DD152729A1

DD152729A1 - METHOD OF GESITESEGRADIZATION

Info

Publication number: DD152729A1
Application number: DD22353080A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Knabe; Heinrich Herold; Karl-Heinz Elert
Original assignee: Knabe Hans Juergen; Heinrich Herold; Elert Karl Heinz
Priority date: 1980-08-27
Filing date: 1980-08-27
Publication date: 1981-12-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schnellen Bestimmung gesteinsgebundener Gase. Die Erfindung verfolgt das Ziel, das Gasgehaltsbestimmungsverfahren oekonomischer zu gestalten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und ein universelles Verfahren zur Gesteinsdegasierung zu schaffen. Eine im Handel erhaeltliche Scheibenschwingmuehle wird gasdicht umgebaut und in den Mahltopf das vorzerkleinerte Gestein untergebracht. Anschliessend wird die Muehle gasdicht verschlossen und evakuiert. Nach einer Inertgasspuelung wird das Gestein gemahlen. Unmittelbar nach Aufmahlen wird das Gas ueber die Probenahmevorrichtung zur Analyse entnommen. Das Verfahren ist in allen Gebieten der Geologie, des Bergbau-Tiefbaues anwendbar. Besonders ist das Verfahren zur Lagerstaettenerkundung und zur Gewaehrleistung der Bergbausicherheit geeignet.The invention relates to a method for the rapid determination of rock-bound gases. The invention aims to make the gas content determination method more economical. The invention has for its object to avoid the disadvantages of the known methods and to provide a universal method for rock degassing. A commercially available disc vibration mill is rebuilt gas-tight and housed in the grinding pot pre-crushed rock. Subsequently, the mill is sealed gas-tight and evacuated. After an inert gas flushing the rock is ground. Immediately after grinding, the gas is withdrawn via the sampling device for analysis. The method is applicable in all fields of geology, mining civil engineering. In particular, the method is suitable for storage site investigation and to ensure the safety of mining.

Description

a) Titel der Erfindunga) Title of the invention

Verfahren zur GesteinsdegasierungMethod for rock degassing

b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schnellen Bestimmung gesteinsgebundener Gase in allen Gebieten der geologischen Industrie und des Bergbau-Tiefbaus, in denen die Kenntnis gesteinsgebundener Gase für Zwecke der Lagerstättenerkundung und der Bergbausicherheit eine Rolle spielt·The invention relates to a method for the rapid determination of rock-bound gases in all fields of geological and mining engineering in which the knowledge of rock-bound gases plays a role for the purposes of reservoir exploration and mining safety.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungenc) Characteristic of the known technical solutions

Es ist allgemein bekannt, daß in Gesteinen Gase unterschiedlicher Zusammensetzung und Menge enthalten sind, deren Kenntnis sowohl für Zwecke der Lagerstattenerkundung als auch der Bergbausicherheit von wesentlichem Interesse ist· Dementsprechend wird seit längerer Zeit versucht, den Gasgehalt von Gesteinen mit verschiedenen Methoden zu erfassen·It is generally known that gases of different composition and quantity are contained in rocks, the knowledge of which is of considerable interest both for the purposes of deposit investigation and of mining safety. Accordingly, attempts have been made for a long time to detect the gas content of rocks by various methods.

Es wurden Verfahren des Umlösens, des Aufschmelzens und der mechanischen Zerkleinerung beschrieben·Processes of redissolving, melting and mechanical comminution have been described.

Haßdegasierungsverfahren durch Umlösen sind zeitaufwendig, nur bei vollständig löslichen Gesteinen anwendbar und führen zu Verfälschungen der Gaszusammensetzung· Degasierungsverfahren durch Aufschmelzen erfordern einen erheblichen apparativen Aufwand und führen ebenfalls zuDissolution-induced hate degasification processes are time-consuming, applicable only to completely soluble rocks and lead to falsification of the gas composition. Degassing processes by melting require a considerable outlay on equipment and also lead to it

Verfälschungen der Gaszusammensetzung.Falsifications of the gas composition.

Trockendegasierungsverfahren stellen hinsichtlich der Gaszusammensetzung das srchonenfete Verfahren dar. Die bisher eingesetzten Kugelmühlen sind zeitaufwendig in Bezug auf die Mahldauer und begrenzt einsetzbar hinsichtlich der Gesteinshärte.Trockendegasierungsverfahren represent the srchonenfete process in terms of gas composition. The ball mills used so far are time-consuming in terms of grinding time and limited use in terms of rock hardness.

