Способ определения закрытой пористости в породе

 

Изобретение относится к горнорудной промьшшенности и может быть использовано для определения закрытой пористости соляных пород. Целью изобретения является повьшение точности определения закрытой пористости породы путем учета влияния на пористость нерастворимого остатка в пробе. Цель достигается тем, что определяют до растворения объемы пробы и ее минеральной части вместе с закрытыми порами, а после растворения - массу и плотность раствора , и объем нерастворимого остатка. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (gi) 4 С 01 N 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CrO

Cb

Cb е©

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 3950899/24-25 (22) 10.09.85 (46) 15.01.88. Бюл. N - 2 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (72) А.С.Кириченко и А.А.Ярагин ,(53) 622.363(088.8) (56) Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород. Л.: Недра, 1972, с. 115.

Авторское свидетельство СССР

Р 879442, кл. G 01 N 29/00,1980, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКРЫТОЙ

ПОРИСТОСТИ В ПОРОДЕ (57) Изобретение относится к горнорудной промьппленности и может быть использовано для определения закрытой пористости соляных пород. Целью изобретения является повышение точности определения закрытой пористости породы путем учета влияния на пористость нерастворимого остатка в пробе. Цель достигается тем, что определяют до растворения объемы пробы и ее минеральной части вместе с закрытыми порами, а: после растворения — массу и плотность раствора и объем нерастворимого остатка.

1 ил.

1366920

Изобретение относится к горнорудной промьппленности и может быть использовано для определения закрытой пористости растворимых пород и материалов, например соляных пород.

Целью изобретения является повышение точности определения закрытой пористости соляной породы путем учета влияния нерастворимого остатка и исключения необходимости определения ее солевого состава.

Поставленная цель достигается тем, что определяют до растворения объемы пробы и минеральной части 1r пробы вместе с закрытыми порами, а после растворения пробы — массу и плотность раствора, объем нерастворимого остатка и коэффициент закрытой пористости вьиисляют по формуле

20 (hP1 h P ) h vs + шП Яр (vñ v>.î) 1 ( б

hP,, Р

1 где К„- коэффициент закрытой пористости;

v и v — объем пробы и минеральной З0 части пробы вместе с закрытыми порами, м з. — объем нерастворимого осн,о татка, м у

m u m — масса раствора и раствори- ЗБ р и теля (чистой воды), кг; о и pg — плотность солевого раствора и растворителя (чистой воды), кг/м, hP, и ЬР— приращения давления в при- 40 боре соответственно после раздельного помещения в нем растворителя и пробы и после растворения пробы при изменении объема на 45 постоянную величину hv,Па, пч — величина приращения объема прибора, м ;

3.

Р†.барометрическое давление, Па. 50

Способ осущеатвляют следующим образом.

Отбирают образец породы из исследуемой области соляного массива весом 150-200 r. Из образца изготавливают 4-6 более мелких проб, которые просушивают в термостате при

100-105 С. Затем пробы взвешивают на рьиажных весах с точностью

+0,001 г и получают массу m,. Известными методами определяют объемы

v, и v,.например измерением объемов в газовом объемомере. Для определения v необходимо поверхность пробы

О покрыть парафином известной плотнос-. ти для того, чтобы закрыть поры для доступа воздуха, затем вычислить его объем и исключить из суммарного объема пробы и парафина, полученный результат и будет объемом пробы.

На чертеже показан прибор для реализации предлагаемого способа.

Прибор состоит из корпуса 1, промежуточного сетчатого дна 2, мерной емкости, включающей цилиндрическую полость 3, поршень 4 с уплотнением, шток 5,отверстие 6 для сообщения с внутренним свободным пространством

