Способ определения пылеобразующей способности угля

О П И С А Н И Е (и 960600ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свез СоветсиикСоциаиистичесиивРеспублике(22) Заявлено 02. 03.81 (21) 3254614/18" 25 (51) М. Кл,с присоединением заявки М С О 1 й 24/10 1 ввуАврстюшыЯ кв 9 нтвт СЕСР ав юаи взвбрвтевкЯ и вткрытвЯ(23) П риорнтет Опубликовано 23,09.82. Бюллетень М 35 Дата опубликования описания 25,09. 82(72) Авторы изобретения Восточный научно-исследовательский институ работ в горной промышленности(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЫЛЕОБРАЗУКИЦЕЙ СПОСОБНОСТИ УГЛЯ1Изобретение относится к исследованию физических свойств угля и может быть использовано при улучшении санитарно-гигиенических условий труда в угольной промышленности.Известен способ определения пыле 5 образующей способности угля на осно" ванин данных о распределении частиц пыли по фракциям при помощи определения величины электрического заряда частиц. В электронном приборе ЭКТИэлектризация частиц пыли происходит в каналах, просверленных в цилиндрах из эбонита или других диэлектриков. Частицы, проходя через канал, получают электрический заряд и отдают его при ударе о проволочку, натянутую по диаметру сечения канала. Проволочка находится в контакте с управляющей сеткой первой лампы усилительного уст-го ройства, После предварительного усиления импульсы через усилитель подводят к счетной части схем, регистриру" ющей число частиц, Уменьшая чувстви" 2.тельность счетной части, можно добить" ся того, что прибор будет регистриро" вать только более значительные импуль. сы, т.е. считать только более крупные частицы. Таким образом, представляет" ся .возможность получить представление о распределении частиц по фракциям Г 13. Однако показания приборов недоста-, точно устойчивы, так как они зависят от многих факторов, которые трудно учесть и заранее предусмотреть при проведении анализа. Кроме того, частицы угольяой пыли одинаковых размеров в зависимости от состава угля могут иметь различный заряд не только по величине, но и по знаку.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ определения пылеобразующей способности угля, включающий отбор и рассев пробы угля через сита. Показатель пылеобразующей способности угля опре3 9606деляют по данным ситового анализа. являются невозможность определения по"казателя пылеобразующей способностиугля до пуска в работу угледобывающейтехники и длительный процесс его определения, вызванный необходимостьюрассеивания большого количества про",бы угля. 10Цель изобретения - увеличениескорости и.точности измерения пылеобразующей способности угля.Поставленная цель достигается темчто .согласно способу определения пы1 злеобразующей способности угля, включающему отбор и рассев пробы угля,пробу помещают в среду метана, записывают спектр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) пробы, осущест ввляют замену среды метана на воздух,вновь записывают спектр ЭПР пробы,измеряют изменение амплитуды записанных спектров ЭПР пробы в указанныхсредах и определяют показатель пылеобразующей способности угля (е) извыражения:М = ехр(а " .ЬЬА),где а и Ь - постоянные, зависящиеот природы угля; 3 ОЬА - изменение амплитуды спектра ЭПР пробы, записанной в среде метана и воздуха.На,чертеже показана кривая изменения амплитуды спектра электронногопарамагнитного резонанса пробы угляйоследовательно в атмосфере метана(Ао) и воздуха, где А А - и зменени еамплитуды спектра ЭПР угля при замещении метана воздухом.оСпособ определения пылеобразующейспособности угля включает отбор иподготовку образцов угля, запись изменения амплитуды спектра ЭПР пробы угля при замещении в нем метана возду"хом, измерение изменения амплитуды45спектра ЭПР угля и определение значения показателя пылеобразующей спо"собности угля.Отбор пробы в виде штыба производится с помощью герметизированныхпробоотборников, Проба общим весом50- 100 г для предотвращения неконтролируемого окисления помещается в контейнеры, заполненные метаном, В лаборатории уголь извлекается из контейнера и подвергается рассеву на ситах.Навеска угля 5-10 мг с размером зеренменее 0,2 мм помещается в стеклянную 00 4ампулу для радиоспектрометрических измерений. Причем отбор пробы, рассеви отпайку ампул с углем производятпри условии нахождения угля в метане(без контакта с воздухом).