I
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 внезанными выбросами угля и газа.
Известен способ определения пористости, основанный на капиллярном проникновении через материал люминесцентной жидКО€ТИ 1.
Определение пористости по данному способу затруднено, так как во многих случаях, особенно при кериовом бурении при геологоразведочных работах, в зонах геологических наруплений и в выбросоопаспых участках пластов часто невозможно получить полноценные образцы весом более 50 г.
Наиболее близким по технической сущности является способ определения сорбционного порового объема в общей пористости образца угля, заключающийся в определении степени водонасыщения проб угля, соответствующей уровню максимальной гигроскопичности 2.
Для этого по образцам горной породы определяют четыре характеристики: объемную плотность, плотность, исходную влажность образцов и максимальную гигроскопическую влажность.
В этом случае
тт/шах .
. г 1C (JT
о
объемная плотность
Д .01 IF,, скелета угля;
7 - объемная плотность угля, определяемая гидростатическим методом с парафинированием образцов; Wi, - исходная влажность образцов;
п (1-) 100% -общая пористость
|у угля;
7у - плотность угля В общем виде:
0,
Т
(1+0,011Г„) I-
7у(1+0,011Ги)
Недостатком данного способа определения величины Gf также является невозможность анализа образцов весом менее 50 г. Определение объемной плотности мелких образцов методом гидростатического взвеишвания затруднено.
Целью изобретения является повыщепие чувствительности и снижение трудоемкости процесса определения сорбциониого
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 5-6 ч после установки проб (})иксируют приращение влажности каждой пробы, после чего определяют сорбционный поровой объем в общей пористости образца угля по зависимости
Л(1)
ОГ 0,25 + 1
)/
где - приращение влажности пробы угля с крупностью зерна 2-5 мм за промежуток времени t, определяемое как отиощение приращения массы пробы к массе полностью СУХОГО угля;
/2
AW -то же, для пробы с крупностью зерна менее 0,2-0,25 мм.
Чертеж поясняет предлагаемый способ. На нем графически изображены AWi и
AWf.
При реализации предложенного способа определения величины Gf можно получить также, если это необходимо, ряд других важных физических характеристик: общую пористость, сорбционный и фильтрующий пороиые объемы. Для этого дополнительно определяют равновесную влажность - максимальную гигроскопическую
влажность () и плотность угля.
Было проведено определение комплекса показателей для трех шахтоиластов, разрабатываемых на различных месторождениях страны.
В таблице приведены результаты, полученные при реализации предложенного способа. Они соиоставлены с данными, полученными при использовании способа-прототипа.
Как видно из таблицы, полученнь е расU / ш ах
хождения показателей Ur незначительпы и вполие могут быть приняты для практических целей.
Использование предлагаемого способа позволяет существенно ускорить и упростить онределение 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 онособом реализуется с достаточной для практических целей точностью онределение не только доли сорбциониого порового объема, но и абсолютных числовых показателей общей пористости, сорбционного и фильтрующего порового объемов угля для участков угольных пластов.
или пе возможен отбор обгде затруднен 25 разцов.
Формула изобретения
Способ определения сорбционного порового объема в общей пористости образца угля, заключающийся в определении степени водонасыщения проб угля, соответствующей уровню максимальной гигроскопичности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и снижения трудоемкости процесса определения, предварительно пробы угля дробят до круntioro 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 5-6 ч после установки проб фиксируют приращение влажности
каждой пробы, после чего определяют сорбционный перовой объем в общей пористости образца угля по зависимости:
,25+(l-).
где .U7p - лрнращсние влажности проб угля с к)уппостыо зерна 2-5 мм, за промежуток времени / определяемое ка.к отношение приращения массы пробы к массе полностью сухого угля:
Wr
/ 1
Л Wf- то же, для пробы угля с крупностью зерна менее 0,2-0,25 мм. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
t-ча:.
