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    MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪
    2022-11-24  阅读数: 1042 次

    MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪应用领域: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、K1值,以确定工作面煤与瓦斯突出危险性。

    MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪的原理为: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有机玻璃加工而成。仪器构造如图1所示,由水柱计1、解吸室2、煤样瓶3和三通旋塞4、两通旋塞5等组成。仪器外形尺寸为270×120×34mm,重量约为0.8kg。

        仪器配备有孔径1mm和3mm分样筛一套,秒表一块,煤样瓶8只。

                                               MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪结构示意图

                1-水柱计 2-解吸室 3-煤样瓶 4-三通旋塞 5-两通旋塞

    MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪技术参数

    煤样粒度:1~3mm

    煤样重量:10g

    测定指标:Δh2、K1

    水柱计测定大压差:200mm水柱

    仪器系统误差:≤±1.46%

    仪器精密度:±1mm水柱

    MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪测定方法和步骤 

    1、测定前的必要准备

    ①给水柱计注水,并将两侧液面调整至零刻度线

    ②检查仪器的密封性能。一旦密封失败,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1m煤孔应采煤钻屑样1个。在钻孔进入到预定采样深度时,启动秒表开始计时,当钻屑排出孔口时,用筛子在孔口收入集煤钻屑。经筛分后,取粒度1~3mm(1mm筛上品,3mm筛下品)煤样装入煤样瓶3中。煤样应装至煤样瓶标志线位置(相当于煤样10g)

    采掘工作面打钻时,每2米钻孔采煤钻屑样1个。采样方法和要求与石门揭煤相同

    3、测定操作步骤

    ①首先打开两通旋塞,然后将已采煤样的煤样瓶迅速放入解吸室2中,拧紧解吸室上盖,打开三通旋塞4,使解吸室与水柱计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,迅速冷子管时针方向旋转三通旋塞捏手,使解吸室与大气隔绝,仅与水柱计连通,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

    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末解吸仪水柱计压差读数。该指标无需计算,直接从解吸仪水柱上读取

    2、解吸指标K1值

    解吸指标K1值为煤样自煤体脱落暴露后,min内每克煤样的累积瓦斯解吸量。按下式计算:

      …………………………………(1)

    式中:Q——煤样解吸测定开始后,t min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=0.0821△h/10    ……………………………(2)

    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

    W1 ——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

    测定后首先按公式(2)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K1和W1

    指标临界值确定 

        钻屑解吸指标Δh2、K1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)

    K1值(ml/min1/2)

    突出危险性

    f≥0.35

    f≥0.35

    石门揭煤

    工 作 面

    ≥20

    ≥0.8

    ≥0.6

    突出危险工作面

    <20

    <0.8

    <0.6

    突出危险工作面

    采  掘

    工 作 面

    ≥20

    ≥0.7

    ≥0.5

    突出危险工作面

    <20

    <0.7

    <0.5

    突出危险工作面

     

    测定注意事项 

    1、该仪器配备有8只煤样瓶,煤样瓶上刻线位置所标志的煤重量为10g。为计算Δh值,可在每一个煤样解吸测定后,用胶塞或纸团将煤样瓶口塞紧,带到地面称量煤样重量(煤样处于自然干燥状态,然后按下式对测定值进行修正。           

     

            10

    △h=—— △h′          

             G

    式中: △h′——井下解吸仪实测水柱计压差读数,mm水柱

                △h ——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: 

    式中:t0——煤样暴露时间,min

               t1——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: 

           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

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