Die Nachteile der genannten Verfahren verhindern den umfassenden Einsatz zur Houtine-Gesteinsdegasierung.The disadvantages of the said methods prevent extensive use for houtine rock degasification.

d) Ziel derErfindungd) Object of the invention

Die Erfindung verfolgt das Ziel einer umfassenden Routine Gesteinsdegasierung, um das Gasgehaltsbestimmungsverfahren ökonomischer zu gestalten.The invention pursues the goal of comprehensive routine rock degassing to make the gas content determination process more economical.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein universell einsetzbares Schnellverfahren zur Gesteinsdegasierung zu schaffen und die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden.The invention has the object to provide a universally applicable rapid process for rock degassing and to avoid the disadvantages mentioned.

e) Darlegung des Wesens der Erfindunge) Presentation of the essence of the invention

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem eine im Handel erhältliche Scheibenschwingmühle gasdicht umgebaut, mit einer Vorrichtung zur Inertgasspulung sowie Vakuumanschluß, mit einer Temperaturmeßeinrichtung und mit einem Septum zur Probenahme ausgerüstet и/ird. Durch den Anschluß eines Mikromanometers oder Manometers - je nach Anwendungsgebiet - besteht die Sofortbeurteilung der freigesetzten Gasmenge. Sie bietet die Möglichkeit einer anschließenden Gasanalyse im Labor und einer Sofortbeurteilung gasausbruchsgefährdeter Gesteine auch im Einsatz unter Tage. Die Erfindung ermöglicht den Durchsatz großer Probenserien, unabhängig von der Härte und Löslichkeit der Gesteine. Die Erfindung wird in den nachstehenden Ausführungsbeispielen naher erläutert.According to the invention the object is achieved by a commercially available disc vibrating mill rebuilt gas-tight, equipped with a device for inert gas and vacuum connection, with a temperature measuring device and with a septum for sampling и / ird. By connecting a micromanometer or pressure gauge - depending on the application - there is an immediate assessment of the amount of gas released. It offers the possibility of a subsequent gas analysis in the laboratory and an immediate evaluation of gas-explosion-prone rocks even when used underground. The invention enables the throughput of large sample series, regardless of the hardness and solubility of the rocks. The invention will be explained in more detail in the following embodiments.

f) Ausführungsbeispiel 1f) Embodiment 1

In den Mahltopf 1 mit Schwingscheiben 2 werden I5o g des Oe nach Härte auf 5 - 15 mm zerkleinerten Gesteins eingebracht, der Mahltopf mit dem Deckel 3 und <3em Spannbügel der Mühle gasdicht verschlossen und über den Anschlußstutzen 5 sowie das Glasrohr 7 mit den Glashöhnen H 1, H 2 und H 3 mittels Drehschieber-Vakuumpumpe evakuiert.In the grinding pot 1 with vibrating disks 2 I5o g of Oe are introduced by hardness to 5 - 15 mm crushed rock, sealed the grinding pot with the lid 3 and <3em clamping bracket of the mill and through the connection piece 5 and the glass tube 7 with the glass hoser H 1, H 2 and H 3 evacuated by means of rotary vane vacuum pump.

Nach Kontrolle des Vakuums über H 4 mit dem Vakuummeter wird die gesamte Apparatur über H 1 mit Inertgas ( Argon ) gespült. Durch Probenahme mittels einer gasdichten Injektionsspritze über die Probenahmevorrichtung 4 mit Septum io und gas-chromatographische Analyse wird die Luftfreiheit im Mahltopf nachgewiesen. Vor dem Aufmahlen der Probe erfolgt über H 1, H 2 und die Kontrolle am U-Rohrmanometer 8 ein Druckausgleich.After checking the vacuum with H 4 using the vacuum gauge, the entire apparatus is flushed with H 2 inert gas (argon). Sampling by means of a gas-tight injection syringe via the sampling device 4 with septum io and gas chromatographic analysis, the freedom from air in the grinding pot is detected. Before the sample is ground, H 1, H 2 and the control on the U-tube pressure gauge 8 equalize the pressure.

Unmittelbar nach dem Aufmahlen ( o,5 bis 3 Minuten je nach Härte des Gesteins ) werden die mit dem Thermistor 6 gemessene Temperatur am Galvanometer 11 sowie der barometrische Druck im Laborraum abgelesen. Zur Entnahme der für die nachfolgende gas-chromatographische Analyse notwendigen Probemenge wird das Gas im Mahltopf über des U-ßohr-Manometer 8 komprimiert und über die Probenahmevorrichtung entnommen.Immediately after grinding (o, 5 to 3 minutes depending on the hardness of the rock) read the temperature measured by the thermistor 6 on the galvanometer 11 and the barometric pressure in the laboratory room. To remove the sample required for the subsequent gas chromatographic analysis, the gas in the grinding pot is compressed via the U-tube pressure gauge 8 and removed via the sampling device.

