实验操作培训

1 瓦斯基础参数实验所需粒径及质量 序号序号实验名称实验名称粒径粒径 mm需要质量需要质量 g备注备注 1坚固性系数 f 值 20 30 1 3 50 5 重复 3 次 2工业分析0 074 0 2 0 5 4 3吸附常数0 2 0 25 50 1 4瓦斯放散初速度 p0 2 0 25 3 5 2 5瓦斯解吸1 3 50 5 6自燃倾向性0 1 0 152 7煤尘爆炸性 3 6 0 8 8钻屑瓦斯解吸指标 K1值1 3 50 5 9钻屑瓦斯解吸指标 h21 3 50 5 坚固性系数 f 值 1 1 仪器设备 仪器设备 架盘天平 量筒 直径 23mm 落锤 分样筛 孔径 0 5mm 坚固性系数测定仪器 2 测定步骤 测定步骤 1 从煤样中选取块度为 20 30mm 的小煤块分成 5 份 每份质量 50g 各放在测筒内进行落锤破碎实验 测筒包括落锤 质量 2 4kg 圆筒及捣臼组 成 2 将各份煤样依次倒入圆筒 8 及捣臼内 落锤自距臼底 600mm 高度自 由下落 撞击煤样 每份煤样落锤 1 5 次 一般取 3 次 可由煤的坚固程度 决定 2 3 5 份煤样全部捣碎后 倒入 0 5mm 筛孔的筛子内 小于 0 5mm 的筛 下物倒入直径 23mm 的量筒内 测定粉末的高度 h 4 数据处理 试样的坚固系数按下式求得 20 30 20fn h 式中 煤样粒度 20 30mm 的坚固系数测定值 20 30 f 落锤撞击次数 次 n 量筒测定粉末的高度 mm h 如果煤样较软 所取煤样粒度达不到 20 30mm 时 可采取粒度 1 3mm 煤样进行测定 并按下式进行换算 当时 1 3 0 25f 20 301 3 1 570 14ff 当时 煤样粒度 1 3mm 的坚固系数测定值 1 3 0 25f 20 301 3 ff 1 3 f 工业分析 1 制样 制样 将煤样用粉碎机粉碎后 用 0 2mm 粒径的标准筛筛取 1g 试样 2 设备 设备 采用 5E MAG6600 全自动工业分析仪进行测定 5E MAG6600 全自动工业分析仪 3 测定步骤 测定步骤 1 测试开始 开气 开电 开机 出气口压力 0 2 MPa 仪器预热 10 20min 后进行工作 2 设置参数 标准法 水份 107 恒温 60min 灰份 500 恒温 3 30min 815 恒温 30min 挥发份 900 恒温 7min 快速法 水份 135 恒 温 10min 灰份 825 恒温 45min 3 测定 点击 称量 放置试样 手动摇晃均匀 盖严坩埚盖和 炉盖 点击 测试 打印测定结果 4 测试结束 关机 关电 关气 4 注意事项 注意事项 1 试样粒度 0 2mm 标准法 重量 1g 0 1g 快速法 0 5 0 6g 2 仲裁用的数据 按 标准法 指导生产用的可按 快速法 3 坩埚灼烧温度为 600 恒温 10min 4 炉使用坩埚 炉使用灰皿不可倒置 炉放样序号要一致 煤样瓦斯放散初速度p 煤的瓦斯放散初速度 p也是预测煤与瓦斯突出危险性的指标之一 该指 标反应了含瓦斯煤体放散瓦斯快慢的程度 p的大小与煤的瓦斯含量大小 孔 隙结构和孔隙表面性质等有关 在煤与瓦斯突出的发展过程中 瓦斯的运动和 破坏力 在很大程度上取决于含瓦斯煤体在破坏时瓦斯的解吸与放散能力 煤的瓦斯放散初速度 p表示在 1 个大气压下吸附瓦斯后用 mmHg 表示的 45 60s 的瓦斯放散量与 0 10s 内的瓦斯放散量的差值 1 仪器设备 仪器设备 WT 1 型瓦斯扩散速度测定仪器 甲烷瓶 浓度大于 95 分样筛 孔径 0 2 0 25mm 各一个 天平 最大称量 250g 感量 0 5g 小锤 漏斗 2 制样 制样 将所采煤样进行粉碎 筛分出粒度为 0 2 0 25mm 的煤样 每一煤样取 2 个试样 每个试样质量 3 5g WT 1 型瓦斯扩散速度测定仪器 3 测定步骤 测定步骤 4 1 启动仪器和真空泵的电源 连通高浓度甲烷 2 称取煤样 3 5g 装入煤样瓶 在瓶内填一层较薄的脱脂棉 3 将脱脂棉放入仪器架 扶正 旋紧 4 点击工作站系统界面上所示煤样瓶与所装的煤样瓶要对应序号 5 点击 放散速度 6 设置 煤样命名 保存路径 7 点击 下一步 仪器运作 8 结束 关闭仪器 关闭工作站 关闭真空泵 吸附常数 a b 值测定 1 仪器设备 仪器设备 吸附常数采用 HCA 高压容量法瓦斯吸附装置 2 制样 制样 将煤样用粉碎机粉碎后 用 0 2mm 粒径和 0 25mm 粒径的标准筛筛取 50g 试样 HCA 高压容量法瓦斯吸附装置 3 测定步骤 测定步骤 1 脱气 缓缓打开经过气密性检查的吸附罐高压阀门 放掉高压气体之后 与真空 泵连接 置于 60 