Способ определения осушенности разрабатываемого пласта торфяной залежи

Способ определения осушенности разрабатываемого пласта торфяной залежи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСУШЕННОСТИ РАЗРАБАШВАЕМОГО ПЛАСТА ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий отбор пробы, отбор навес:ки, помещение ее в емкость и определение влагопотен-, циала, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости способа и его упрощения, определяютплотность отобранной пробы, измельчают ее до крупности частиц 2- 3 мм, усредняют ее путем перемешивания , затем производят отбор навески и помещение ее в емкость, в которой уплотняют навеску до первоначальной плотности, формируя обра- i з.ец, в котором определяют влаге- (Л потенциал.

СО1ОЗ. СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННИЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3714937/22-03 (22) 02.01.84 (46) 15.11.85. Бюл..!! - 42 (7i) Всесоюзный научно-исследовательский .институт торфяной промьппленности (72) С. С. Корчунов, В. Я. Сологуб и Е. Е. Петровский (53) 622.331(088.8) (56) Рекомендации по определению текнологических показателей добычи фрезерного торфа. ВНИИТП, Л., 1980, с. !6-17, 22-26.

Авторское свидетельство СССР

N- 666273,,кл. Е 21 С 49/00, !977.. Я0 дням 585 (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСУШЕННОСТИ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ПЛАСТА

ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий отбор пробы, отбор навески, помещение ее в емкость и определение влагопотенциала, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости способа и его упрощения, определяют плотность отобранной пробы, измельчают ее до крупности частиц 23 мм, усредняют ее путем перемешивания, затем производят отбор навески и помещение ее в емкость, в которой уплотняют навеску до первоначальной плотности, формируя обра- д зец, в котором определяют влагопотенциал .

1191585 х

Изобретение относится к добыче торфа фрезерным способом и может быть использовано для оценки состояния торфяной залежи на разрабатываемых площадях торфяных месторождений, а также в других отраслях народного хозяйства для определения степени осушенности полей фильтрации сточных вод, шламовых площадок, золоотвалов и других подобных площа- 1О дей, где отсутствует растительный покров.

Цель изобретения — снижение трудоемкости способа и его упрощение.

С."гп ость спосооа заключается в i- r(". ельце.".1, П» контролируемом участке производственной площади с помощью пробоотборного устройства, например, с помощью цилиндрического пробоот- щ борника, отбирают пробу торфа известного объема из верхнего слоя залежи. Пробу взвешивают и определя- ют плотность отобранной массы. После этого пробу перемешивают без пере- д работки. Из перемешанной пробы отбирают навеску, необходимую для получения сформованной массы толщиной, превосходящей толщину керамического датчика, например 30 мм, Паленку засыпают в емкость, в которую предварительно помещают кристаллический датчик, вставляют в емкость штамп и уплотняют торф до первоначальной плотности. Затем

35 нагрузку на штамп снимают, закрывают емкость для исключения испарения влаги иэ торфа и по показаниям датчика определяют величину влагопотенциала.

Моделирование структуры верхнего слоя торфяной залежи, как показали материалы лабораторно-полевых исследований и производственных испытаний, достигается только при соче-.

45 танин подготовки материала без диспергирования с уплотнением до первоначальной плотности, при которых восстанавливается пористая структура и характер заполнения порового пространства влагой (водным раствором), характерным для исследуемого грунта в среднем. При восстановлении естественных свойств нельзя допускать диспергирования (переработки) материала, так как в диспергированном материале невозможно сохранить первоначальную структуру. Измельчая отобранную пробу до крупности частиц

2-3 мм, сохраняют характер связей, определяющих водно-физические свойLTâà торфа в залежи, что является существенным при определении степени осушенности разрабатываемого пласта, поскольку она характеризуется интенсивностью влагообмена между верхним . слоем залежи и находящейся на ней торфяной крошкой.

Пример. При производственной площади, сложенной верховой залежью со степенью разложения 25Х (вид торфа сосново-пушицевый), для оценки степени осушенности разрабатываемого пласта, например дпя определения сроков проведения операций очередного технологического цикла по добыче фрезерного торфа, выделя-, ют ряд технологических площадок для отбора проб торфа. Перед началом каждой операции (фреэерованием, ворошением и сбором торфяной крошки) цилиндрическим пробоотборйиком из верхнего слоя залежи на глубину 2 см отбирают представительную пробу ненарушенной структуры весом 0,898 кг.

Пробу, составленную из девяти порций, что достаточно для получения достоверных результатов, взвешивают с точностью до 1 г для определения плотности и рассчитывают ее значе-. ние по формуле

3 у= — — — кг/м

V m где M — масса пробы, нетто, кг;

V — объем пробоот6орного устройства, м ;

m — количество порций в пробе.

Среднее значение плотности составило

802 кг/м . Пробу измельчают до получения частиц размером 2-3 мм, что позволяет сохранить естественную микроструктуру верхнего слоя и усредняют путем перемешивания для получения однородной массы. Из подготовленной пробы берут навески известного объема для определения влажности и степени осушенности разрабатываемого пласта. Влажность торфа определяют типовым методом путем выдерживания навески в 10 г в сушильном шкафу и вычисления потери в весе. Для определения потенциала влаги массу навески рассчитывают по формуле

Мф = y(h ° F — Ч )кг, 1191585 где y — плотность торфа, кг/мЗ;

h — толщина слоя, необходиЮ мая для получения сформованной массы, которая должна быть больше толщины керамического датчика, м;

F — площадь поперечного сечения цилиндра, м ;

V — объем датчика влагопотенциометра, м .

