密度測定煤結構的研究方法

『壹』 煤的密度大約是多少啊

密度與相對密度在數值上相等，但其 物理意義不同。學術上一般用密度，工業上習慣用相 對密度(舊稱比重)。煤的相對密度是在20℃時煤的質 量與同體積水的質量之比。煤是多孔性物料，孔隙中 含有水、空氣或其他氣體。煤中還含有礦物雜質。煤 堆積在一起時，顆粒之間存在空隙，其中充滿空氣。為 了適應不同的用途，煤的密度有三種表示方法:煤的 真密度，煤的視密度和煤的散密度。 煤的真密度在O℃時單個煤粒的質量與其中固 態物質的實體積(不包括煤的孔隙的體積)之比。以 g/c耐表示。煤的真密度反映煤分子空間結構的物理 性質，它與其他煤的性質有密切關系。研究煤的結構、 煤的精選加工以及計算煤層平均質量等，都要測定煤 的真密度。測定煤的真密度常用比重瓶法，以水作置 換介質。將稱量的煤樣浸泡在水中，使水充滿煤的孔 隙，根據阿基米德原理進行計算。用水作置換介質，操 作方便;但水分子的直徑較大，不能進入很細的毛細 管和微孔中，測得的真密度僅是近似值。為了提高水 對煤的滲透性，曾採用多種潤濕劑。用氦作置換介質 可較准確地測定煤的真密度。氦的分子直徑很小(l .78 人)，能滲入微細孔中，且對煤的表面不發生吸附作用。 但用x射線研究表明:氦也不易進入無煙煤的一些極 小直徑的微孔中，室溫下氦有時也會被煤吸附。因此 用氦測定的真密度也並不完全是真實值。煤中礦物質 的真密度比煤有機質的真密度大得多，如石英的真密 度為2.159/em3，粘土為2.409/em3，黃鐵礦為5.009/ cm3.煤中礦物質真密度的平均值約為3.009/cm」。礦 物質的含量愈多，則煤的真密度愈高。根據經驗數據， 煤的灰分每增加1%，其真密度增高0.019/c砰。科學 研究上有時要用「純煤」(煤有機質)的真密度值。由 於實際上不能完全脫除礦物質後測定純煤的真密度， 只能根據礦物質成分的含量和真密度對測定值加以校 正。但礦物質成分含量的測定也比較復雜，故常用灰 分代替礦物質成分近似地加以校正。煤中礦物質的含 量及其密度與煤的灰分產率及其密度大致相當，因此 當煤的礦物質含量很少時，可用灰分產率按下式校正 後求得純煤真密度: d。一些皂，美〕夕。一A) 100da一祖 式中d。為校正後純煤(無灰煤)的真密度，g/cm「;d為 煤的真密度測定值，g/cm「;da為灰分的真密度，g/cm3; A為灰分產率，%。煤有機質的真密度與煤的氫含量之 間有相關性，在氫含量簇7%范圍內有下列經驗式: 眾一」·『397+0，1223Y一。·。17巧v:+。·。。1077二 式中心。為氦置換測定的有機質真密度，g/cm「;Y。為煤 的氫含量，質量%(乾燥無灰基)。當已知煤的氫含量 時，可用此式計算煤有機質的真密度。不同煤化度煤 的真密度差異較大，並隨煤化度呈規律性變化，揭煤 的真密度為1.28一1.429/em3，煙煤為1.27~1.339/ cm3，無煙煤為1.40一1.8呢/cm，。從褐煤到煙煤的真 密度變化不甚明顯，碳含量在85%左右的煙煤真密度 最低(1 .28~1.309/cm3)，然後隨煤化度加深真密度逐 漸增大，至無煙煤階段，真密度隨煤化度加深而急劇 增加。同一煤化度的煤(用碳含量表示)，其不同煤宕 顯微組分的真密度也有差別，絲質組(見惰質組)的 真密度最大，鏡質組較小，穩定組最小。(見圖)隨著 煤化度加深(C含量增大)，其差別漸趨消失。 、:下一一一刀 。1 .8卜/l 創一』一{鄉伙，/{ 邵}產『屯歲洲屍{ 」升聾丫二… 80 90 100 C，% 煤岩顯微組分的真密度與煤化度的關系 煤的視密度在20C時單個煤粒(塊)的質量與 其外觀體積(包括煤的孔隙)之比，以g/cm「表示，又 稱煤的假密度。計算煤的埋藏量以及煤的運輸、粉碎 和燃燒等過程，均需要煤的視密度數據。測定視密度 的方法有多種，常用塗蠟法(或塗凡士林法)和水銀 法。塗蠟法是在煤粒的外表面上塗一層薄蠟，封住煤 粒的孔隙，使介質不能進入。將塗蠟的煤粒浸入水中 用比重天平稱量，根據阿基米德原理測出煤粒的外觀 體積，從而計算出視密度。水銀法則是將煤粒直接浸 入水銀介質中，因水銀的表面張力很大，在常壓下不 能滲入煤的孔隙，煤粒排出的水銀體積，即為包括孔 隙在內的煤粒外觀體積，進而就可計算出煤的視密度。 不同煤化度的煤，其視密度相差很大，褐煤為1，05一 1.309/em3，煙煤為1.15一1.509/em，，無煙煤為1.40 一1·709/em3。 煤的散密度裝滿容器的煤粒集體的質量與容器 容積(包括煤粒之間的空隙)之比，以t/耐表示，又 稱煤的堆積密度。設計煤倉、計算煤堆質量和車船裝 載量以及焦爐和氣化爐設備的裝煤量時，都需要使用 煤的散密度數據。散密度是在一定容器中直接測定的。 測定時所用的容器愈大，准確性愈高。煤的散密度是 條件性的指標，受容器的大小、形狀和裝煤方法以及 煤的水分和粒度等因素的影響。為得到較好的可比性 和盡可能接近實際，對測定條件都有嚴格的規定.煤 的散密度隨煤粒增大而增高。粒度愈均勻，煤的散密 度愈小。煤的水分在增加到5%左右以前，散密度逐漸 降低，此後即基本穩定。在生產實際中，煤的散密度 一般為0.50~0. 75t/m3。根據煤的視密度和散密度， 可以計算煤料堆積床層的空隙率或空隙度，即煤粒之 阿的空隙體積與煤粒堆積體積的比率: *『*視密度一散密度、，，。n。/ 空隙率~刀吧糯;麗畏衛衛蘭x100，% 工際，一視密度 空隙率可用於計算床層的氣體流動阻力。 mei de mi 煤的密度(density of eoal)單位體積煤的質 量。是煤的性質之一，以g/cm3為單位。

