Густина твердих горючих копалин

Густина -- одна з основних характеристик речовини. Чисельно дорівнює масі одиниці об'єму речовини.

Уявною густиноюю називається густина шматка ТГК з властивою йому вологістю, мінеральними домішками і повітрям, що знаходиться в його порах.

Дійсною густиною називається густина речовини ТГК, звільненої від повітря і незв'язаної води, але що містить його мінеральні домішки.

Густиною органічної маси ТГК називають густину речовини ТГК, з попракими на вміст в ньому вологи, повітря і мінеральних домішок.

Густина органічної маси ТГК r0(кг/м3) може бути підрахована з виразу:

,

де M - вміст мінеральних домішок, %;

r - дійсна густина ТГК з мінеральними домішками, кг/м3;

rм - густина мінеральних домішок, кг/м3.

Густина вугілля закономірно змінюється з метаморфізмом. Густина сухого беззольного вугілля залежить від елементного складу і структури органічної речовини. Встановлена наявність мінімуму на кривій залежності густини вугілля від виходу летких речовин (або вмісту вуглецю) для зразків, що містять 85 - 86 % вуглецю.

У залежності від вмісту вуглецю і водню Густина органічної маси вугілля можна визначити за наступним рівнянням

, кг/м3,

де: С і Н - вміст вуглецю і водню в сухому беззольному вугіллі, %.

Серед мацералів мінімальну густину має екзиніт, однак, вона різко збільшується із зростанням метаморфізму. Густина вітриніту змінюється у ряду метаморфізму по кривій з мінімумом при вмісті вуглецю 85-87 %. Густина мікриніту вище, ніж у вітриніту і змінюється у ряду метаморфізму так само, як у вітриніту. Фюзиніт характеризується максимальною густиною, практично постійною в ряду метаморфізму. Діцсна густина кам'яного вугілля і антрацитів наведена в таблиці 2.10.

Зміна дійсної густини при нагріванні вугілля характеризується параболічною кривою, тобто дійсна густина більш активно росте при початковій стадії нагрівання. Уявна густина змінюється по кривій з мінімумом при температурах 500-525 0С, що відповідає діапазону температур застигання пластичної маси.

Таблиця 2.10 -- Дійсна густина вугілля і антрацитів

Марка вугілляГустина r, г/см3Вихід летких речовин, мас. %

Довгеополум'яне 1,253 -- 1,47839 - 46

Газове1,264 -- 1,48333 -- 39

Жирне1,244 -- 1,41728 -- 23

Коксівне1,254 -- 1,59018 -- 28