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煤礦粉塵真密度測(cè)定方法

中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部1997—12—30批準(zhǔn)    1998—07—01實(shí)施
前言
    
    粉塵真密度是研究粉塵運(yùn)動(dòng)規(guī)律的重要參數(shù)，也是測(cè)定粉塵粒度分布的依據(jù)。測(cè)定粉塵真密度對(duì)研究粉塵粒子的沉降規(guī)律、除塵器的設(shè)計(jì)都有重要意義。因此，制定煤礦粉塵真密度的測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)提高煤礦防塵效果、評(píng)價(jià)粉塵危害程度、除塵器的研究設(shè)計(jì)和提高除塵器產(chǎn)品質(zhì)量有極大的現(xiàn)實(shí)意義。
    
    多年來(lái)，煤炭行業(yè)的粉塵真密度測(cè)定一直沿用幾十年落后、繁雜及適應(yīng)范圍較窄的煮沸法，目前已開始逐步采用國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用的抽真空脫氣法，因此，制定了該測(cè)定方法的標(biāo)準(zhǔn)。擬在煤炭行業(yè)中推廣應(yīng)用，在制定本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)參考了GB 208—94《水泥密度測(cè)定方法》及GB 217—87《煤的真比重測(cè)定方法》。
    本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭工業(yè)部科技教育司提出。
    本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭工業(yè)部煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。
    本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：煤炭科學(xué)研究總院重慶分院。
    本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：劉開維、史文安、王自亮。
    本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭科學(xué)研究總院重慶分院負(fù)責(zé)解釋。

1  范圍
    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦粉塵真密度的測(cè)定方法。
    本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤塵、巖塵及煤巖混合塵的真密度測(cè)定。

2  引用標(biāo)準(zhǔn)
    下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
    GB／T 208—94  水泥密度測(cè)定方法
    GB／T 217—81  煤的真比重測(cè)定方法
    GB／T 6003—85  試驗(yàn)篩

3  定義
    本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。
    粉塵真密度  dust true density
    單位體積無(wú)孔隙的粉塵質(zhì)量。

4  測(cè)定方法
4．1  原理
    粉塵真密度的測(cè)定是通過求出粉塵的真實(shí)體積進(jìn)而計(jì)算出真密度，其方法是用液體置換法將粉塵顆粒之間的空隙和外開孔孔隙的空氣置換出來(lái)以獲得粉塵的真實(shí)體積。根據(jù)阿基米德定律，按式(1)計(jì)算粉塵真密度：

……………………………………(1)

式中：ρ——粉塵真密度，g／cm3；
      m1——裝滿液體的比重瓶質(zhì)量，g；
      m2——裝半瓶液體的比重瓶質(zhì)量，g；
      m3——裝半瓶液體加粉塵的比重瓶質(zhì)量，g；
      m4——裝滿液體、粉塵的比重瓶質(zhì)量，g；
      ρ0——液體密度，g／cm3。

4．2  試劑與材料
    a)比重瓶：25mL；
    b)燒杯：25mL；
    c)滴管：10mL；
    d)溫度計(jì)：0～50℃，分度值0．1℃；
    e)漏斗：φ50mm；
    f)支架。

4．3  儀器設(shè)備
    a)天平：感量0．001g；
    b)恒溫器：0～50℃；
    c)抽氣裝置：真空度低于－0．09MPa。

4．4  試樣
    用符合GB／T 6003篩孔為200μm的試驗(yàn)篩篩分，取篩下粉塵按GB／T 208中的2．4方法干燥處理后備用。

4．5  步驟
4．5．1  洗凈并烘干比重瓶。
4．5．2  將比重瓶注滿液體，放人恒溫器恒溫20min，記錄恒溫器中的溫度。
4．5．3  從恒溫器中取出比重瓶，擦干外表面液跡，添滿液體，稱量液體和比重瓶的質(zhì)量，計(jì)為式中的m1。
4．5．4  將比重瓶中的液體倒出約一半，稱量此時(shí)液體和比重瓶的質(zhì)量，計(jì)為式中的m2；在比重瓶中裝入經(jīng)4．4處理后的粉塵試樣約3～5g，稱量此時(shí)液體、粉塵和比重瓶的質(zhì)量，計(jì)為式中的m3，并靜止存放30min以上。
4．5．5  將裝有粉塵和液體的比重瓶放入抽氣裝置中，抽氣，抽氣時(shí)間應(yīng)不少于20min，并防止比重瓶中的氣泡不要太大以免將粉塵帶出，待比重瓶中液體不冒氣泡后停止抽氣。
4．5．6  取出比重瓶，將液體添至瓶頸，放入恒溫器中按4．5．2中的溫度恒溫20min。
4．5．7  從恒溫器中取出比重瓶，擦干瓶外液跡，添滿液體，稱量此時(shí)裝有粉塵、液體的比重瓶質(zhì)量，計(jì)為式中的m2。
5  結(jié)果表示

5．1  將4．5中測(cè)得的m1、m2、m3、m4分別代入式中，計(jì)算粉塵試樣的真密度。

5．2  一個(gè)試樣作兩次平行測(cè)定，取其平均值作測(cè)定結(jié)果，測(cè)定數(shù)據(jù)按GB／T 217中的11規(guī)定處理，即同一試樣測(cè)定的平行試樣誤差應(yīng)不大于0．02g／cm3，否則重做。

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