Ампула устанавливается в резонаторрадиоспектрометра ЭПР для записиспектра, Для регистрации спектров ЭПРуглей используются радиоспектрометрытипа РЭ"1301 или РЗ"1306. Прибор ра"ботает в сантиметровом диапазоне длинволн ( 3. = 3,2 см ). Сигнал ЭПР углейнаблюдается при значении напряженности магнитного поля порядка 3340 Э.В ампулу под уголь вводится капил"ляр, через который со скоростью10 см/мин подается метан. Затем ампу"ла с углем и капилляром помещаетсяв резонатор радиоспектрометра и записывается амплитуда спектра ЭПР угля;в метане, При непрерывной регистрацииамплитуды (скорость ленты 15-5 мм/с),производится отключение метана и в капилляр подается воздух со скоростью10 си/мин. После полного замещенияметана воздухом запись амплитудыспектра прекращается,На основании графических данных,полученных на ленте самописца, определяет величину изменения. амплитудыспектра электронного парамагнитногорезонанса угля при замещении в нем. метана воздухом,На основании полученных значенийопределяется показатель пылеобразующей способности угля из выражениящ ехр(а ЬЬА)Показатель пылеобразующей способности угля обратно пропорциональнозависит от содержания пыли в угле. Изменение амплитуды спектра ЭПР .угляnри замещении в нем метана воздухомопределяется содержанием пыли в анализируемой пробе (чем больше пыли, тембыстрее изменяется амплитуда спектраЭПР угля, тем больше знацение изменения амплитуды спектра ЬА) .Значения а и Ь получены по результатам ситового анализа и равны 0,171и 1,68 для исследуемых видов угля,П р и м е р 1. Проба угля весом50 г в атмосфере метана загружаетсяво фракционную установку, где отсеиваются частицы угля размером 200 мкм.5-20 мг отсеянного угля помещается встеклянную ампулу диаметром 4 мм, пред.формула изобретения 5 . 9606 ра, где.записывается исходная амплитуда спектра ЗПР угля в иетане,. За" пись спектра производится при определенном режиме работы спектрометра:Ток детектора сверх" 3высокой частоты , 0,1 ра ААмплитуда высокочас"тотной модуляции 10-20 мААмплитуда модуляцииЬа Гц 10,цА еДиапазон развертки 100 ЭСкорость развертки 3 минЗатем при непрерывной записи амплитуды спектра ЭПР угля (скорость про" тяжки ленты самописца 5-15 мм/с) про 45 изводится отключение метана и в ампулу с углем подается воздух. После продувки угля воздухом в течение 30 с за" лись изменения амплитуды спектра ЗПР прекращается. 20На основании полученного графика на ленте самописца получают значения необходимых параметров: Ар - значение амплитуды ЭПР пробы в атмосфере метана- :200 мм; А.,- абсолютное изменение ам" фу плитуды ЭПР в,средах метана и воз, духа " 37,8 мм; дА - относительное изменение. амплитуды ЭПР в средах ме"тана и воздуха ьА,/До =0,1 ВФНа основании полученного эначе- в ния относительного изменения амплитуды спектра ЗПР угля ЬА определяют показатель пылеобразующей способнос" ти угля из выраженияв = .ехр(а-ьдА), ззв=ехр(0,171-1,680 х 0,189)=0,86;в = 0,86.П р и м е р 2. Для другой пробыугля по изложенной методике получены следующие значения параметров: Ао д = 149 мм; А 72,9 мм; ЬА = 0,489; в = ехр(0,171"1,68 0,489) = 052; в щ 0,52. 00 ФПредлагаемый способ позволяет значительно увеличить скорость определения показателя пылеобраэующей способности угля при высокой точности его определения, что позволит разработать меры по снижению запыленности при выемке угля в шахтах. Способ определения пылеобразующейспособности угля, включающий отбори рассев пробы угля, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличе- .ния скорости и точности измерений,пробу помещают в среду метана, запи"сывают спектр электронного параиагнитного резонанса пробы, осуществляютзамену среды метана на воздух, вновьзаписывают спектр электронного парамагнитного резонанса пробы, измеряютизменение амплитуды записанных спектров электронного парамагнитного резо-,нанса пробы в указанных средах иопределяют показатель пылеобраэующейспособности угля из выраженияв = ехр(а-ЬдА),где а и Ь " постоянные, завиуцие отприроды угля; ЬА - изменение амплитуды спектра электронного парамагнитногорезонанса пробы, записанной в средеметана и воздуха. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коузов П.А, Основы анализа дис"персного состава промышленных пылейи измельченных материалов. Л., "Химия", 1974 с. 237-238.2. Руководство по борьбе с пыльюв угольных шахтах. И., "Недра", 1979,Составитель В. Майоршинецактор Г, Безвеощенко Техред З,Палий КорректорА, .Цзнткисное лиал ППП "Патент"г. Ужг Заказ 7251/16 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 1105 Москва НРауПодлкомитета СССРи открытийская наб. д,род, ул, Проект