Способ определения закрытой пористости в породе Советский патент 1988 года по МПК G01N15/08 

сл

с:

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.

00 О)

ф

го

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

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

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

.r..) ь vPj S lfiiYkl-Y b

lp l ----.- nv

1

где Кп,- коэффициент закрытой пористости;

объем пробы и минеральной 30 части пробы вместе с закрытыми порами,

М

объем нерастворимого остатка, М,

масса раствора и растворителя (чистой воды), кг; плотность солевого раствора и растворителя (чистой воды), кг/м , : приращения давления в приборе соответственно после раздельного помещения в нем растворителя и пробы и после растворения пробы при изменении объема на постоянную величину uv,na , величина приращения объема прибора, м ;

барометрическое давление, Па.

осуществляют следующим об

т-образец породы из исобласти соляного массива 200 г. Из образца изготавболее мелких проб, котоивают в термостате при Затем пробы взвешивают х весах с точностью

35

40

45

50

55

г 0

0

5

0

5

0

5

±0,001 г и получают массу т. Известными методами определяют объемы v и VQ ,.. например измерением объемов в газовом объемомере. Для определения v необходимо поверхность пробы покрыть парафином известной плотное- - ти для того, чтобы закрыть поры для доступа воздуха, затем вычислить его объем и исключить из cyMMajiHoro 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 ТО для установки Поворотного лотка 11 с осью 12. Корпус прибора сверху имеет паз с уплотнением 13, на которое опирается крышка 14 с выступом. Крьшг- ка 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 крьш1ке внутрь прибора заливают заданное количество растворителя mj (чистой воды), плотность которого pgизвестна. Пробу породы помещают на поворотный лоток 11 так, что она не контактирует с растворителем (положение I), Устанавливают крьш1ку 14 и прибор герметизируют прижимным устройством 15-16. Краном (не показан) сообщают внутреннее пространство 7 прибора с атмосферой и выравнивают давление воздуха внутри прибора до барометрического PC. Далее поворотом крана производят отсечение от атмосферы и сообщение пространства 7 только с образцовым мановакзт мнет- роМо Барометрическое давление в каждом опыте определяют образцовым барометром. Затем перемещают шток 5 с поршнем 4 в цилиндррмеской полости 3, что уменьшает объем, занятый воздухом, на величину ду. Пропорционально UV и начальному объему воздуха в приборе v, изменяется давление воздуха в приборе на величину

приращения Р , которое регистрируют мановакуумметром и записывают в журнал наблюдений. Поршень 4 со штоком 5 переводят в первоначальное положение, и давление в приборе вьфавнивается до Р . Корпус прибора 1 поворачивают на 15-20° в сторону опрокидьшания лотка 11, лоток с пробой опрокидывается (положение II) 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 величи- ну РП , по которой делают вывод о наличии газа в породе и отбирают пробы для определения- плотности соляног компонента пробы в кристалле р..,

/ч/ с к

(пробы без газа). Газоносность определяют известным методом. Кран поворачивают в положение сообщения пространства 7 с атмосферой, в приборе снова устанавливается давление Рп . Краном снова прибор герметизируют и полость 7 подсоединяют к мановакуум- метру. Поскольку при растворении пробы произошло раскрытие пор. и объем соляного компонента в растворе уменьшился, увеличился объем, занимаемый . воздухом. Изменяя его величину на v получают приращение давления iP. Таким образом, в величине приращения давления Ь. Р, отражается величина объема минеральной части пробы вместе с закрытыми порами, а в величине .соответственно объем усадки и закрытых пор, и разность соответствующих объемов воздуха приводит к начальному уравнению. Далее отворачивают проб- ку 17, сливают раствор вместе с нерастворимым остатком, фильтруют его и взвешивают. Разница между весом растворителя, пробы породы и отфильтрованного раствора равна массе не- растворимого остатка. Денсиметром для морской воды или другими приборами определяют плотность отфильтрованного раствора Dp . Пикнометричес- ким методом определяют объем нераст- воримого- остатка v и вычисляют коэффициент нерастворимости К,, как частное от деления объема v(,Ha объем пробы VQ. Полученные экспериментальные данные подставляют в формулу (1) и вычисляют величину коэффициента закрытой пористости породы. Затем, зная величину К,,,,, вычисляют величину объема закрытых пор как его произведение на объем пробы v. Подставляют соответствующие объемы в формулу и проверяют погрешность определения коэффициента закрытой пористости и других компонентов.

Формула 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 повьшения 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 ра створения - массу раствора и объем нерастворимого остатка, а коэффициент закрытой пористости вьтисляют по формуле

Vfl

I Ei-iAEiL

ьр7 &.РЗ

AY..E.

I Е. Yiti

. р7

m«

ре

I .

пГ

де К

П1

VoH

V .0m.

и mg

РР Рб P, ийр.

UV

коэффициент закрытой пористости,

объем пробы и минеральной части пробы вместе

9

с закрытыми порами,м ,

объем нерастворимого

остатка, м ,

масса раствора и растворителя (чистой воды), кг;

плотность раствора и растворителя, кг/м ;

приращение давления -в приборе.соответственно после раздельного помещения в нем растворителя и пробы и после р§ст- ворения пробы при приращении объема прибора на постоянную величину

AV, Па;

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