密度测定煤结构的研究方法

‘壹’ 煤的密度大约是多少啊

密度与相对密度在数值上相等，但其 物理意义不同。学术上一般用密度，工业上习惯用相 对密度(旧称比重)。煤的相对密度是在20℃时煤的质 量与同体积水的质量之比。煤是多孔性物料，孔隙中 含有水、空气或其他气体。煤中还含有矿物杂质。煤 堆积在一起时，颗粒之间存在空隙，其中充满空气。为 了适应不同的用途，煤的密度有三种表示方法:煤的 真密度，煤的视密度和煤的散密度。 煤的真密度在O℃时单个煤粒的质量与其中固 态物质的实体积(不包括煤的孔隙的体积)之比。以 g/c耐表示。煤的真密度反映煤分子空间结构的物理 性质，它与其他煤的性质有密切关系。研究煤的结构、 煤的精选加工以及计算煤层平均质量等，都要测定煤 的真密度。测定煤的真密度常用比重瓶法，以水作置 换介质。将称量的煤样浸泡在水中，使水充满煤的孔 隙，根据阿基米德原理进行计算。用水作置换介质，操 作方便;但水分子的直径较大，不能进入很细的毛细 管和微孔中，测得的真密度仅是近似值。为了提高水 对煤的渗透性，曾采用多种润湿剂。用氦作置换介质 可较准确地测定煤的真密度。氦的分子直径很小(l .78 人)，能渗入微细孔中，且对煤的表面不发生吸附作用。 但用x射线研究表明:氦也不易进入无烟煤的一些极 小直径的微孔中，室温下氦有时也会被煤吸附。因此 用氦测定的真密度也并不完全是真实值。煤中矿物质 的真密度比煤有机质的真密度大得多，如石英的真密 度为2.159/em3，粘土为2.409/em3，黄铁矿为5.009/ cm3.煤中矿物质真密度的平均值约为3.009/cm”。矿 物质的含量愈多，则煤的真密度愈高。根据经验数据， 煤的灰分每增加1%，其真密度增高0.019/c砰。科学 研究上有时要用“纯煤”(煤有机质)的真密度值。由 于实际上不能完全脱除矿物质后测定纯煤的真密度， 只能根据矿物质成分的含量和真密度对测定值加以校 正。但矿物质成分含量的测定也比较复杂，故常用灰 分代替矿物质成分近似地加以校正。煤中矿物质的含 量及其密度与煤的灰分产率及其密度大致相当，因此 当煤的矿物质含量很少时，可用灰分产率按下式校正 后求得纯煤真密度: d。一些皂，美〕夕。一A) 100da一祖 式中d。为校正后纯煤(无灰煤)的真密度，g/cm“;d为 煤的真密度测定值，g/cm“;da为灰分的真密度，g/cm3; A为灰分产率，%。煤有机质的真密度与煤的氢含量之 间有相关性，在氢含量簇7%范围内有下列经验式: 众一”·‘397+0，1223Y一。·。17巧v:+。·。。1077二 式中心。为氦置换测定的有机质真密度，g/cm“;Y。为煤 的氢含量，质量%(干燥无灰基)。当已知煤的氢含量 时，可用此式计算煤有机质的真密度。不同煤化度煤 的真密度差异较大，并随煤化度呈规律性变化，揭煤 的真密度为1.28一1.429/em3，烟煤为1.27~1.339/ cm3，无烟煤为1.40一1.8呢/cm，。从褐煤到烟煤的真 密度变化不甚明显，碳含量在85%左右的烟煤真密度 最低(1 .28~1.309/cm3)，然后随煤化度加深真密度逐 渐增大，至无烟煤阶段，真密度随煤化度加深而急剧 增加。同一煤化度的煤(用碳含量表示)，其不同煤宕 显微组分的真密度也有差别，丝质组(见惰质组)的 真密度最大，镜质组较小，稳定组最小。(见图)随着 煤化度加深(C含量增大)，其差别渐趋消失。 、:下一一一刀 。1 .8卜/l 创一’一{乡伙，/{ 邵}产‘屯岁洲尸{ ”升聋丫二… 80 90 100 C，% 煤岩显微组分的真密度与煤化度的关系 煤的视密度在20C时单个煤粒(块)的质量与 其外观体积(包括煤的孔隙)之比，以g/cm“表示，又 称煤的假密度。计算煤的埋藏量以及煤的运输、粉碎 和燃烧等过程，均需要煤的视密度数据。测定视密度 的方法有多种，常用涂蜡法(或涂凡士林法)和水银 法。涂蜡法是在煤粒的外表面上涂一层薄蜡，封住煤 粒的孔隙，使介质不能进入。将涂蜡的煤粒浸入水中 用比重天平称量，根据阿基米德原理测出煤粒的外观 体积，从而计算出视密度。水银法则是将煤粒直接浸 入水银介质中，因水银的表面张力很大，在常压下不 能渗入煤的孔隙，煤粒排出的水银体积，即为包括孔 隙在内的煤粒外观体积，进而就可计算出煤的视密度。 不同煤化度的煤，其视密度相差很大，褐煤为1，05一 1.309/em3，烟煤为1.15一1.509/em，，无烟煤为1.40 一1·709/em3。 煤的散密度装满容器的煤粒集体的质量与容器 容积(包括煤粒之间的空隙)之比，以t/耐表示，又 称煤的堆积密度。设计煤仓、计算煤堆质量和车船装 载量以及焦炉和气化炉设备的装煤量时，都需要使用 煤的散密度数据。散密度是在一定容器中直接测定的。 测定时所用的容器愈大，准确性愈高。煤的散密度是 条件性的指标，受容器的大小、形状和装煤方法以及 煤的水分和粒度等因素的影响。为得到较好的可比性 和尽可能接近实际，对测定条件都有严格的规定.煤 的散密度随煤粒增大而增高。粒度愈均匀，煤的散密 度愈小。煤的水分在增加到5%左右以前，散密度逐渐 降低，此后即基本稳定。在生产实际中，煤的散密度 一般为0.50~0. 75t/m3。根据煤的视密度和散密度， 可以计算煤料堆积床层的空隙率或空隙度，即煤粒之 阿的空隙体积与煤粒堆积体积的比率: *‘*视密度一散密度、，，。n。/ 空隙率~刀吧糯;丽畏卫卫兰x100，% 工际，一视密度 空隙率可用于计算床层的气体流动阻力。 mei de mi 煤的密度(density of eoal)单位体积煤的质 量。是煤的性质之一，以g/cm3为单位。

