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煤樣密度的檢測我們應該使用真空密度儀測定

2010-12-27

                                               煤樣密度的檢測我們應該使用真空密度儀測定
   用真密度儀測定煤樣密度的原理是基于測定已知質量（重量）的煤樣在一個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監測樣品室中的氣體介質在向第二個已知體積的膨脹室（參比室）膨脹時的壓力變化來測量的。
   對于含有大量孔隙的煤樣而言，密度的測試及依賴于測試介質氣體的性質也和煤的結構特點有關。介質氣體分子的大小，它對樣品的吸附/吸收特性和煤的孔空隙結構都是影響測試的重要因素。
   理想的用于煤的真密度測試的氣體介質分子應對煤樣沒有吸附/吸收作用，而且能夠進入所有的孔隙體積。氦分子是小的球狀分子。氫分子是小的線狀和圓柱形分子。氫分子的動力學直徑大于氦分子，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的進入孔隙的能力，氫分子可能比氦分子更易進入煤的孔隙。
   初步的實驗結果表明：用真密度儀采用氫作為測試介質測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入孔隙的能力，假如在這種情況下，氫介質測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煤樣有吸附/吸收作用，如果是這種情況，煤的氫密度將是錯誤的，就不是煤樣的真密度。如果氦分子比氫分子有更強的進入孔隙的能力，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煤樣有吸附作用。
   測定的所有八個煤樣的H2密度明顯大于He密度。這歸因于在密度測定過程中H2分子吸附于煤樣。H2的吸附/吸收系數隨煤樣的碳含量增高（或煤階）而增加。煤的有機質密度或干燥無礦物質基密與煤階密切相關。從年輕煤開始，煤的有機質密度隨著煤的碳含量的增高而減小，在碳含量為82%左右時達到一個極小值，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定的煤密度的原因。