煤鉆屑瓦斯解析儀 型號(hào):MD-2
應(yīng)用
在井下石門揭煤和采掘工作面打鉆,測(cè)定煤鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)Δh2、K1值,以確定工作面煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。
原理
在井下不對(duì)煤樣進(jìn)行人為脫氣和充氣的條件下,利用煤鉆屑中殘存瓦斯壓力(瓦斯含量),向一密閉的空間釋放(解吸)瓦斯,用該空間體積和壓力(以水柱計(jì)壓差表示)變化來(lái)表征煤樣解吸出的瓦斯量。
結(jié)構(gòu)
MD-2型煤鉆屑瓦斯解吸儀主體為一整塊有機(jī)玻璃加工而成。儀器構(gòu)造如圖1所示,由水柱計(jì)1、解吸室2、煤樣瓶3和三通旋塞4、兩通旋塞5等組成。儀器外形尺寸為270×120×34mm,重量約為0.8kg。
儀器配備有孔徑1mm和3mm分樣篩一套,秒表一塊,煤樣瓶8只。
1-水柱計(jì) 2-解吸室 3-煤樣瓶 4-三通旋塞 5-兩通旋塞
數(shù)
煤樣粒度:1~3mm
煤樣重量:10g
測(cè)定指標(biāo):Δh2、K1
水柱計(jì)測(cè)定zui大壓差:200mm水柱
儀器系統(tǒng)誤差:≤±1.46%
儀器精密度:±1mm水柱
測(cè)定方法、步驟
1、測(cè)定前的必要準(zhǔn)備
①給水柱計(jì)注水,并將兩側(cè)液面調(diào)整至零刻度線
②檢查儀器的密封性能。一旦密封失敗,需更換新的“O”型密封圈
③準(zhǔn)備好配套裝備,如秒表、分樣篩等
2、煤鉆屑采樣
在石門揭煤工作面打鉆時(shí),每打1m煤孔應(yīng)采煤鉆屑樣1個(gè)。在鉆孔進(jìn)入到預(yù)定采樣深度時(shí),啟動(dòng)秒表開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)鉆屑排出孔口時(shí),用篩子在孔口收入集煤鉆屑。經(jīng)篩分后,取粒度1~3mm(1mm篩上品,3mm篩下品)煤樣裝入煤樣瓶3中。煤樣應(yīng)裝至煤樣瓶標(biāo)志線位置(相當(dāng)于煤樣10g);
采掘工作面打鉆時(shí),每2米鉆孔采煤鉆屑樣1個(gè)。采樣方法和要求與石門揭煤工作面相同
3、測(cè)定操作步驟
①先打開(kāi)兩通旋塞,然后將已采煤樣的煤樣瓶迅速放入解吸室2中,擰緊解吸室上蓋,打開(kāi)三通旋塞4,使解吸室與水柱計(jì)1和大氣均連通,煤樣處于暴露狀態(tài)
②當(dāng)煤樣暴露時(shí)間為3min時(shí),迅速冷子管時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)三通旋塞捏手,使解吸室與大氣隔,僅與水柱計(jì)連通,開(kāi)始進(jìn)行解吸測(cè)定,并重新開(kāi)始計(jì)時(shí)
③每隔1min記錄下解吸儀水柱計(jì)壓差,連續(xù)測(cè)定10min
鉆屑解吸指標(biāo)確定
1、鉆屑解吸指標(biāo)Δh2
鉆屑解吸指標(biāo)為測(cè)定開(kāi)始后第2min末解吸儀水柱計(jì)壓差讀數(shù)。該指標(biāo)無(wú)需計(jì)算,直接從解吸儀水柱上讀取
2、解吸指標(biāo)K1值
解吸指標(biāo)K1值為煤樣自煤體脫落暴露后,第1min內(nèi)每克煤樣的累積瓦斯解吸量。按下式計(jì)算:
K1 = (Q+W1)/SQRT(T+3) ……………(1)
式中:Q——煤樣解吸測(cè)定開(kāi)始后,t min時(shí)解吸儀實(shí)測(cè)每克煤樣的累積瓦斯解吸量,ml/g
對(duì)MD-2型解吸儀Q由下式計(jì)算:
Q=0.0821△h/10 ………………………(2)
0.0821——解吸儀結(jié)構(gòu)常數(shù),ml/mm水柱
10 ——煤樣重量,g
t ——解吸測(cè)定時(shí)間,min
W1 ——解吸測(cè)定開(kāi)始前,煤樣在暴露時(shí)間內(nèi)損失瓦斯量,ml/g
3 ——煤樣暴露時(shí)間,min
測(cè)定后先按公式(2)將水柱計(jì)讀數(shù)換算為解吸量Q,然后根據(jù)10min解吸測(cè)定的10組數(shù)據(jù),用作圖法或zui小二乘法求出K1和W1