Способ определения пылеобразующей способности угля

Способ определения пылеобразующей способности угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.О П И С А Н И Е (>960600

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ - СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социаиистичесиии

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 02.03.81 (2l) 3254614/18-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

6 01 и 24/10 тввумврственыв квттнтвт

СЕСР ав аами взвврвтевкй и вткрытв}1 (23}llриорнтет

Опубликовано 23.09.82. Бюллетень ят 35

Дата опубликования описания 25,09.82 (53) УДК 539.143. .43(088 ° 8) Л.Я. Лихачев, В.П. Бервено и И.Г. Ищук (72) Авторы изобретения ЯЩщу;тр р (;":I".

f Фдущд нр ум

Восточный научно-исследовательский институ работ в горной промышленности (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЫЛЕОБРАЗУКИЦЕЙ

СПОСОБНОСТИ УГЛЯ

Изобретение относится к исследованию физических свойств угля и может быть использовано при улучшении санитарно-гигиенических условий труда в угольной промышленности.

Известен способ определения пыле5 образующей способности угля на осно" ванин данных о распределении частиц пыли по фракциям при помощи определения величины электрического заряда частиц. В электронном приборе ЭКТИ-2 электризация частиц пыли происходит в каналах, просверленных в цилиндрах из эбонита или других диэлектриков.

Частицы, проходя через канал, получают электрический заряд и отдают его при ударе о проволочку, натянутую по диаметру сечения канала. Проволочка находится в контакте с управляющей сеткой первой лампы усилительного уст-го ройства, После предварительного усиления импульсы через усилитель подводят к счетной части схемы, регистрирующей число частиц. Уменьшая чувстви"

2. тельность счетной части, можно добить" ся того, что прибор будет регистрировать только более значительные импульсы, т.е. считать только более крупные частицы. Таким образом, представляется .возможность получить представление о распределении частиц по фракциям (1).

Однако показания приборов недоста-, точно устойчивы, так как они зависят от многих факторов, которые трудно учесть и заранее предусмотреть при проведении анализа. Кроме того, частицы угольяой пыли одинаковых размеров в зависимости от состава угля могут иметь различный заряд не только по величине, но и по знаку.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ определения пылеобразующей способности угля, включающий отбор и рассев пробы угля через сита. Показатель пылеобразующей способности угля опре3 9606 деляют по данным ситового анализа .исследуемых проб угля f2), Недостатками известного способа . являются невозможность определения показателя пылеобразующей способности угля до пуска в работу угледобывающей техники и длительный процесс его определения, вызванный .необходимостью рассеивания большого количества про- . бы угля. 1о

Цель изобретения - увеличение скорости и.точности измерения пылеобразующей способности угля.

Поставленная цель достигается тем что .согласно способу определения пы-1 >s леобразующей способности угля, включающему отбор и рассев пробы угля, пробу помещают в среду метана, записывают спектр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) пробы, осущест- 2о вляют замену среды метана на воздух, вновь записывают спектр ЭПР пробы, измеряют изменение амплитуды записанных спектров ЭПР пробы в указанных средах и определяют показатель пылеобразующей способности угля (m) из выражения:

И = ехр(а - be), где а и Ь - постоянные, зависящие от природы угля; зо

ЬА - изменение амплитуды спектра ЭПР пробы, записанной в среде метана и воздуха.

На чертеже показана кривая изменения амплитуды спектра электронного парамагнитного резонанса пробы угля

Последовательно в атмосфере метана (Ао) и воздуха, где aA© - изменение амплитуды спектра ЭПР угля при замещении метана воздухом. î

Способ определения пылеобразующей способности угля включает отбор и подготовку образцов угля, запись изменения амплитуды спектра ЭПР пробы угllR при замещении в нем метана воздухом, измерение изменения амплитуды

45 спектра ЭПР угля и определение значения показателя пылеобразующей способности угля, Отбор пробы в виде штыба производится с помощью герметизированных пробоотборников. Проба общим весом

50- 100 г для предотвращения неконтролируемого окисления помещается в контейнеры, заполненные метаном. В лабо ратории уголь извлекается из контейнера и подвергается рассеву на ситах.

Навеска угля 5-10 мг с размером зерен менее 0,2 мм помещается в стеклянную

00 4 ампулу для радиоспектрометрических измерений. Причем отбор пробы, рассев и отпайку ампул с углем производят при условии нахождения угля в метане (без контакта с воздухом) .

Ампула устанавливается в резонатор радиоспектрометра ЭПР для записи спектра. Для регистрации спектров ЭПР углей используются радиоспектрометры типа РЭ-1301 или Р3-1306. Прибор работает в сантиметровом диапазоне длин волн (P. = 3,2 см ). Сигнал ЭПР.углей наблюдается при значении напряженности магнитного поля порядка 3340 Э.