‘贰’ 煤的密度如何测量

先算出一部分煤的体积，可以用塑料袋包住煤放入量筒中测（加水测）因为塑料袋小且轻，忽略不计。在称出质量，用公式密度=质量/体积算

‘叁’ 如何测定煤的比重

建议你找一个大卡车，量好卡车车厢的体积（长高宽），然后将煤填满卡车车厢，统计好煤的重量，用煤的重量除以车厢的体积，这样就能算出煤的比重了。

‘肆’ 煤的密度是多少

煤的密度是指单位体积煤的质量，单位为g/cm3或kg/cm3。煤的密度有三种表示方法，煤的真密度、煤的视密度和煤的散密度。煤的真密度是单个煤粒的质量与体积(不包括煤的孔隙的体积)之比。测定煤的真密度常用比重瓶法，以水作置换介质，将称量的煤样浸泡在水中，使水充满煤的孔隙，然后根据阿基米德原理进行计算。褐煤的真密度为1.30~1.4g/cm3，烟煤为1.27~1.33g/cm3，无烟煤为1.40~1.80g/cm3。煤的视密度(又称煤的假密度)是单个煤粒的质量与外观体积(包括煤的孔隙)之比。测定煤的视密度常用涂蜡法和水银法。涂蜡法是在煤粒的外表面上涂一层薄蜡，封住煤粒的孔隙，使介质不能进入，将涂蜡的煤粒浸入水中，用天平称量，根据阿基米德原理进行计算。水银法是将煤粒直接浸入水银介质中，根据煤粒排出的水银体积计算煤的视密度。褐煤的视密度为1.05~1.30g/cm3，烟煤为1.15~1.50g/cm3，无烟煤为1.4~1.70g/cm3。煤的散密度(又称煤的堆密度)是装满容器的煤粒的质量与容器容积之比。煤的堆密度是用一定容器直接测定的。煤的散密度一般为0.5~0.75g/cm3.
望采纳哦

