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MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪使用说明书煤炭科学研究总院抚顺分院一九九八年一、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、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有机玻璃加工而成。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270×120×34mm，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10只。三、仪器主要技术性能1．煤样粒度：1~3mm；2．煤样重量：10g；3．测定指标Δh2、K1、C；4．水柱计测定最大压差：200mm水柱；5．仪器系统误差：≤±1.46%；6．仪器精密度：±1mm水柱；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，当钻屑排出孔时，用筛子在孔口收集煤钻屑。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（相当于煤样重量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工作面相同。3．测定操作步骤①首先打开两通旋晒，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，迅速逆时针方向旋转三通旋塞捏手，使解吸室与大气隔绝，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。测定后首先按公式（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，用作图法或最小二乘法求出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）CK1值(mL/(min)1/2)突出危险性f≥0.35f0.35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10g。为精确计算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。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=0.1LL——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。单位：煤炭科学研究总院抚顺分院地址：辽宁省抚顺市望花区丹东路西段10号邮编：113001电话：0413——6688521——2237联系人：王魁军程五一陶玉梅