8 ампулу под уголь вводится капил" ляр, через который со скоростью

10 см /мин подается метан. Затем ампула с углем и капилляром помещается в резонатор радиоспектрометра и записывается амплитуда спектра ЭПР угля ; в метане. При непрерывной регистрации амплитуды (скорость ленты 15-5 мм/с) .производится отключение метана и в капилляр подается воздух со скоростью

10 см /мин. После полного замещения метана воздухом запись амплитуды спектра прекращается.

На основании графических данных, полученных на ленте самописца, определяет величину изменения. амплитуды

cneктра электронного парамагнитного резонанса угля при замещении в нем . метана воздухом.

На основании полученных значений определяется показатель пылеобразующей способности угля из выражения

m = ехр(а-ЬЬА).

Показатель пылеобразующей способности угля обратно пропорционально зависит от содержания пыли в угле. Изменение амплитуды спектра ЭПР-.угля при замещении в нем метана воздухом определяется содержанием пыли в анализируемой пробе (чем больше пыли, тем быстрее изменяется амплитуда спектра

ЭПР угля, тем больше значение изменения амплитуды спектра ЬА) .

Значения а и Ь получены по результатам ситового анализа и равны 0,171 и 1,68 для исследуемых видов угля, Пример 1. Проба угля весом

50 г в атмосфере метана загружается во фракционную установку, где отсеиваются частицы угля размером 200 мкм.

5-20 мг отсеянного угля помещается в стеклянную ампулу диаметром 4 мм, пред,варительно заполненную метаном, после чего ампула с углем эапаивается и помещается в резонатор радиоспектрометформула изобретения

5 9606 ра, где.записывается исходная амплитуда спектра ЗПР угля в иетане.. За" лись спектра производится при определенном режиме работы спектрометра:

Ток детектора сверх- 3 высокой частоты . 0,1ju, А

Амплитуда высокочастотной модуляции 10-20 мА

Амплитуда модуляции

50 Гц 10,ц, A e

Диапазон развертки 100 3

Скорость развертки 3 мин

Затем при непрерывной записи амплитуды спектра ЭПР угля (скорость протяжки ленты самописца 5-15 мм/с) npo4$ изводится отключение метана и в ампулу с углем подается воздух. После продувки угля воздухом s течение 30 с запись изменения амплитуды спектра ЗПР прекращается. 20

На основании полученного графика на ленте самописца получают значения необходимых параметров: Aa - значение амплитуды ЭПР пробы в атмосфере метана : 200 мм; А-<. - абсолютное изменение ам- ррах плитуды ЭПР в.средах метана и воз. духа " 37 8 мм; ю A - относительное изменение. амплитуды ЭПР в средах ме".. тана и воздуха ьА, /До =О, ВО.

На основании полученного эначе- В ния относительного изменения амплиту ды спектра ЗПР угля ЬА определяют показатель пылеобразующей способнос" ти угля из выражения в = .ехр(а"ЬдА), m=exp(0,171-1,680х0,189)=0,86;

m = 0,86.

Пример 2. Для другой пробы - угля по изложенной методике получены

/ следующие значения параметров: Ао

= 149 мм; Ау 72,9 мм; аА = 0,489; в = ехр(0,171" 1,68 0,489) = 0,52;

m 0,52.

00 4

Предлагаемый способ позволяет значительно увеличить скорость определения показателя пылеобраэующей способности угля при высокой точности его определения, что позволит разработать меры по снижению запыленности при выемке угля в шахтах.

Способ определения пылеобразующей способности угля, включающий отбор и рассев пробы угля, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения скорости и точности измерений, пробу помещают в среду метана, записывают спектр электронного параиагнитного резонанса пробы, осуществляют замену среды метана на воздух, вновь записывают спектр электронного парамагнитного резонанса пробы, измеряют изменение амплитуды записанных спектров электронного парамагнитного резо-. нанса пробы в указанных средах и определяют показатель пылеобраэующей способности угля из выражения

m = exp(a-bbA), где а и Ь - постоянные, зависящие от природы угля; hA - изменение амплитуды спектра электронного парамагнитного резонанса пробы, записанной в среде метана и воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коузов П.А. Основы анализа дис" персного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л., "Химия", 1974„ с. 237-238.

2. Руководство по борьбе с пылью в угольных- шахтах. И., "Недра", 1979, ,с. 91-95 (прототип) .

960600

3 7 5 / 7 д е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)0)5 Москва„ Н-)5 Раушская наб. д, 4/$

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

Составитель В. Иайоршин

Редактор Г. 6езвершенко Техред З.Палий Кооректоо А. Дзятко аказ 2 1 48 . Ти аж 88 По писно