瓦斯解析儀
型號(hào):MD-2
儀器資料:
用途:
用于井下直接測(cè)定采掘工作面,石門(mén)揭煤工作面和煤層區(qū)域性突出危險(xiǎn)性配套儀器.
技術(shù)特點(diǎn):
質(zhì)量輕,便攜帶,易操作.
主要技術(shù)指標(biāo):
依據(jù)<防治煤與瓦斯突出細(xì)則>第32,34,38測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)△H2,k1值,該一起zui大解吸量2KPa.
備注說(shuō)明
產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū):
一、用途
在井下石門(mén)揭煤和采掘工作面打鉆,測(cè)定煤鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)△h2、K1值,以確定工作面煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。
二、原理和構(gòu)造
該儀器的原理為: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。
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)l、解吸室2、煤樣瓶3和二通旋塞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。
三、儀器主要技術(shù)性能
1.煤樣粒度:1~3mm-
2.煤樣重量:10g:
3.測(cè)定指標(biāo):△h2、K1
4.水柱計(jì)測(cè)定zui大壓差200mm水柱
5.儀器系統(tǒng)誤差:≤±1.46%
6.儀器精密度:±lmm水柱
1—水柱計(jì)、2—解吸室、3—煤樣瓶、4—三通旋塞、5—兩通旋塞
四、測(cè)定方法和步驟
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(mén)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),用篩子在孔口收集煤鉆屑.經(jīng)篩分后,取粒度1~3mm(1mm篩上品,3tm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)于煤樣重量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(mén)揭煤工作面相同。
3.測(cè)定操作步驟
①首先打開(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),迅速逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)三通旋塞捏手,使解吸室與大氣隔絕,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lmin記錄下解吸儀水柱計(jì)壓差,連續(xù)測(cè)定10min。
五、鉆屑解吸指標(biāo)確定
1.鉆屑解吸指標(biāo)△h2
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,直接從解吸儀水柱計(jì)上讀取。
2.解吸指標(biāo)K1值
解吸指標(biāo)Kl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)/………………………………(1),
式中:Q一煤樣解吸測(cè)定開(kāi)始后,tmin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)定后首先按公式(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),剛作圖法或zui小二乘法求出K1和W1。
六、指標(biāo)臨界值確定
鉆屑解吸指標(biāo)△h2、K1的突出危險(xiǎn)性臨界值應(yīng)根據(jù)各礦煤層的實(shí)測(cè)資料。無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí),可參考下表所列數(shù)據(jù)。
突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)鉆屑解吸指標(biāo)臨界值
工作面類別△h2
(mm水柱)K1值(ml/min)突出危險(xiǎn)性
f≥0.35f<0.35
石門(mén)揭煤工作面≥20≥0.8≥0.6突出危險(xiǎn)工作面
<20<0.8<0.6突出危險(xiǎn)工作面
采掘工作面≥20≥0.7≥0.5突出危險(xiǎn)工作面
<20<0.7<0.5突出危險(xiǎn)工作面
七、測(cè)定注意事項(xiàng)
1,改儀器配備有8只煤樣瓶,煤樣瓶上刻線位置所標(biāo)忐的煤樣重量為10g,為精確計(jì)算△h值.可在每一個(gè)煤樣解吸測(cè)定后,用膠塞或紙團(tuán)將煤樣瓶口塞緊,帶到地面稱量煤樣重量(煤樣處于自然干燥狀態(tài)),然后按下式對(duì)測(cè)定值進(jìn)行修正。
△h=10/G△h’
式中:△h’——井下解吸儀實(shí)測(cè)水柱計(jì)壓差讀數(shù),mm水柱。
△h——修正后解吸儀水柱計(jì)壓差讀數(shù),mm水柱。
G——稱量煤樣重量,g。
2.煤樣暴露時(shí)間為煤鉆屑自煤體脫落時(shí)起,到開(kāi)始進(jìn)行解吸測(cè)定的時(shí)間可由下式計(jì)算:t0=t1+t2
式中:t0——煤樣暴露時(shí)間,min。
t1——煤鉆屑自煤體脫落起到排至鉆孔孔口所需的時(shí)間,min。
可由下式預(yù)計(jì)t=0.1L。
L——取樣時(shí)鉆孔深度,m。
T2——從孔口取煤鉆屑到開(kāi)始進(jìn)行解吸測(cè)定的時(shí)間,min。