MD-2型煤鉆屑瓦斯解吸儀
一、MD-2煤鉆屑瓦斯解吸儀用途
在井下石門揭煤和采掘工作面打鉆,測定煤鉆屑瓦斯解吸指標Δh2、K2和瓦斯解
吸速度衰減系數C,以測定工作面煤與瓦斯突出危險性。
二、MD-2煤鉆屑瓦斯解吸儀原理和構造
該儀器的原理為:在井下不對煤樣進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(以水柱計壓差表示)變化來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玻璃加工而成。儀器構造如圖1所示,有水柱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270×120×
儀器配備有孔徑
三、MD-2煤鉆屑瓦斯解吸儀主要技術性能
1.煤樣粒度: 1~
2.煤樣重量:
3.測定指標 Δh2、K1、C;
4.水柱計測定壓差:
5.儀器系統誤差: ≤±1.46%;
6.儀器精密度: ±
MD-2型鉆屑瓦斯解析儀結構示意圖
1-水柱計 2-解吸室 3-煤樣瓶 4-三通旋塞 5-二通旋塞
四、測定方法和步驟
1. 測定前的要準備
① 給水柱計注水,并將兩側液面調整至刻度線;
② 檢查儀器的密封性能。一旦密封失效,需更換新的“O”型密封圈;
③ 準備好配套裝備,如秒表、分樣篩等。
2. 煤鉆屑采樣
在石門揭煤工作面打鉆時,每打
度時,啟動秒表開始計時,當鉆屑排出孔時,用篩子在孔口收集煤鉆屑。經篩分后,取粒度1~3mm(
采掘工作面打鉆時,每
3. 測定操作步驟
①先打開兩通旋曬,然后將已采煤樣的煤樣瓶放入解吸室2中,擰緊解吸室上蓋,打開三通螺旋塞4,使解吸室與水柱1和大氣均連通,煤樣處于暴露狀態;
②當煤樣暴露時間為3min時,逆時針方向旋轉三通旋塞捏手,使解吸室與大氣隔,緊與水柱計連通,開始進行解吸測定,并重新開始計時;
③每隔1min記錄下解吸儀水柱計壓差,連續測定10min。
五、鉆屑解吸指標確定
1.鉆屑解吸指標Δh2
鉆屑解吸指標為測定開始后第2min末解吸儀水柱壓差計讀數。該指標無需計算,直接從解吸儀水柱計上讀取;
2.衰減系數C
衰減系數C由下式計算:
C=Δh2/2÷(Δh10―Δh2)/(10―2)=4Δh2/(Δh10―Δh2) (1)
式中:Δh2——測定開始后第2min末解吸儀水柱計壓差讀數,mm水柱;
Δh10——測定開始后第10min末解吸儀水柱計壓差讀數,mm水柱;
C——衰減系數,無因次。
3. 解吸指標K2值
解吸指標K2值為煤樣自煤體脫落暴露后,第1min內每克煤樣的累積瓦斯解吸量。按下式計算:
K1=(Q+W)/(t+3)0.5 (2)
式中:Q——煤樣解吸測定開始后,tmin時解吸儀實測每克煤樣的累積瓦斯解吸量, mL/g;
對MD-2型解吸儀Q由下式計算:
Q=0.0821Δh/10 (3)
0.0821——解吸儀結構常數,mL/mm水柱;
10——煤樣重量,g;
t——解吸測定時間,min;
W2——解吸測定開始前,煤樣在暴露時間內損失瓦斯量,mL/g;
3——煤樣暴露時間,min。
測定后先按公式(3)將水柱計讀數換算為解吸量Q,然后根據10min解吸測定的10組數據,用作圖法或小二乘法求出k2和W2。
六、指標臨界值確定
鉆屑解吸指標Δh2、K2和C的突出危險性臨界值應根據各礦煤層的實測資料確定。無實測資料時,可參考下表所列數據。
突出危險性預測鉆屑解吸指標臨界值
工作面 類別 | Δh2 (mm水柱) | C | K1值(mL/(min) 1/2) | 突出危險性 | |
f≥0.35 | f<0.35 | ||||
石門揭煤 工作面 | ≥20 | ≥2.3 | ≥0.8 | ≥0.6 | 突出危險工作面 |
〈20 | 〈2.3 | 〈0.8 | 〈0.6 | 突出危險工作面 | |
采掘 工作面 | ≥20 | ≥2.3 | ≥0.7 | ≥0.5 | 突出危險工作面 |
〈20 | 〈2.3 | 〈0.7 | 〈0.5 | 突出危險工作面 | |
七、測定注意事項
1. 該儀器配備有10只煤樣瓶,煤樣瓶上刻線位置所標志的煤樣重量為
Δh=10Δh`/G
式中:Δh`——井下解吸儀實測水柱計壓差讀數,mm水柱;
Δh——修正后解吸儀水柱計壓差讀數,mm水柱;
G——稱量煤樣重量,g。
2.煤樣暴露時間為煤鉆屑自煤體脫落時起,到開始進行解吸測定的時間。可由下式計算:
t0=t2+t3
式中:t0——煤樣暴露時間,min;
t2——煤鉆屑自煤體脫落起到排至鉆孔孔口所需的時間,min。
可由下式預計t=
L——取樣時鉆孔深度,m;
t2——從孔口取煤鉆屑到開始進行解吸測定的時間,min。