В данном примере масса навески для определения потенциала влаги равна

0,385 кг. Навеску весом 0,385 кг засыпают в сосуд с помещенным в нем керамическим датчиком, уплотняют штампом до первоначальной плотности, равной 802 кг/м, и по показаниям . датчика определяют потенциал влаги.

В приведенном примере величина впав гопотенциала в сформированном образце равна 6,1 Дж/кг.

Аналогичным способом осуществляется отбор проб ненарушенной струк- туры верхнего слоя на производственных площадях, имеющих различную характеристику залежи: тип залежи, вид торфа, степень его разложения.

Данные о проведенных опытах представлены в таблицах.

В табл. 1 приведены результаты сравнения определения степени осушенности производственных площадей на участках залежи с различной качественной характеристикой с результатами, полученными при разных методах подготовки пробы.

Экспериментальные данные показали, что переработка пробы снижает потенциал влаги в образце.

В табл. 2 представлены экспериментальные данные по влиянию уплотнения на величину потенциала влаги в сформованном образце. Сравнение проводилось, как и в предыдущем случае, с результатами непосредственного определения степени осушенности контролируемой площади.

Подготовка пробы проводилась перемешиванием без переработки.

Полученные данные показывают, что уплотнение перемешанного образца до первоначальной плотности дает наиболее точные результаты, практически не отличающиеся от результатов непосредственных измерений. При уплотчении образца до 807 первона10 чальной плотности результаты измерений недостаточно устойчивы. Уплотнение образца, превышающее первоначальную плотность, приводит к некоторому превышению результатов в (5 сравнении с контролем.

Результаты влияния перемешивания и измельчения на влагопотенциал в торфе после формования до первоначальной плотности приведены в

20 табл. 3.

Экспериментальные данные, приведенные в табл. 3 показали, что большое измельчение пробы снижает значение потенциала влаги в образце по сравнению с данным непосредственных замеров, таким образом оптимальная степень измельчения составляет

2-3 мм. В таблице отсутствуют вели-, чины, превышающие оптимальную степень измельчения, так как измельчение влажных торфов низкой степени разложения (менее 207) крупнее 3 мм не обеспечивает усреднение пробы в связи с тем, что происходит агрегатирование образца.

Производственные испытания предлагаемого способа показали, что в среднем по результатам 54 опытов

40 средние значения степени осушенности производственных площадей по результатам непосредственных измерений составили 7,76 Дж/кг, а соглас- но предлагаемому способу 7,79 Дж/кг, 45 при этом отклонения по отдельным опытам не превьппали 0,3 Дж/кг и носили знакопеременный характер.

1191585

4,1

5,4

5,6

Шейдер .

Низинный

7,0

7,3

9,1

9,1

Древ.-хвощ.

Пущ . -co ñí .

6,3

Переходный

7,2

IIym.-сфагн.

6,7

Магеллан.

Верховой

9,1

1О

Магеллан.

S,5

6,0

Сосн. -пуп.

6,7

6,2

7,5

Среднее

Таблиц а 2

Потенциал влаги, Дж/кг

Тип

Уплот

Уплотнение

Уплот— разло нение до 80Е ль— (непоснение до 1)ОЕ жения, 7 до редственные измерения до первоначальной плотно началь ной начальной пло тплотности Но сти

Низинный

8,5 11,0 8,4 11,5

8,9 8,5

8,9

8,7

7,6 8,8 7,6 9,5

9,1 !07 9,1 10,1

6,) 6,6 6,) 6,3

5,4 6,3 5,4 6,3

7,8 8,4 7,8 8,8

Верховой

Среднее

Характеристика залежи на ко тролируемом участке площади

Вид торфа Степе

Древ.-хвощ. 25

Древ,-хвощ. 25

Переходный Пуш.-сфагн. 25

Пуш.-сфагн. 25

Магеллан. 10

Соси.-пуш. 35

Соси.-пуш. 28 перво- первоТаблица 1

119158

Потенциал влаги, Дж/кг

Характеристика площад

Конт

Тип роль непо редстве ные изме ния

5 4 4 5 4 1

5,6

Низинный

Шейхцер

70 70 63. 57

Переходный Пуш.-сфагн.

67.6865

6,7

Магеллан.

Верховой

Магеллан.

7,5

Верховой

Древ.-хвощ.

Низинный

8,9 8,9 7,8 . 7,2

Пуш . -сфагн . 25

Переходный

Магеллан.

101 101 87 82

Верховой

Переходный Пуш.-сфагн

7,6 7,6 5,9

5,8

91 91 76

7,5

Верховой

Магеллан.

5,5

Верховой Соси.-пуш.

6,1 6,0

6,1

5,8

8,5 8,4 10,9

Низинный

Хвощев.

Верховой

6,1 6,1 5,7 5,5

Соси.-пуш.

5,4

6,6

Соси.-пуш.

Верховой

Верховой Магеллан.

7,0

7,5

70 70 ° 63 537

Переходный Пуш.-сфагн. 25

Область оптимума

Среднее

7,5 7,5 6,9

6,3

Составитель И. Синицкая

Редактор С . Лисина Техред М,Надь Корректор А.Обручар

Заказ 7132/30 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вид торфа Ст ра же

7 5 7 l 7 0

9 1 7 3 7 0

5,4 6,1

7,5 7,1