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煤礦粉塵真密度測定方法

中華人民共和國煤炭工業部1997—12—30批準    1998—07—01實施
前言
    
    粉塵真密度是研究粉塵運動規律的重要參數，也是測定粉塵粒度分布的依據。測定粉塵真密度對研究粉塵粒子的沉降規律、除塵器的設計都有重要意義。因此，制定煤礦粉塵真密度的測定方法標準對提高煤礦防塵效果、評價粉塵危害程度、除塵器的研究設計和提高除塵器產品質量有極大的現實意義。
    
    多年來，煤炭行業的粉塵真密度測定一直沿用幾十年落后、繁雜及適應范圍較窄的煮沸法，目前已開始逐步采用國內外普遍應用的抽真空脫氣法，因此，制定了該測定方法的標準。擬在煤炭行業中推廣應用，在制定本標準時參考了GB 208—94《水泥密度測定方法》及GB 217—87《煤的真比重測定方法》。
    本標準由煤炭工業部科技教育司提出。
    本標準由煤炭工業部煤礦安全標準化技術委員會歸口。
    本標準起草單位：煤炭科學研究總院重慶分院。
    本標準主要起草人：劉開維、史文安、王自亮。
    本標準由煤炭科學研究總院重慶分院負責解釋。

1  范圍
    本標準規定了煤礦粉塵真密度的測定方法。
    本標準適用于煤塵、巖塵及煤巖混合塵的真密度測定。

2  引用標準
    下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
    GB／T 208—94  水泥密度測定方法
    GB／T 217—81  煤的真比重測定方法
    GB／T 6003—85  試驗篩

3  定義
    本標準采用下列定義。
    粉塵真密度  dust true density
    單位體積無孔隙的粉塵質量。

4  測定方法
4．1  原理
    粉塵真密度的測定是通過求出粉塵的真實體積進而計算出真密度，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以獲得粉塵的真實體積。根據阿基米德定律，按式(1)計算粉塵真密度：

……………………………………(1)

式中：ρ——粉塵真密度，g／cm3；
      m1——裝滿液體的比重瓶質量，g；
      m2——裝半瓶液體的比重瓶質量，g；
      m3——裝半瓶液體加粉塵的比重瓶質量，g；
      m4——裝滿液體、粉塵的比重瓶質量，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：0～50℃，分度值0．1℃；
    e)漏斗：φ50mm；
    f)支架。

4．3  儀器設備
    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量，計為式中的m1。
4．5．4  將比重瓶中的液體倒出約一半，稱量此時液體和比重瓶的質量，計為式中的m2；在比重瓶中裝入經4．4處理后的粉塵試樣約3～5g，稱量此時液體、粉塵和比重瓶的質量，計為式中的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，抽氣時間應不少于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，稱量此時裝有粉塵、液體的比重瓶質量，計為式中的m2。
5  結果表示

5．1  將4．5中測得的m1、m2、m3、m4分別代入式中，計算粉塵試樣的真密度。

5．2  一個試樣作兩次平行測定，取其平均值作測定結果，測定數據按GB／T 217中的11規定處理，即同一試樣測定的平行試樣誤差應不大于0．02g／cm3，否則重做。

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