书 书 书犐犆犛 ７３ ． ０１０ 犇 ０４ 　 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ２３５６１ ． ２ — ２００９ 煤和岩石物理力学性质测定方法 第 ２ 部分 ： 煤和岩石真密度测定方法 犕犲狋犺狅犱狊犳狅狉犱犲狋犲狉犿犻狀犻狀犵狋犺犲狆犺狔狊犻犮犪犾犪狀犱犿犲犮犺犪狀犻犮犪犾狆狉狅狆犲狉狋犻犲狊狅犳犮狅犪犾犪狀犱狉狅犮犽 — 犘犪狉狋 ２ ： 犕犲狋犺狅犱狊犳狅狉犱犲狋犲狉犿犻狀犻狀犵狋犺犲狋狉狌犲犱犲狀狊犻狋狔狅犳犮狅犪犾犪狀犱狉狅犮犽 ２００９  ０４  ０８ 发布 ２００９  １２  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 ＧＢ ／ Ｔ２３５６１ 《 煤和岩石物理力学性质测定方法 》 按部分发布 ， 分为 １６ 个部分 ： ——— 第 １ 部分 ： 采样一般规定 ； ——— 第 ２ 部分 ： 煤和岩石真密度测定方法 ； ——— 第 ３ 部分 ： 煤和岩石块体密度测定方法 ； ——— 第 ４ 部分 ： 煤和岩石孔隙率计算方法 ； ——— 第 ５ 部分 ： 煤和岩石吸水性测定方法 ； ——— 第 ６ 部分 ： 煤和岩石含水率测定方法 ； ——— 第 ７ 部分 ： 单轴抗压强度测定及软化系数计算方法 ； ——— 第 ８ 部分 ： 煤和岩石变形参数测定方法 ； ——— 第 ９ 部分 ： 煤和岩石三轴强度及变形参数测定方法 ； ——— 第 １０ 部分 ： 煤和岩石抗拉强度测定方法 ； ——— 第 １１ 部分 ： 煤和岩石抗剪试验方法 ； ——— 第 １２ 部分 ： 煤的坚固性系数测定方法 ； ——— 第 １３ 部分 ： 煤和岩石点载荷强度测定方法 ； ——— 第 １４ 部分 ： 岩石膨胀率测定方法 ； ——— 第 １５ 部分 ： 岩石膨胀应力测定方法 ； ——— 第 １６ 部分 ： 岩石耐崩解性指数测定方法 。 本部分是 ＧＢ ／ Ｔ２３５６１ 的第 ２ 部分 。 本部分的附录 Ｃ 、 附录 Ｄ 为规范性附录 ， 附录 Ａ 、 附录 Ｂ 为资料性附录 。 本部分由中国煤炭工业协会提出并归口 。 本部分起草单位 ： 煤炭科学研究总院开采设计研究分院和煤炭科学研究总院检测研究分院 。 本部分主要起草人 ： 齐庆新 、 李纪青 、 毛德兵 、 傅京昱 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ２３５６１ ． ２ — ２００９ 煤和岩石物理力学性质测定方法 第 ２ 部分 ： 煤和岩石真密度测定方法 １ 　 范围 ＧＢ ／ Ｔ２３５６１ 的本部分规定了煤和岩石真密度测定中涉及的术语和定义 、 仪器设备 、 试验步骤以及 比重瓶法数据计算 。 本部分采用比重瓶法或气体膨胀法真密度分析仪测定煤或岩石的真密度 。 ２ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于 ＧＢ ／ Ｔ２３５６１ 的本部分 。 ２ ． １ 煤真密度 　 狋狉狌犲犱犲狀狊犻狋狔狅犳犮狅犪犾 煤固相物质的质量与其体积的比值 。 ２ ． ２ 岩石真密度 　 狋狉狌犲犱犲狀狊犻狋狔狅犳狉狅犮犽 岩石固相物质的质量与其体积的比值 。 ３ 　 仪器设备 ３ ． １ 　 气体膨胀法真密度分析仪 精确度 ０．０２％ （ １３５ｃｍ ３ 大样品池 ）、 ０．０３％ （ ５０ｃｍ ３ 中样品池 ）、 ０．０３％ （ １０ｃｍ ３ 小样品池 ）； 重复性 ０．０１％ （ １３５ｃｍ ３ 大样品池 ）、 ０．０１５％ （ ５０ｃｍ ３ 中样品池 ）、 ０．０１５％ （ １０ｃｍ ３ 小样品池 ）； 分辨率 ０．０００１ｇ ／ ｍＬ 。 仪器应可以连接真空泵进行原位真空脱气 。 ３ ． ２ 　 比重瓶法仪器和设备 主要仪器设备如下 ： ａ ） 　 岩石粉碎机 ； ｂ ） 　 瓷钵或玛瑙钵 ； ｃ ） 　 岩石研粉机 ， 出料粒度 ０．２ｍｍ ～ ０．３ｍｍ ； ｄ ） 　 分样筛 ： 孔径 ０．２ｍｍ 或 ０．３ｍｍ ； ｅ ） 　 天平 ： 感量 （ 最小分度值 ） ０．００１ｇ ； ｆ ） 　 烘箱 ； ｇ ） 　 干燥器 ； ｈ ） 　 沙浴或水浴 ； ｉ ） 　 真空抽气装置 ： 真空度至少可达 ０．００１ＭＰａ （ 约 ７ｍｍＨｇ ）； ｊ ） 　 短颈比重瓶 ： 带磨口毛细管塞 ， 容量 １００ｍＬ 或 ５０ｍＬ ； ｋ ） 　 移液管 ： 容量 １０ｍＬ （ 量筒 ）； ｌ ） 　 磁铁 ； ｍ ） 　 恒温器 ： 能保持 （ ２０±０．５ ） ℃ 的恒温 ； ｎ ） 　 温度计 ： 量程 （ ０ ～ ５０ ） ℃ ， 最小分度值 ０．２℃ 。 ３ ． ３ 　 试剂 十二烷基苯磺酸钠 （ Ｃ １８ Ｈ ２９ ＮａＳＯ ３ ）， 分析纯 ， ２％ 水溶液 。 １ 犌犅 ／ 犜 ２３５６１ ． ２ — ２００９ 或十二烷基硫酸钠 （ Ｃ １２ Ｈ ２５ ＮａＳＯ ４ ）， 化学纯 ， ２％ 水溶液 。 ４ 　 试验步骤 ４ ． １ 　 比重瓶法 ４ ． １ ． １ 　 试样制备 对于磁性岩石 ， 取有代表性的岩样 １００ｇ 左右 ， 用瓷钵或玛瑙钵碾碎 ， 并使其全部通过孔径 ０．２ｍｍ 或 ０．３ｍｍ 分样筛 。 对于非磁性岩石或煤块 ， 取有代表性的试样 ３００ｇ 左右 ， 用粉碎机粉碎成小块 ， 然后用研粉机研成 粉末 ， 并使其全部通过孔径 ０．２ｍｍ 或 ０．３ｍｍ 分样筛 。 用磁铁吸净混入岩粉中的铁屑 。 将制备好的岩样在 １０５℃ ～ １１０℃ 下干燥 ２４ｈ 后取出放在干燥器中冷却至室温 。 ４ ． １ ． ２ 　 岩样测试步骤 ４ ． １ ． ２ ． １ 　 将蒸馏水煮沸并冷却至室温 。 ４ ． １ ． ２ ． ２ 　 取瓶颈与瓶塞相符的 １００ｍＬ 比重瓶 ， 用蒸馏水洗净 ， 注入三分之一的蒸馏水 ， 擦干瓶的外 表面 。 ４ ． １ ． ２ ． ３ 　 用四分法缩分并称取 １５ｇ 试样粉末 （ 精确至 ０．００１ｇ ）， 借助漏斗小心倒入盛有三分之一蒸馏 水的比重瓶中 ， 注意勿使粉末撒落或粘在瓶颈上 。 　　 注 ： 如采用 ５０ｍＬ 比重瓶 ， 则称取岩粉 １０ｇ 。 ４ ． １ ． ２ ． ４ 　 将盛有蒸馏水和岩粉的比重瓶放在沙浴或水浴上煮沸后再继续煮 １ｈ ～ １．５ｈ 。 ４ ． １ ． ２ ． ５ 　 在煮沸过程中既要使试样粉末充分沸腾 ， 又不要使试样粉末飞溅或外溢 。 ４ ． １ ． ２ ． ６ 　 飞溅在瓶壁上的试样粉末 ， 用滴定管沿瓶壁注水将其冲下 。 ４ ． １ ． ２ ． ７ 　 如用真空抽气法 ， 则将上述比重瓶放入真空抽气装置内 。 抽气的真空度为 ０．００１ＭＰａ （ 约 ７ｍｍＨｇ ）。 开动真空泵抽气 ， 直至瓶内无气泡发生为止 ， 且抽气时间不小于 １ｈ 。 然后由三通开关放入 空气 。 以下步骤与沙浴煮法相同 。 ４ ． １ ． ２ ． ８ 　 含有水溶性矿物的岩石 ， 应用煤油代替蒸馏水来测定 ， 在这种情况下 ， 只能用真空抽气法 ， 而 不能用沙浴煮沸法 。 煤油密度计算方法参见附录 Ａ 。 ４ ． １ ． ２ ． ９ 　 将煮沸后的比重瓶自然冷却至室温 ， 然后注入蒸馏水 ， 使液面与瓶塞刚好接触 ， 注意不得留有 气泡 。 擦干瓶的外表面 ， 在天平上称重得 犕 １ （ 若比重瓶有刻度线 ， 液面的弯月线应与刻度线齐平 ）。 ４ ． １ ． ２ ． １０ 　 校正比重瓶 ， 参见附录 Ｂ ， 称瓶水合重得 犕 ２ ， 精确至 ０．００１ｇ 。 ４ ． １ ． ３ 　 煤样测试步骤 ４ ． １ ． ３ ． １ 　 准确称取粒度小于 ０．２ｍｍ 的煤粉分析样 ２ｇ （ 精确至 ±０．００１ｇ ）， 通过无颈小漏斗全部仔细 地移入比重瓶中 。 ４ ． １ ． ３ ． ２ 　 用量筒向比重瓶中注入浓度为 ２％ 的十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠溶液 ３ｍＬ ， 并注 意将瓶壁上附着的煤粒冲入瓶中 ， 轻轻转动比重瓶 ， 放置 １５ｍｉｎ 使试样浸透 。 然后沿瓶壁加入 ２５ｍＬ 蒸馏水 。 ４ ． １ ． ３ ． ３ 　 把比重瓶移到水浴或沙浴中煮沸 ２０ｍｉｎ ， 以排除吸附的气体 。 ４ ． １ ． ３ ． ４ 　 取出比重瓶 ， 加入新煮沸的蒸馏水至水面低于瓶口约 １ｃｍ 处 ， 并冷却至室温 。 然后置于 （ ２０±０．５ ） ℃ 或略低于室温的恒温器中 ， 恒温 １ｈ （ 也可以在室温下放置 ３ｈ 以上 。 如用十二烷基硫酸钠 溶液最好过夜 ）， 并记录下室温温度 。 ４ ． １ ． ３ ． ５ 　 用吸管沿瓶颈加煮沸过的 ２０℃ 或室温蒸馏水至瓶口 ， 盖上瓶塞 ， 使过剩的水从瓶塞上的毛细 管上溢出 （ 这时瓶中和毛细管内不应有气泡存在 ， 否则应重新加水盖瓶塞 ）。 ４ ． １ ． ３ ． ６ 　 迅速擦干比重瓶 ， 立即称出比重瓶加煤粉样加润滑剂加水的质量 。 ４ ． ２ 　 气体膨胀法真密度分析仪法 ４ ． ２ ． １ 　 试样制备 ： 见 ４．１．１ 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ２３５６１ ． ２ — ２００９ ４ ． ２ ． ２ 　 仪器校准 ： 放入与仪器配套的标准球 ， 根据仪器的提示步骤完成校正 。 该校正每天开机后需要 做一次 ， 并且做完 ２５ 个样品后应该进行一次复查 。 ４ ． ２ ． ３ 　 称取试样质量 ： 样品体积可取 １ｃｍ ３ ～ １３５ｃｍ ３ 之间 。 若样品量不受限制 ， 尽可能多取 。 根据样 品分析量选定样品池 ， 用电子天平先称样品池重 ， 再加入颗粒试样至样品池的 ２ ／ ３ 体积 ， 称重精确至 ０．００１ｇ ， 将样品池连同