『貳』 煤的密度如何測量

先算出一部分煤的體積，可以用塑料袋包住煤放入量筒中測（加水測）因為塑料袋小且輕，忽略不計。在稱出質量，用公式密度=質量/體積算

『叄』 如何測定煤的比重

建議你找一個大卡車，量好卡車車廂的體積（長高寬），然後將煤填滿卡車車廂，統計好煤的重量，用煤的重量除以車廂的體積，這樣就能算出煤的比重了。

『肆』 煤的密度是多少

煤的密度是指單位體積煤的質量，單位為g/cm3或kg/cm3。煤的密度有三種表示方法，煤的真密度、煤的視密度和煤的散密度。煤的真密度是單個煤粒的質量與體積(不包括煤的孔隙的體積)之比。測定煤的真密度常用比重瓶法，以水作置換介質，將稱量的煤樣浸泡在水中，使水充滿煤的孔隙，然後根據阿基米德原理進行計算。褐煤的真密度為1.30~1.4g/cm3，煙煤為1.27~1.33g/cm3，無煙煤為1.40~1.80g/cm3。煤的視密度(又稱煤的假密度)是單個煤粒的質量與外觀體積(包括煤的孔隙)之比。測定煤的視密度常用塗蠟法和水銀法。塗蠟法是在煤粒的外表面上塗一層薄蠟，封住煤粒的孔隙，使介質不能進入，將塗蠟的煤粒浸入水中，用天平稱量，根據阿基米德原理進行計算。水銀法是將煤粒直接浸入水銀介質中，根據煤粒排出的水銀體積計算煤的視密度。褐煤的視密度為1.05~1.30g/cm3，煙煤為1.15~1.50g/cm3，無煙煤為1.4~1.70g/cm3。煤的散密度(又稱煤的堆密度)是裝滿容器的煤粒的質量與容器容積之比。煤的堆密度是用一定容器直接測定的。煤的散密度一般為0.5~0.75g/cm3.
望採納哦

