Способ определения показателя структуры порового пространства угля

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 996918 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 240881 (21) 3329121/18-25 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. 1 (088. 8) Опубликовано 1502.83, Бюллетень Ио б Дата опубликования описаиия 150283 Б,Т, Акиньшин, И,М, Петухов, А.Н, Шабаров и Х,Х, Хакимов(72) Авторы изобретения Трудового Красного Знамен институт горной геомеханик ерского дела рден ьски ркше Всесоюзный исследовати 73) ЗаявительЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ СТРУКТУПРОСТРАНСТВА УГЛЯ 1.лучения не этом для о угля требу ние, метод трудоемка,максимальн ности треб Наиболе сущности к способ опр вого объемтокоеобыхог я пробы угля с ю зерна менее ммв стного способа ы См является Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной техники иможет быть применено в горной промышленности при прогнозах и борьбе сгорными ударами ивнеэапнымн выбросами угля и газа,Известен способ определения показателя структуры порового пространства, заключающийся в оценке степениводонасыщения угля максимальной гигроскопической влагой, Для этого определяют объемную массу образцов углягидростатическим взвешиванием с парафинированием, плотность - пикнометрическим методом и максимальную гиг"роскопическую влажность угля 1 3.Недостатком этого способа являетсяего большая трудоемкость, малая оперативность и длительность срока пообходимой информации. Припределения объемной массыется специальное оборудоваика определения плотности.а для получения значенийой гигроскопической влажуется около 2-4 дней,е близким.по техническойпредлагаемому являетсяеделения сорбционного. пороав общей пористости об- ЗО разца, заключающийся в том, что навески угля с крупностью зерна 2-3 мм,и менее 0,2-.0,25 мм после высушивания увлажняют и измеряют приращениемассы проб, по которым рассчнтываютпоказатель структуры порового пространства, Кроме того, образец увлажняют, помещая его во влажную среду(95-98), и пробу выдерживают вовлажной среде 5-6 ч. Показательструктуры порового пространства -сорбционный поровый объем в общейпористости образца угля определяютпо зависимости. вг е ЬЫ 1 " приращение влажно угля с крупностью 2-3 мм, эа промеж мени , определяе отношение массы и.массе полностью с углят дИ - то же, дл крупность Ое 2-От 25: Недостатком изве ределения величинЙп 1 ц ЙЯ Дг2 Э122 53Ф5 где д й, Й Й 2 - приращения влажностипроб угля соответственно с крупностью2-3 мм и менее 0,25 мм;ЙБ, ЬР 2 Йй 3 приращения массы навесками с крупностьюзерна 2-3 мм;ЙВ. Йщ Йщто жес крупностьюзерна менее 0,25 мм;Й ш 1 Й кв- массы нав есок угля скрупностью зерна 2-3 ммпосле высушивания;в , щ, в. - то же, с крупностьюзерна менее 0,25 ммпосле высушивания.Показатель структуры поровогопространства (См) угля определяютпо зависимости ЙфС =1,25- -мг2 50 Дщ ДФ65 длительность времени определения(5-6 ч), необходимость создания относительной влажности воздуха 9598, для чего требуется подготовка10-ного раствора серной кислотыи систематический контроль его плотности с помощью ареометра, а такжесущественное искажение (уменьшение)измеренных значений Смгдля угольныхпластов.с большой пористостью имаксимальной гигроскопической влажчостью Ымг Ъ 4.Цель изобретения - упрощение определения, сокращение его времени иповышение достоверности оценки показателя структуры порового пространства.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определенияпоказателя структуры порового пространства угля, заключающемуся в,том,что навески угля с крупностью зерна2-3 мм и менее 0,2-0,25 мм после высушивания увлажняют и измеряют приращение массы проб, по которым рассчитывают показатель структуры порового пространства, увлажнение.угля 25осуществляют 10-15 мин, причем размещают их в герметичной емкости надповерхностью воды и осуществляютперемешивание влажной воздушной среды, при этом образцы гигроскопической 30влажности 4 и более размещают слоем2-3 мм, а меньшей влажности - слоем3-8 мм,Сущность способа заключается вследующем, 35Отобранные с интересующего участка пласта пробы угля, набираемые,например, в горных выработках с обнажения пласта или через геологоразведочные скважины, дробят с выделениемдвух классов крупности 2-3 мм и менее 0,2-0,25 мм. Для каждой пробынабирают по 3 навески угля с разнойкрупностью. Набор навесок угля наиболее целесообразно осуществлять вбюксы шириной около 50-60 мм, Навески 45угля полностью высушивают при 140150 С. После этого их помещают взакрытые объемы или эксикаторы, надно которых наливают воду, создаютциркуляцию воздуха и выдерживают10-15 мин, Далее выключают циркуляцию воздуха, навески угля вынимают,закрывают крышками бюксы и взвешивают. По приращению массы определяютприращение влажности отдельно навесками с. крупным и мелким размельчением.