MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪
一、MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪用途
在井下石门揭煤和采掘工作面打钻,测定煤钻屑瓦斯解吸指标Δh2、K2和瓦斯解
吸速度衰减系数C,以测定工作面煤与瓦斯突出危险性。
二、MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪原理和构造
该仪器的原理为:在井下不对煤样进行人为脱气和充气的条件下,利用煤钻屑中残存瓦斯压力(瓦斯含量),向一密闭的空间释放(解吸)瓦斯,用该空间体积和压力(以水柱计压差表示)变化来表征煤样解吸出的瓦斯量。
MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪主体为一整块玻璃加工而成。仪器构造如图1所示,有水柱1、解吸室2、煤样瓶3和三通旋塞4、两通旋塞5等组成。仪器外形尺寸270×120×
仪器配备有孔径
三、MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪主要技术性能
1.煤样粒度: 1~
2.煤样重量:
3.测定指标 Δh2、K1、C;
4.水柱计测定压差:
5.仪器系统误差: ≤±1.46%;
6.仪器精密度: ±
MD-2型钻屑瓦斯解析仪结构示意图
1-水柱计 2-解吸室 3-煤样瓶 4-三通旋塞 5-二通旋塞
四、测定方法和步骤
1. 测定前的要准备
① 给水柱计注水,并将两侧液面调整至刻度线;
② 检查仪器的密封性能。一旦密封失效,需更换新的“O”型密封圈;
③ 准备好配套装备,如秒表、分样筛等。
2. 煤钻屑采样
在石门揭煤工作面打钻时,每打
度时,启动秒表开始计时,当钻屑排出孔时,用筛子在孔口收集煤钻屑。经筛分后,取粒度1~3mm(
采掘工作面打钻时,每
3. 测定操作步骤
①先打开两通旋晒,然后将已采煤样的煤样瓶放入解吸室2中,拧紧解吸室上盖,打开三通螺旋塞4,使解吸室与水柱1和大气均连通,煤样处于暴露状态;
②当煤样暴露时间为3min时,逆时针方向旋转三通旋塞捏手,使解吸室与大气隔,紧与水柱计连通,开始进行解吸测定,并重新开始计时;
③每隔1min记录下解吸仪水柱计压差,连续测定10min。
五、钻屑解吸指标确定
1.钻屑解吸指标Δh2
钻屑解吸指标为测定开始后第2min末解吸仪水柱压差计读数。该指标无需计算,直接从解吸仪水柱计上读取;
2.衰减系数C
衰减系数C由下式计算:
C=Δh2/2÷(Δh10―Δh2)/(10―2)=4Δh2/(Δh10―Δh2) (1)
式中:Δh2——测定开始后第2min末解吸仪水柱计压差读数,mm水柱;
Δh10——测定开始后第10min末解吸仪水柱计压差读数,mm水柱;
C——衰减系数,无因次。
3. 解吸指标K2值
解吸指标K2值为煤样自煤体脱落暴露后,第1min内每克煤样的累积瓦斯解吸量。按下式计算:
K1=(Q+W)/(t+3)0.5 (2)
式中:Q——煤样解吸测定开始后,tmin时解吸仪实测每克煤样的累积瓦斯解吸量, mL/g;
对MD-2型解吸仪Q由下式计算:
Q=0.0821Δh/10 (3)
0.0821——解吸仪结构常数,mL/mm水柱;
10——煤样重量,g;
t——解吸测定时间,min;
W2——解吸测定开始前,煤样在暴露时间内损失瓦斯量,mL/g;
3——煤样暴露时间,min。
测定后先按公式(3)将水柱计读数换算为解吸量Q,然后根据10min解吸测定的10组数据,用作图法或小二乘法求出k2和W2。
六、指标临界值确定
钻屑解吸指标Δh2、K2和C的突出危险性临界值应根据各矿煤层的实测资料确定。无实测资料时,可参考下表所列数据。
突出危险性预测钻屑解吸指标临界值
工作面 类别 | Δh2 (mm水柱) | C | K1值(mL/(min) 1/2) | 突出危险性 | |
f≥0.35 | f<0.35 | ||||
石门揭煤 工作面 | ≥20 | ≥2.3 | ≥0.8 | ≥0.6 | 突出危险工作面 |
〈20 | 〈2.3 | 〈0.8 | 〈0.6 | 突出危险工作面 | |
采掘 工作面 | ≥20 | ≥2.3 | ≥0.7 | ≥0.5 | 突出危险工作面 |
〈20 | 〈2.3 | 〈0.7 | 〈0.5 | 突出危险工作面 |
七、测定注意事项
1. 该仪器配备有10只煤样瓶,煤样瓶上刻线位置所标志的煤样重量为
Δh=10Δh`/G
式中:Δh`——井下解吸仪实测水柱计压差读数,mm水柱;
Δh——修正后解吸仪水柱计压差读数,mm水柱;
G——称量煤样重量,g。
2.煤样暴露时间为煤钻屑自煤体脱落时起,到开始进行解吸测定的时间。可由下式计算:
t0=t2+t3
式中:t0——煤样暴露时间,min;
t2——煤钻屑自煤体脱落起到排至钻孔孔口所需的时间,min。
可由下式预计t=
L——取样时钻孔深度,m;
t2——从孔口取煤钻屑到开始进行解吸测定的时间,min。