『伍』 煤測試真密度的意義是什麼有哪些儀器可以測試

煤的真密度是煤的主要物理性質之一，在研究煤的分子結構、確定煤化程度、制定煤的分選密度時，都會用到煤的真密度。
實驗室目前使用的方法是溶劑浸潤法

『陸』 真相對密度的測定

方法提要

煤的真相對密度是指煤的質量 (不包括煤的孔隙) 在一定溫度條件下 (20℃) ，與同體積水的質量之比。相對密度大小與所含礦物質的成分和含量有關，密度隨礦物質含量的加大而增高，也隨變質程度的增高而加大。一般褐煤相對密度小於 1.3，煙煤為 1.3～1.4，無煙度為 1.4～ 1.9，腐泥煤通常比腐殖煤輕，密度約為 1.1; 在腐殖煤中，不同煤岩成分的密度不同。變質程度相同時，絲煤的密度比鏡煤大。真相對密度是研究煤的性質和計算煤層平均質量的重要指標。

以十二烷基硫酸鈉溶液為浸潤劑，使煤樣在密度瓶中潤濕沉降並排除吸附的氣體，根據煤樣排出的同體積的水的質量算出煤的真相對密度。本方法適用於無煙煤、煙煤和褐煤真相對密度的測定。

儀器

恆溫器 控溫范圍 10～35℃，控溫精度 ±0.5℃。

密度瓶 帶磨口毛細管塞，容量 50mL。

水銀溫度計 0～50℃，最小分度 0.2℃。

試劑

十二烷基硫酸鈉浸潤劑溶液 (20g/L) 。

分析步驟

稱取 2g (精確至 0.0001g) 粒度小於 0.2mm 空氣乾燥煤樣，通過無頸小漏斗全部移入密度瓶中。用 10mL 刻度移液管向密度瓶中注入浸潤劑 3mL，並將瓶頸上附著的煤粒沖入瓶中，輕輕轉動密度瓶，放置 15min 使煤樣浸透，然後沿瓶壁加入約 25mL 水。

將密度瓶移到沸水浴中加熱 20min，以排除吸附的氣體。取出密度瓶，加入新煮沸過的水至水面低於瓶口約 1cm 處並冷卻至室溫。然後於 (20 ±0.5) ℃的恆溫器中 (根據室溫情況可適當調整恆溫器溫度) 保持 1h (也可在室溫下放置 3h 以上，最好過夜) ，記下室溫溫度。

用吸管沿瓶頸滴加新煮沸並冷卻到 20℃ (或室溫) 的水至瓶口，蓋上瓶塞，使過剩的水從瓶塞上的毛細管溢出 (這時瓶口和毛細管內不得有氣泡存在，否則應重新加水、蓋塞) 。迅速擦乾密度瓶，立即稱出密度瓶加煤、浸潤劑和水的質量。

空白值的測定。按上述方法，不加煤樣，不在沸水浴中加熱，測出密度瓶加浸潤劑、水的質量 (在恆溫條件下，應每月測空白值一次，在室溫條件下，應同時測定空白值) 。同一密度瓶重復測定的差值不得超過 0.0015g。

按下式計算真相對密度:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:TRD²⁰₂₀為乾燥煤的真相對密度縮寫;m_d為乾燥煤樣的質量，g;m₂為密度瓶加浸潤劑和水的質量，g;m₁為密度瓶加煤樣、浸潤劑和水的質量，g;d²⁰_w為20℃時水的相對密度，其值近似取1.0000。

