山西煤钻屑瓦斯解吸仪

MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪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。

原理构造

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，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

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zui大压差：200mm水柱
仪器系统误差：≤±1.46%
仪器精密度：±1mm水柱
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工作面相同
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，第1min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zui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。 　　

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