恒温水浴中进行脱气 脱气时间 6 8 小时 脱气完成后应 关紧高压阀门 2 低压吸附 用气袋取一定量纯净待测气体与低压吸附量管连接 上下移动水银瓶 使待测气体反复清洗量管及连接胶管 2 3 次 最后下移水银瓶使量管内吸入约 5 200mL 的待测气体 关闭量管上部活塞 并用弹簧夹住连接胶管尾端 将胶管尾端与经过脱气的吸附罐相连 去掉胶管上弹簧夹 开启量管上 部活塞 使之处于与吸附罐相连通状态 移动水银瓶使瓶内水银面与量管内水 银面一致 记下量管内水银面的刻度 缓缓打开吸附罐高压阀门 此时量管内的待测气体将被吸入吸附罐内 不断移动水银瓶 使其水银面与量管内水银面保持一致 低压吸附平衡时间不 得少于 8 小时 移动水银瓶 使其水银面与量管内水银面一致后 读取量管内水银面刻 度 两次读数之差即为低压吸附气体体积 3 高压吸附 向完成低压吸附测定后的吸附罐内充入高压待测气体 压力 3 5 4 5MPa 放入 30 恒温水浴中 使煤样吸附待测气体 平衡 4 6 小时后 读取压力表指示值 将高压吸附平衡后的吸附罐与高压解吸量管连接 记下量管饱和食盐水 液面处的刻度值 此时量管活塞处于连通吸附罐的位置 缓缓开启吸附罐的高压阀 待罐内压力达到设定压力时 立即关附罐阀 门 一般在 0 5MPa 试验压力范围内设定压力按 n 6 个间隔点 重新放入恒 温水浴中平衡 移动水准瓶读取饱和食盐水的刻度 压力表值 室温 大气压 按照 3 步骤逐次放出吸附罐中高压待测气体 同时记录各点的平衡压 力与量管中相应收集的气体量 高压吸附的最后一点压力 一般表压约 0 5 0 7MPa 达到平衡后 开 启阀门不再关闭 使吸附罐中待测气体充分排入量管 最后在一个大气压下达 到平衡 读取数据 平衡时间 6 8 小时 4 结束 整理记录 输入电脑 计算测试结果 a b 值 4 注意事项 注意事项 1 测量气体值时 应经常移动水准瓶 使之量管内的液面能保持一致 2 每次读数时均需要记录当时的室温和气压 室温以靠近量管的温度计 读数为准 3 待测气体是指甲烷 二氧化碳或其它气体 钻屑瓦斯解吸指标值 1 K K1由煤科总院重庆分院提出 所依据的解吸规律是 RM Barrer 式 其物理 6 意义为 每克煤钻屑自煤体脱落 暴露于大气之中解吸第 1min 内瓦斯解吸总量 1 仪器设备 仪器设备 WTC 瓦斯突出预测仪 WTC 瓦斯突出预测仪示意图 2 测定 测定步骤步骤 现场测定 现场测定 准备取样时 把秒表 筛子准备好 用孔径 1mm 和 3mm 的筛 子筛分 孔径 1mm 的筛子在下 孔径 3mm 的筛子在上 钻孔钻到预定深度 时 用组合筛子在孔口接钻屑 同时启动秒表 一面取样 一面筛分 当钻屑 量不少于 100g 时 停止取样 并继续进行筛分 最后把已筛分好的 1 3mm 的 煤样装入 WTC 仪器的煤样罐内 盖好煤样罐 按下测试键开始测定 测定结 束后 输入煤样暴露到测定开始的时间 瓦斯突出参数测定仪将根据测定的数 据自动计算出实验煤样在该平衡压力下的 K1值 实验室测定 实验室测定 待煤样吸附平衡后 在打开煤样罐使煤样卸压的同时 按下 计时秒表 打开煤样罐后 将煤样尽快装入 WTC 瓦斯突出参数测定仪的煤样 杯内 煤样自然装满 等秒表走到 1min 的时候 按下测试键 进行 K1值的测 定 测定结束后 输入煤样暴露到测定开始的时间 瓦斯突出参数测定仪将根 据测定的数据自动计算出实验煤样在该平衡压力下的 K1值 钻屑瓦斯解吸指标 2 h h2由我国煤科总院抚顺分院提出 其物理意义为 10 克煤钻屑自煤体脱 落 暴露于大气之中 第 4min 和第 5min 内的瓦斯解吸总量 1 仪器设备 仪器设备 测试仪器为 MD 2 型瓦斯解吸仪 该仪器的基本原理是 在不进行煤样脱 气和充瓦斯的条件下 利用煤钻屑中的残余瓦斯压力 向一密闭的空间释放瓦 斯 用该空间体积和压力的变化 以水柱计压差形式来表示煤钻屑解吸出的瓦 7 斯量 1 实物图 2 结构示意图 1 水柱计 2 解吸室 3 煤样罐 4 三通活塞 5 两通活塞 MD 2 型煤钻屑瓦斯解吸仪实物图与结构示意图 2 现场测定步骤 现场测定步骤 1 测定前的必要准备 给水柱计注水 并将两侧液面调整至零刻度线 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 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 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 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