瓦斯解吸儀是通過在井下不對煤樣進行人為脫氣和充氣的條件下，利用煤鑽屑中殘存瓦斯壓力（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的原理製作的一款瓦斯解吸產品。
基本介紹
- 中文名：瓦斯解吸儀
- 煤樣粒度：1～3mm
- 煤樣重量：10g
- 測定指標：Δh2、K1
原理和構造,儀器主要技術性能,測定方法和步驟,鑽屑解吸指標確定,指標臨界值確定,測定注意事項,
原理和構造
MD-2型煤鑽屑瓦斯解吸儀主體為一整塊有機玻璃加工而成。儀器構造如圖1所示，由水柱計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隻。
MD-2型煤鑽屑瓦斯解吸儀結構示意圖
1－水柱計 2－解吸室 3－煤樣瓶 4－三通旋塞 5－兩通旋塞
儀器主要技術性能
1、煤樣粒度：1～3mm；
2、煤樣重量：10g；
3、測定指標：Δh2、K1；
4、水柱計測定最大壓差：200mm水柱；
5、儀器系統誤差：≤±1.46%；
6、儀器精密度：±1mm水柱。
測定方法和步驟
1、測定前的必要準備
①給水柱計注水，並將兩側液面調整至零刻度線；
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準備好配套裝備，如秒表、分樣篩等。
2、煤鑽屑採樣
在石門揭煤工作面打鑽時，每打1m煤孔應採煤鑽屑樣1個。在鑽孔進入到預定採樣深度時，啟動秒表開始計時，當鑽屑排出孔口時，用篩子在孔口收入集煤鑽屑。經篩分後，取粒度1～3mm（1mm篩上品，3mm篩下品）煤樣裝入煤樣瓶3中。煤樣應裝至煤樣瓶標誌線位置（相當於煤樣10g）。
採掘工作面打鑽時，每2米鑽孔採煤鑽屑樣1個。採樣方法和要求與石門揭煤工作面相同。
3、測定操作步驟
①首先打開兩通旋塞，然後將已採煤樣的煤樣瓶迅速放入解吸室2中，擰緊解吸室上蓋，打開三通旋塞4，使解吸室與水柱計1和大氣均連通，煤樣處於暴露狀態；
②當煤樣暴露時間為3min時，迅速冷子管時針方向旋轉三通旋塞捏手，使解吸室與大氣隔絕，僅與水柱計連通，開始進行解吸測定，並重新開始計時；
③每隔1min記錄下解吸儀水柱計壓差，連續測定10min。
鑽屑解吸指標確定
1、鑽屑解吸指標Δh2
鑽屑解吸指標為測定開始後第2min末解吸儀水柱計壓差讀數。該指標無需計算，直接從解吸儀水柱上讀取；
2、解吸指標K1值
解吸指標K1值為煤樣自煤體脫落暴露後，第1min內每克煤樣的累積瓦斯解吸量。按下式計算：
…………………………………（1）
式中：Q——煤樣解吸測定開始後，t min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：
……………………………（2）
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；
W1 ——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。
測定後首先按公式（2）將水柱計讀數換算為解吸量Q，然後根據10min解吸測定的10組數據，用作圖法或最小二乘法求出K1和W1。
指標臨界值確定
鑽屑解吸指標Δh2、K1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。
突出危險性預測鑽屑解吸指標臨界值
工 作 面 類 別 | Δh2 （mm水柱） | K1值（ml/min） | 突出危險性 | |
f≥0.35 | f<0.35 | |||
石門揭煤 工 作 面 | ≥20 | ≥0.8 | ≥0.6 | 突出危險工作面 |
<20 | <0.8 | <0.6 | 突出危脅工作面 | |
采 掘 工 作 面 | ≥20 | ≥0.7 | ≥0.5 | 突出危險工作面 |
<20 | <0.7 | <0.5 | 突出危脅工作面 |
測定注意事項
1、該儀器配備有8隻煤樣瓶，煤樣瓶上刻線位置所標誌的煤重量為10g。為精確計算Δh值，可在每一個煤樣解吸測定後，用膠塞或紙團將煤樣瓶口塞緊，帶到地面稱量煤樣重量（煤樣處於自然乾燥狀態，然後按下式對測定值進行修正。
式中： ——井下解吸儀實測水柱計壓差讀數，mm水柱；
——修正後解吸儀水柱計壓差讀數，mm水柱；
G ——稱量煤樣重量，g。
2、煤樣暴露時間為煤鑽屑自煤體脫落時起，到開始進行解吸測定的時間。
可由下式計算：
式中： ——煤樣暴露時間，min；
——煤鑽屑自煤體脫落起到排至鑽孔孔口所需的時間，min。
可由下式預計：
L ——取樣時鑽孔深度，m；
——從孔口取煤鑽屑到開始進行解吸測定的時間，min
