Способ определения сорбционного порового объема в общей пористости образца угля

 

-ъг,т-:

С5

-" квемо (О Й И (!-"Ж"ФФФФФ-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз советских

Социалистических

Республик р б26397

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 23.05.77 (21) 2490874/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09,78. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 18.08.78 (51) 1Ч. Кл.-"

С 01N 15/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 539.217. ,1 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. T. Акиньшин (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОРБЦИОННОГО ПОРОВОГО

ОБЪЕМА В ОБЩЕЙ ПОРИСТОСТИ ОБРАЗЦА УГЛЯ

B этом случае дранок

max r 1с — з но угля; у,- — плотность угля

В ООЩЕК1 ВИ 1С:

Изобретение 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 вне- 5 запными выбросами угля и газа.

Известен способ определения порнстости, основанный на капиллярном проникновении через материал люминесцентной жидкости (1). 10

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 15 участках пластов часто невозможно получить полноценные образцы весом более

50 r.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения сорбци- 20 онного порового объема в общей пористости образца угля, заключающийся в определении степени водонасыщения проб угля, соответствующей уровню максимальной гигроскопичности (2). 25

Для этого по образцам горной породы определяют четыре характеристики: объемную плотность, плотность, исходную влажность образцов н максимальную гигроскопическую влажность. 30 где у, — объемная плотность

1 + 0,01!Р о скелета угля;

1 — объемная плотность угля, определяемая гндростатнческнм методом с парафнннрованнем образцов;

W„— исходная влажность образцов; ц, (1 — ") . 100% — общая пористость

1о

0,01 т "1 г (1+0,011Р.„) 1 — 1

Недостатком данного способа определеmax ння вели нн1ы 6„ также является невозможно;ть анализа образцов весом менес

50 г. Определение объемной плотности мелких образцов методом гндростатического взвсшннання затруднено.

Целью нзобретснпя является повышенно

11уВ твнтсльности и снижение тр1 доемкостн:1роцесса определения сорбцнонного

Чертеж поясняет предлагаемый способ.

На нем графически изображены ЛЮ g и (1)

Лт(2}

При реализации предложенного способа определения величины 6, можно пол. чить также, если это необходимо, ряд других важны. физических характеристик: общую порпсто Tl>, сорбционный и фильтрI 10 ющпй поро»ые объемы. Для этого дополнительно определяют равновесную влажность — максимальну(о гигроскопическую

max влажность (W, ) и плотность угля.

Было проведено определение комплекса показателей для тр x шахтопластов, разрабатываемых на различных месторождениях страны.

Доля сорбционного порового объема 0„!""

Общая пористость угля по! % 1 х о х

v

О э ж !о х о

= v о х по предлагаемому способу по предлагаемому способу! о х v х о

CJ (!, ° и

О с; ! с о о v

ccI !о

Р. с а!

1! х = х Я !! o

v v

Г !О

Р, т

o, х о о

v o !

c

Пласт л ч (} д ч (}

О max г Ar n! !x

1Iî

0,25

1,6

1,6

1, Пугачевка, опасный по внезапным выбросам

О, 5

2,38

1,305

10,7

+0,3

0,8

1,6

0.75 -, 0,03 п«Четвертый, угро. жаемый по горным ударам

4,5

4,3

0,72 о о — 0,2

1,35!

- ;0,01 I 10,1!!

0,85

0,97

0,96

3,1

9,9

I,68 — 0,2

h, (антрацпт), угрожаемый по горным ударам

6,3 где затруднен или невозможен отбор об25 р азцо».

Формула изобретения

Способ определения сорбционного порового объема в общей пористости образца угля, заключающийся в определении степени водонасыщсния проб угля, соответствующей уровню максимальной гигроскопичности, отл и ч а ющий с я тем, что, с U

0,25 мм, высушивают, затем помещают в

40 среду с относительной влажностью воздуха 95 — 98% и через 5 — б ч после установки проб фиксируют приращение влажности порового объема в общей пористости образца 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 — б ч после установки проб фиксируют приращение влажности каждой пробы, после чего определяют сорбционный поровой объем в общей пористости образца угля по зависимости

Л%;(}

0 Ä" " =- 0,25+ 1—

1} 1.(2}

1 где ЛW 1 — приращение влажности пробы угля с крупностью зерна 2 — 5 мм за промежуток времени t, определяемое как отношение приращения массы пробы к массе полностью сухого угля; (2}

Л Р 1 — то же, дл я пробы с крупностью зерна менее 0,2 — 0,25 мм.

Как видно из таблицы, полученные pacmax хождения 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 физической 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 маг

A Wt — ф (z) A W (1) t, =.<- b ÷àñ. б! И <

Составитель О. Алексеева

Тсхред Н. Рыбкина

Рстактор H. Коляда

Корректор Е. Хмелева

Заказ 1638/16 Изд 1х 630 Тираж 1080

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раугнская наб., д. 4 5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, " каждой пробы, после чего определяют сорбционный поровой объем в общей пористости образца угля по зависимости: где Л1к (— приращение влажности проб (l) угля с крупностью зерна 2 — 5 мм, за промежуток времени t определяемое как отношение приращения массы пробы к массе полностью сухого угля:

АЯ (— то же, для пробы угля с крупт (2) ностью зерна менее 0,2 — 0,25 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 400839, кл. G 01N 15/08, 1971.

2. Ломтадзс В. Д. Методы лабораторных исслсдоваиий физико-меx;llllf÷åñêèê свойств гор) ых пород, Л., «Недр)», 1972.