MD-2煤鉆屑瓦斯解析儀
  產(chǎn) 品 說(shuō) 明  
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。


                   MD-2型煤鉆屑瓦斯解吸儀結(jié)構(gòu)示意圖
     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{zd0}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)，用作圖法或最小二乘法求出K1和W1
 
指標(biāo)臨界值確定
    鉆屑解吸指標(biāo)Δh2、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)資料確定。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
 Δh2
（mm水柱）
 K1值（ml/min1/2）
 突出危險(xiǎn)性
 
f≥0.35
 f≥0.35
 
石門揭煤
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
 


 


測(cè)定注意事項(xiàng)  
   1、
 
 
 
 
 
 
 
   該儀器配備有8只煤樣瓶，煤樣瓶上刻線位置所標(biāo)志的煤重量為10g。為精確計(jì)算Δh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。 　　         
        10
△h=—— △h′           
         G
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： 
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)： 
       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 
 
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