Считают средневзвешенные значенияприращений влажности по трем навескам 60 Как показывают проведенные исследования, имеет место зависимостьзначений показателя С м от толщиныслоя, Зависимость эта усиливаетсяс увеличением величины максимальнойгигроскопической влажности ИмгДля углей с высокой максимальнойгигроскопической влажностью (приИ4) при определении показателяСм по навескам с толщиной слоя 23 мм (в один слой при крупности зерна 2-3 мм) получаем наиболее представительные результаты с минимальными погрешностями, Время выдерживания 10-15 мин во влажной воздушной среде навесок угля являетсяоптимальным; при его увеличении илиуменьшении получаем уменьшение соответственно или увеличение показанийСмгПри малых значениях Хмг1,5-2величина приращений массы (влажности) испытываемых навесок угля небольшая, Установлено, что для углей,имеющих Имг ( 4, оптимальной массойнавесок является масса, обеспечивающая толщину слоя 3-8 мм,П р и м е р. При реализации предложенного способа работы проводятв химлабораториях на шахтах различных месторождений страны, Для создания циркуляции воздуха во влажнойвоздушной среде используют вентилятор с электродвигателем на напряжение 4,5-5 В и выпрямитель - трансформатор, Вентилятор помещают внутриэксикатора с направлением воздушнойструи на стенку эксикатора.В таблице приведены результаты,полученные при реализации предложенного способа, Они сопоставлены сданными, полученными при использова.нии в качестве эталонного спосо,ба 11 3 и способа-прототипа (23.Как видно из таблицы, для пористых углей с большой величиной И имеет место существенная зависимость фиксируемых значений С от толщины слоя и циркуляции воздуха, Значения С , полученные по способу-прототи, пу, получаются сильно заниженными по сравнению со способом Г 1 ). Поэтому относительные погрешности по отношению к способу-прототипу, прлученные при определении показателя Спредлагаемыми способом, значительны и достигают 42-67. По отношению к аналогу Г 1 7 они снижаются до 18-26 при толщине слоя около 8 мм (масса навески 10 г), а притолщине слоя 2-3 мм не превышают 2,68,8..Использование предлагаемого способа позволяет существенно ускорить(в десятки раз), повысить надежностьи точность определения значений показателя структуры порогового пространства угля с высокой пористостъюи максимальной гигроскопической10 влажностью, Данный показатель является представительной физическойхарактеристикой угольных пластов,он используется в исследовательскойи производственной горной практике5 при прогнозе и борьбе с горными ударами и внезапными выбросами угля игаза,(Ч О ОЪ ЕСЧн1 1 ОЪ Ф уф уф 1 1 Ю1 11 11 ОО1 О НС 1 ОО1 31 иаохО 11 ОХ1 Э 1 11 Н 1 11 Щ О1 6 1 061 О 11 Х 1 ИнО 1. О 31 Д 11 ОХО 1 1,О ф ОЪ 33 Ъ с в оо Л 33 Ъ ф цлл сооо СЧ Н 3 Ф Ф е. с с ЮЮЮ33 Ъф Мч 3 33 Ъ Юс сооо нЮЬо н 33 Ъ фсР уф с 3Ьооо СО л с оо Ю нх333 0 ф Ф ох е ВФмд, 6 6 хх НЯЭ охх Ий хд 6 3 О996918 10 формула изобретения Составитель О, Алексеева Редактор К, Волощук Техред О. Неце Корректор В. БутягаЗаказ 923/61 Тираж 871 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП фПатент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ определения показателя структуры порового пространства угля, заключающийся в том, что навески угля с крупностью зерна 2"3 мм и менее 0,2-0,25 мм после высушивания увлажняют и измеряют приращение массы проб, .по которьк рассчитывают показатель структуры порового пространства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности, снижения времени и упрощения определения, увлажнение угля . осуществляют 10-15 мин, при этомпробы размещают в герметичной емкости над поверхностью воды, перемеши"вают влажную воздушную среду и рас"полагают образцы гигроскопической5 влажности 4 й более слоем 2-3 мм,а меньшей влажности - слоем 3-8 мм,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. АВторское свидетельство СССРО 9 609914, кл. Е 21 Р 5/00, 1976,2. Авторское свидетельство СССРР 626397, кл. 6 01 М 15/08, 1977