按下式計算乾燥煤樣的質量m_d:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:m_d為乾燥煤樣的質量，g;m為空氣乾燥煤樣的質量，g;M_ad為空氣乾燥煤樣的水分的質量分數。

按下式計算在室溫下真相對密度:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:K_t為室溫t(℃)下溫度校正系數。

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:d^t_w為水在t(℃)時的真相對密度;d²⁰_w為水在20℃時的真相對密度。校正系數K_t值見表73.8。

表73.8 校正系數K_t

『柒』 煤儲層的研究方法及實驗技術

煤儲層研究方法和實驗技術的不斷改進是煤儲層研究取得重要進展的標志之一。在煤的孔裂隙系統和滲透性的表徵研究中，傳統的研究方法主要有露頭、煤壁的野外觀察法（王生維等，2005），煤岩顯微裂隙觀察法（姚艷斌等，2006a），壓汞毛管壓力法（姚艷斌等，2006b），氮氣或二氧化碳吸附法和掃描電鏡分析法（SEM）等；其他新型研究方法有，透射電鏡分析法（Lee et al.，2006），小角度中子散射法（SANS）（Radlinski et al.，2004）和小角度X射線散射法（SAXS）（Diszko et al.，2000）等。

近年來，大量的非常規技術，特別是無損檢測手段開始應用於煤儲層的表徵，其中包括醫學中應用較廣的核磁共振（NMR）技術和CT掃描技術，以及近來在常規低滲油氣儲層中取得重要應用進展的恆速壓汞分析技術、X射線衍射（XRD）技術等。Karacan等（2001）採用X射線CT掃描（X-CT）方法研究了煤層氣在煤的微觀結構中的吸附和傳輸特徵。Pitman等（2003）和Soto-Acosta等（2008）通過對煤中礦物的碳、氧同位素的X射線衍射（XRD）研究，分別分析了美國黑勇士盆地和印第安那賓夕法尼亞煤中割理發育及其成因特徵。Mazumder等（2006）應用X射線計算機層析技術分析了割理和節理的發育特徵。Karl-Heinze等（2008）首次採用CT掃描成像分析技術研究了煤中割理的發育特徵，結果證明這種方法與實際割理的發育方位和密度具有高度一致性。國內的研究者，胡志明等（2006）和楊正明等（2006）首次將低場核磁共振技術和恆速壓汞技術應用於低滲透率油田儲層的研究，證明這種方法在研究煤的孔隙結構和吼道分布上具有較大優勢。遼寧工程技術大學唐巨鵬等（2005）採用核磁成像（MRI）技術研究了煤層氣解吸滲流特性，得出了新的煤層氣解吸特性、滲流特性與有效應力間關系的實驗結論。迄今為止，國內外還沒有或少有應用核磁共振（NMR）技術和CT掃描技術來定量分析煤儲層孔裂隙系統和滲透率等的相關報道。

另外，隨著多學科交叉研究的發展，測井和地震等常規油氣的方法逐漸應用於煤層氣領域。如胡朝元等（2005）通過波阻抗、縱橫波速和振幅、反射強度、瞬時相位等地震參數與煤儲層物性關系理論的推導，建立了採用地震響應來預測煤儲層裂隙發育程度的數學模型。杜翔（2007）提出了根據測井原理，利用煤層氣測井參數來評價煤層氣儲層特徵的方法。該方法為測井技術應用於分析煤儲層的深度、厚度、煤質、含氣量、滲透率、岩石力學性質、儲層溫度等研究提供了初步的研究思路。

總的來看，關於煤儲層的研究方法與實驗分析技術的研究已成為目前煤儲層研究領域最活躍、進展最快的研究分支之一。然而，將低場核磁共振技術、恆速壓汞技術和CT成像技術等用於煤儲層的研究，在國內外還未見報道，因此進一步確定這些研究手段在煤儲層研究中的具體應用將是今後的趨勢。同時，地震和測井等手段有望進一步推動煤儲層研究領域的發展。本書第4章和第5章內容將對低場核磁共振技術（low-field NMR）、恆速壓汞技術和微焦點X射線斷層掃描（μ-CT）技術在儲層研究中的新應用進行重點闡述。