по зависимостиЬ 1 Г,1)6 -025+ 1 -Д 1 2)где ЛТ - приращение влажности пробы угля с крупностью зерна 2 - 5 мм за промежуток времени , определяемое как отношение приращения массы пробы к массе полностью сухого угля;2)Ь % - то же, дл я пробы с крупностью зерна менее 0,2 - 0,25 мм. Как видно из таблицы, полученные раси аххождения показателен 6 незначительны и вполне могут быть приняты для практических целей.Использование предлагаемого способа позволяет существенно ускорить и упростить определение необходимой для проблемы прогноза и борьбы с горными ударами и внезапными выбросами физ 1 ческой характеристики угля - сорбционного порового объема, являющейся показателем нарушенности структуры. Кроме того, предлагаемым способом реализуется с достаточной для практических целей точностью определение не только доли сорбционного порового объема, но и абсолютных числовых показателей общей пористости, сорбционного и фильтрующего порового объемов угля для участков угольных пластов,В таблице приведены результаты, полученные при реализации предложенного способа. Они сопоставлены с данными, полученными при использовании способа-прототипа.626397 каждой пробы, после чего определяют сорбционный поровой объем в общей пористости образца угля по зависимости: где ЛВ, - приращение влажности проб(угля с крупностью зерна 2 - 5 мм, за промежуток времени 1 определяемое как отношение приращения массы пробы к массе полностью сухого угля: магеда кт Н. Коляд хорректор Е. Хмелев Заказ 1638/16НП Тираж 1080та Совета Министровсний и открытийРаугиская наб., и. 4 5 Изд.630 осударствсниого коцит по делам изобре 113035, Москва, Ж, 1 одписи Типография, пр. Сапунова, 2 дФ)а к=025+ 1 -ЬЧ);2) 6АЯ - то же, для пробы угля с крупт (2)ностью зерна менее 0,2 - 0,25 мм.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР400839, кл, Ст 011 х 15/08, 1971.2. Ломтадзс В. Д. Методы лабораторныхисследований (1)нзнко-механических свойствгор) ых пород, Л., 1-1 сдр), 1972.10