Aus der gas-chromatographisch ermittelten Zusammensetzung der freigesetzten Gase wird unter Normalbedingungen deren Menge pro Tonne Gestein berechnet.From the gas-chromatographically determined composition of the released gases, the quantity per tonne of rock is calculated under standard conditions.

Von verschiedenen Gesteinen wurden so folgende Gasgehalte ermittelt.The following gas contents were determined from different rocks.

Gesteinrock Gas-KomT)onentenGas Komt) onenten обоб COCO 22 ^N2 ^N 2 l/tl / t ^C2^H6 ^C 2 ^H 6 C₃H8C ₃ H8 H₂ H ₂ o7o7 OO 3,73.7 CH₄ CH ₄ o,o2o, o2 < o,o1 < o, o1 Carnallititcarnallite 00 9o9o 83,83 66 1,51.5 0,90.9 с o,o1с o, o1 < o,o1 < o, o1 Sylvinit 'Sylvinite 00 o5o5 OO 1o,o1o.o 0,1 < 0.1 < o,o3o.o3 < o,o1 < o, o1 HartsalzHartsalz 00 OO 2,92.9 o,9o.9 < o,o1 < o, o1 <o,o1<O.o1 Steinsalzrock salt 00 o,O, 88th 3,73.7 o,o1 .o, o1. o,37o, 37 o,o4o o4 AnhydrititAnhydritit o,O, 5,5, 44 1,31.3 o,3o, 3 o,49o, 49 o,74o, 74 DolomititDolomitit o,O, o,O, o5o5 5,o55 o.o5 1,o1, o 0,010.01 < o,o1<o, o1 Basaltbasalt o,O, __ 1,671.67 0,40.4 < 0,01<0.01 —- Grauwackegreywacke 1,1, o,1o, 1

^Sylvinit aus einem Gas-Gesteins-Ausbruch^ Sylvinite from a gas-rock outbreak

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

GemäB Ausführungsbeispiel 1 wird der Mahltopf mit vorzerkleinertem Gestein beschickt· Beim Einsatz in der Grube zur ausschließlichen Erfassung des Gesamtgasgehaltes in ausbruchsgefährdeten Gesteinsbereichen kann auf eine Inertgasspülung verzichtet werden· An H 1 wird ein Dosenmanometer angeschlossen. Durch Anschluß eines Mikromanometers ist die Erfassung auch geringer Gasgehalte möglich.According to Embodiment 1, the grinding pot is charged with pre-crushed rock · When used in the pit for the exclusive detection of the total gas content in rock areas prone to escape can be dispensed with an inert gas flush · At H 1, a canned manometer is connected. By connecting a micromanometer the detection of even low gas contents is possible.

Unmittelbar nach dem Aufmahlen werden Temperatur und Überdruck im Mahltopf gemessen. Die durch die Schwingmahlung freigesetzte Gasmenge wird nachImmediately after grinding, the temperature and pressure in the grinding pot are measured. The amount of gas released by vibratory grinding decreases

m in l/t berechnetm in l / t

K = ^To K = ^T o

L Ta J L Ta J

Volumen der Degäsierungsapparatur Volumen der Gesteinsprobe £ Überdruck im Mahltopf [PaJVolume of the degasification apparatus Volume of the rock sample ε Overpressure in the grinding pot [PaJ

T Temperatur im MahltopfT temperature in the grinding pot

m Einwaage Gestein fgjm weight of rock fgj

In verschiedenen Gesteinen wurden so folgende Gasgehalte ermitteltThe following gas contents were determined in different rocks

Gestein Gasmenge l/tRock gas volume l / t

Carnallitit 4,62Carnallitite 4.62

Sylvinit ¹^ 85,2oSylvinite ¹ ^ 85,2o

Hartsalz 1o,93Hard salt 1o, 93

Steinsalz 2,91Rock salt 2.91

Anhydritit 5,2?Anhydrite 5.2?

Doloraitit 9>ooDoloraitite 9> oo

Basalt 6,41Basalt 6,41

Grauwacke 2,82Greywacke 2,82

Claims

invention claim

1. A method for rock degassing , characterized in that the rock to be examined comminuted to 5 to 15 шш , introduced into the grinding pot (1) a gas-tight crescent vibrating mill, the mill sealed gas-tight and evacuated by means of a vacuum pump, wherein then the entire apparatus spooled with inert gas and the sample is ground, the gas then being compressed via the U-tube manometer (8) and taken out via the sampling device (4).

2. A method for rock degassing according to item 1, characterized in that after grinding, the temperature and the pressure in the grinding pot (1) measured and the amount of gas released is calculated.

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