7 прибора, отверстие 8 для подсоединения к мановакуумметру (не показан) балласт-опору 9 с пазами 10 для усэ тановки поворотного лотка 11 с осью 12. Корпус прибора сверху имеет паз с уплотнением 13, на которое опирается крышка 14 с выступом. Крьппка 14 с выступом прижимается к корпу-. су с помощью прижима, включающего скобу 15, закрепленную шарнирно на корпусе, и винт 16, опирающийся на крышку 14. Внизу на корпусе имеется отверстие для слива, которое закрывается пробкой 17. При снятой крышке внутрь прибора заливают заданное количество растворителя m< (чистой воды), плотность которого Р известна. Пробу породы помещают на поворотный лоток 11 так, что она не контактирует с растворителем (положение I). Устанавливают крьппку 14 и прибор герметиэируют прижимным устройством 15-16» Краном (не показан) сообщают внутреннее пространство 7 прибора с атмосферой и выравнивают давление воздуха внутри прибора до барометрического Р . Далее поворо том крана производят отсечение от атмосферы и сообщение пространства 7 только с образцовым мановакуумметром. Барометрическое давление в каждом опыте определяют образцовым барометром. Затем перемещают шток 5 с поршнем 4 в цилиндрической полости 3, что уменьшает объем, занятый воздухом, на величину лч. Пропорционально hv и начальному объему воздуха в приборе ч, изменяется давление воздуха в приборе на величину

13669 приращения (Р,, которое регистрируют мановакуумметром и записывают в журнал лаблюдений. Поршень 4 со штоком 5 переводят в первоначальное

5 положение, и давление в приборе выравнивается до P> . Корпус прибора 1 поворачивают на 15-20 в сторону опрокидывания лотка 11, лоток с пробой опрокидывается (положение Т1), 1р и проба опускается в растворитель, Производят полное растворение -пробы.

Это приводит к раскрытию закрытых пор и выделению из них газа. В приборе давление изменяется на величину hf)„, по которой делают вывод о наличии газа в породе и отбирают пробы для определения плотности соляного компонента пробы в кристалле (- ск (пробы беэ газа). Гаэоносность определяют известным методом. Кран поворачивают в положение сообщения пространства 7 с атмосферой, в приборе снова устанавливается давление Р .

Краном снова прибор герметизируют и . 25 полость 7 подсоединяют к мановакуумметру. Поскольку при растворении пробы произошло раскрытие пор, и объем соляного компонента в растворе уменьшился, увеличился объем, занимаемый др . воздухом. Изменяя его величину íà hv

) получают приращение давления дР

Таким образом, в величине приращения давления h P отражается величина объема минеральной части пробы вместе с

35 закрытыми порами, а в величине h p — соответственно объем усадки и закрытых пор, и разность соответствующих объемов воздуха приводит к начальному уравнению. Далее отворачивают проб- 4р ку 17, сливают раствор вместе с нерастворимым остатком, фильтруют его и взвешивают. Разница между весом

"растворителя, пробы породы и отфильтрованного раствора равна массе не- 45 растворимого остатка. Денсиметром для морской воды или другими приборами определяют плотность отфильтрованного раствора ) . Пикнометрическим.методом определяют объем нерастворимого остатка v,и вычисляют коэффициент нерастворимости Кр как частное от деления объема v на объем пробы у . Полученные экспериментальные данные подставляют в фоРмУлУ (1) и вычисляют величину коэффициента закрытой пористости породы. Затем, зная величину Кр, вычисляют величину объема закрытых пор как его npoФормула изобретения

Способ определения закрытой пористости в породе, основанный на ее растворении, регистрации величины приращения давления внутри прибора, измерении плотности раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения закрытой пористости соляной породы путем учета влияния нерастворимого остатка, дополнительно определяют до растворения объемы пробы и ее минеральной части вместе с закрытыми порами, а после растворениямассу раствора и объем нерастворимого остатка, а коэффициент закрытой пористости вычисляют по формуле

1 (hp Р2)

+ у hp, Р ( ш Py (vo v((.o ) ше 1 рр P(( коэффициент закрытой пористости, объем пробы и минеральной части пробы вместе

9 с закрытыми порами,м объем нерастворимого

3 остатка, м масса Раствора и раствоrte K„> н.о

m иш рителя (чистой воды), кг, плотность раствора и растворителя, кг/м

3, приращение давления в приборе. соответственно после раздельного помещения в нем растворителя и пробы и после растворения пробы при приращении объема прибора на постоянную величину

bv, Па; величина приращения объема прибора, м барометрическое давле ние, Па.

20 4. изведение на объем пробы ч . Подставляют соответствующие объемы в формулу и проверяют погрешность определения коэффициента закрытой пористости и других компонентов.

1366920

Составитель Ю.Ефремов

Техред M.дидык Корректор В.Гирняк

Редактор А.Лежнина

Заказ 6833/43

Тираж 847 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4