‘伍’ 煤测试真密度的意义是什么有哪些仪器可以测试

煤的真密度是煤的主要物理性质之一，在研究煤的分子结构、确定煤化程度、制定煤的分选密度时，都会用到煤的真密度。
实验室目前使用的方法是溶剂浸润法

‘陆’ 真相对密度的测定

方法提要

煤的真相对密度是指煤的质量 (不包括煤的孔隙) 在一定温度条件下 (20℃) ，与同体积水的质量之比。相对密度大小与所含矿物质的成分和含量有关，密度随矿物质含量的加大而增高，也随变质程度的增高而加大。一般褐煤相对密度小于 1.3，烟煤为 1.3～1.4，无烟度为 1.4～ 1.9，腐泥煤通常比腐殖煤轻，密度约为 1.1; 在腐殖煤中，不同煤岩成分的密度不同。变质程度相同时，丝煤的密度比镜煤大。真相对密度是研究煤的性质和计算煤层平均质量的重要指标。

以十二烷基硫酸钠溶液为浸润剂，使煤样在密度瓶中润湿沉降并排除吸附的气体，根据煤样排出的同体积的水的质量算出煤的真相对密度。本方法适用于无烟煤、烟煤和褐煤真相对密度的测定。

仪器

恒温器 控温范围 10～35℃，控温精度 ±0.5℃。

密度瓶 带磨口毛细管塞，容量 50mL。

水银温度计 0～50℃，最小分度 0.2℃。

试剂

十二烷基硫酸钠浸润剂溶液 (20g/L) 。

分析步骤

称取 2g (精确至 0.0001g) 粒度小于 0.2mm 空气干燥煤样，通过无颈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润剂 3mL，并将瓶颈上附着的煤粒冲入瓶中，轻轻转动密度瓶，放置 15min 使煤样浸透，然后沿瓶壁加入约 25mL 水。

将密度瓶移到沸水浴中加热 20min，以排除吸附的气体。取出密度瓶，加入新煮沸过的水至水面低于瓶口约 1cm 处并冷却至室温。然后于 (20 ±0.5) ℃的恒温器中 (根据室温情况可适当调整恒温器温度) 保持 1h (也可在室温下放置 3h 以上，最好过夜) ，记下室温温度。

用吸管沿瓶颈滴加新煮沸并冷却到 20℃ (或室温) 的水至瓶口，盖上瓶塞，使过剩的水从瓶塞上的毛细管溢出 (这时瓶口和毛细管内不得有气泡存在，否则应重新加水、盖塞) 。迅速擦干密度瓶，立即称出密度瓶加煤、浸润剂和水的质量。

空白值的测定。按上述方法，不加煤样，不在沸水浴中加热，测出密度瓶加浸润剂、水的质量 (在恒温条件下，应每月测空白值一次，在室温条件下，应同时测定空白值) 。同一密度瓶重复测定的差值不得超过 0.0015g。

按下式计算真相对密度:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:TRD²⁰₂₀为干燥煤的真相对密度缩写;m_d为干燥煤样的质量，g;m₂为密度瓶加浸润剂和水的质量，g;m₁为密度瓶加煤样、浸润剂和水的质量，g;d²⁰_w为20℃时水的相对密度，其值近似取1.0000。

