應(yīng)用領(lǐng)域 項(xiàng)
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)Δh2、K1值，以確定工作面煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。
原理構(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)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
技術(shù)參數(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zui大壓差：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(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：
…………………………………（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：
……………………………（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zui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(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
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。
式中： ——井下解吸儀實(shí)測(cè)水柱計(jì)壓差讀數(shù)，mm水柱
——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： ——煤樣暴露時(shí)間，min
——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
——從孔口取煤鉆屑到開(kāi)始進(jìn)行解吸測(cè)定的時(shí)間，min
項(xiàng)
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