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煤樣密度的檢測(cè)我們應(yīng)該使用真空密度儀測(cè)定

2010-12-27

                                               煤樣密度的檢測(cè)我們應(yīng)該使用真空密度儀測(cè)定
   用真密度儀測(cè)定煤樣密度的原理是基于測(cè)定已知質(zhì)量（重量）的煤樣在一個(gè)已知體積的樣品室中所占的體積。
   樣品室中不被樣品所占的體積是通過(guò)監(jiān)測(cè)樣品室中的氣體介質(zhì)在向第二個(gè)已知體積的膨脹室（參比室）膨脹時(shí)的壓力變化來(lái)測(cè)量的。
   對(duì)于含有大量孔隙的煤樣而言，密度的測(cè)試及依賴于測(cè)試介質(zhì)氣體的性質(zhì)也和煤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)。介質(zhì)氣體分子的大小，它對(duì)樣品的吸附/吸收特性和煤的孔空隙結(jié)構(gòu)都是影響測(cè)試的重要因素。
   理想的用于煤的真密度測(cè)試的氣體介質(zhì)分子應(yīng)對(duì)煤樣沒有吸附/吸收作用，而且能夠進(jìn)入所有的孔隙體積。氦分子是小的球狀分子。氫分子是小的線狀和圓柱形分子。氫分子的動(dòng)力學(xué)直徑大于氦分子，但是其垂直于圓柱軸的截面積小于氦分子的截面積。這兩種分子都具有很強(qiáng)的進(jìn)入孔隙的能力，氫分子可能比氦分子更易進(jìn)入煤的孔隙。
   初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：用真密度儀采用氫作為測(cè)試介質(zhì)測(cè)得的煤樣的密度明顯地大于氦密度。氫密度和氦密度的明顯差異，一種可能是由于氫具有比氦更高的進(jìn)入孔隙的能力，假如在這種情況下，氫介質(zhì)測(cè)定的密度將是煤樣的真密度；另一種可能原因是氫氣分子對(duì)煤樣有吸附/吸收作用，如果是這種情況，煤的氫密度將是錯(cuò)誤的，就不是煤樣的真密度。如果氦分子比氫分子有更強(qiáng)的進(jìn)入孔隙的能力，而煤的氫密度值又高于氦密度值，那么，就只能解釋為氫分子對(duì)煤樣有吸附作用。
   測(cè)定的所有八個(gè)煤樣的H2密度明顯大于He密度。這歸因于在密度測(cè)定過(guò)程中H2分子吸附于煤樣。H2的吸附/吸收系數(shù)隨煤樣的碳含量增高（或煤階）而增加。煤的有機(jī)質(zhì)密度或干燥無(wú)礦物質(zhì)基密與煤階密切相關(guān)。從年輕煤開始，煤的有機(jī)質(zhì)密度隨著煤的碳含量的增高而減小，在碳含量為82%左右時(shí)達(dá)到一個(gè)極小值，而后隨著碳含量的增加而增大。煤中有小部分極小的孔隙是氦所不能進(jìn)入的，這可能是在由煤的H2密度外推求得的密度微微大于用氦測(cè)定的煤密度的原因。