按下式计算干燥煤样的质量m_d:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:m_d为干燥煤样的质量，g;m为空气干燥煤样的质量，g;M_ad为空气干燥煤样的水分的质量分数。

按下式计算在室温下真相对密度:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:K_t为室温t(℃)下温度校正系数。

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:d^t_w为水在t(℃)时的真相对密度;d²⁰_w为水在20℃时的真相对密度。校正系数K_t值见表73.8。

表73.8 校正系数K_t

‘柒’ 煤储层的研究方法及实验技术

煤储层研究方法和实验技术的不断改进是煤储层研究取得重要进展的标志之一。在煤的孔裂隙系统和渗透性的表征研究中，传统的研究方法主要有露头、煤壁的野外观察法（王生维等，2005），煤岩显微裂隙观察法（姚艳斌等，2006a），压汞毛管压力法（姚艳斌等，2006b），氮气或二氧化碳吸附法和扫描电镜分析法（SEM）等；其他新型研究方法有，透射电镜分析法（Lee et al.，2006），小角度中子散射法（SANS）（Radlinski et al.，2004）和小角度X射线散射法（SAXS）（Diszko et al.，2000）等。

近年来，大量的非常规技术，特别是无损检测手段开始应用于煤储层的表征，其中包括医学中应用较广的核磁共振（NMR）技术和CT扫描技术，以及近来在常规低渗油气储层中取得重要应用进展的恒速压汞分析技术、X射线衍射（XRD）技术等。Karacan等（2001）采用X射线CT扫描（X-CT）方法研究了煤层气在煤的微观结构中的吸附和传输特征。Pitman等（2003）和Soto-Acosta等（2008）通过对煤中矿物的碳、氧同位素的X射线衍射（XRD）研究，分别分析了美国黑勇士盆地和印第安那宾夕法尼亚煤中割理发育及其成因特征。Mazumder等（2006）应用X射线计算机层析技术分析了割理和节理的发育特征。Karl-Heinze等（2008）首次采用CT扫描成像分析技术研究了煤中割理的发育特征，结果证明这种方法与实际割理的发育方位和密度具有高度一致性。国内的研究者，胡志明等（2006）和杨正明等（2006）首次将低场核磁共振技术和恒速压汞技术应用于低渗透率油田储层的研究，证明这种方法在研究煤的孔隙结构和吼道分布上具有较大优势。辽宁工程技术大学唐巨鹏等（2005）采用核磁成像（MRI）技术研究了煤层气解吸渗流特性，得出了新的煤层气解吸特性、渗流特性与有效应力间关系的实验结论。迄今为止，国内外还没有或少有应用核磁共振（NMR）技术和CT扫描技术来定量分析煤储层孔裂隙系统和渗透率等的相关报道。

另外，随着多学科交叉研究的发展，测井和地震等常规油气的方法逐渐应用于煤层气领域。如胡朝元等（2005）通过波阻抗、纵横波速和振幅、反射强度、瞬时相位等地震参数与煤储层物性关系理论的推导，建立了采用地震响应来预测煤储层裂隙发育程度的数学模型。杜翔（2007）提出了根据测井原理，利用煤层气测井参数来评价煤层气储层特征的方法。该方法为测井技术应用于分析煤储层的深度、厚度、煤质、含气量、渗透率、岩石力学性质、储层温度等研究提供了初步的研究思路。

总的来看，关于煤储层的研究方法与实验分析技术的研究已成为目前煤储层研究领域最活跃、进展最快的研究分支之一。然而，将低场核磁共振技术、恒速压汞技术和CT成像技术等用于煤储层的研究，在国内外还未见报道，因此进一步确定这些研究手段在煤储层研究中的具体应用将是今后的趋势。同时，地震和测井等手段有望进一步推动煤储层研究领域的发展。本书第4章和第5章内容将对低场核磁共振技术（low-field NMR）、恒速压汞技术和微焦点X射线断层扫描（μ-CT）技术在储层研究中的新应用进行重点阐述。